Kada se razvija mrežna infrastruktura, obično se razmatra ili lokalno računarstvo ili računarstvo u oblaku. Ali ove dvije opcije i njihove kombinacije su malobrojne. Na primjer, šta učiniti ako ne možete odbiti računalstvo u oblaku, ali nema dovoljno propusnog opsega ili je promet preskup?
Dodajte međuproizvod koji će izvršiti dio proračuna na rubu lokalne mreže ili proizvodnog procesa. Ovaj koncept ruba naziva se Edge Computing. Koncept nadopunjuje trenutni model korištenja podataka u oblaku, a u ovom članku ćemo pogledati potreban hardver i primjere zadataka za njega.
Edge computing nivoi
Recimo da kod kuće imate instaliran čitav niz senzora: termometar, higrometar, svjetlosni senzor, senzor curenja i tako dalje. Logički kontroler obrađuje informacije primljene od njih, implementira scenarije automatizacije, izdaje obrađenu telemetriju u cloud servis i od njega prima ažurirane scenarije automatizacije i svježi firmver. Dakle, lokalno računanje se izvodi direktno na licu mjesta, ali se opremom kontrolira iz čvora koji kombinira mnogo takvih uređaja.
Ovo je primjer vrlo jednostavnog sistema rubnog računanja, ali već pokazuje sva tri nivoa računanja rubova:
- IoT uređaji: generiraju "sirove podatke" i prenose ih preko različitih protokola.
- Rubni čvorovi: Obrađuju podatke u neposrednoj blizini izvora informacija i djeluju kao privremena skladišta podataka.
- Usluge u oblaku: nude funkcije upravljanja za periferne i IoT uređaje, obavljaju dugoročnu pohranu i analizu podataka. Osim toga, podržavaju integraciju sa drugim korporativnim sistemima.
Sam koncept Edge computinga dio je velikog ekosistema koji optimizira tehnološki proces. Uključuje i hardver (rack i edge servere), i mrežne i softverske dijelove (na primjer, platformu za razvoj AI algoritama). S obzirom da mogu nastati uska grla prilikom kreiranja, prijenosa i obrade velikih podataka i ograničiti performanse cijelog sistema, ovi dijelovi moraju biti međusobno kompatibilni.
Karakteristike rubnih servera
Na nivou rubnog čvora, Edge Computing koristi rubne servere koji se postavljaju direktno tamo gdje se proizvode informacije. Obično se radi o proizvodnim ili tehničkim prostorijama u kojima je nemoguće ugraditi server reck i osigurati čistoću. Stoga su rubni serveri smješteni u kompaktnim kućištima otpornim na prašinu i vlagu s proširenim temperaturnim rasponom; ne mogu se postaviti u stalak. Da, takav server se lako može objesiti na dvostrane sidrene trake negdje ispod stepenica ili u pomoćnoj prostoriji.
Budući da su rubni serveri instalirani izvan sigurnih centara podataka, oni imaju veće zahtjeve fizičke sigurnosti. Za njih su obezbeđeni zaštitni kontejneri:
Na nivou obrade podataka, rubni serveri pružaju šifriranje diska i sigurno pokretanje. Sama enkripcija troši 2-3% računarske snage, ali rubni serveri obično koriste Xeon D procesore sa ugrađenim AES modulom za ubrzanje, koji minimizira gubitak energije.
Kada koristiti Edge servere
Uz Edge Computing, centar podataka prima na obradu samo one podatke koje je nemoguće ili neracionalno obraditi na bilo koji drugi način. Dakle, rubni serveri se koriste kada je potrebno:
- Fleksibilan pristup sigurnosti, jer u slučaju Edge Computinga možete konfigurirati prijenos unaprijed obrađenih i pripremljenih informacija u centralni podatkovni centar;
- Zaštita od gubitka informacija, jer ako se izgubi komunikacija sa centrom, lokalni čvorovi će akumulirati informacije;
- Uštede na prometu postižu se obradom najvećeg dijela informacija na licu mjesta.
Edge computing za uštedu saobraćaja
Danska kompanija Maersk, jedan od lidera u pomorskom transportu tereta u svijetu, odlučila je smanjiti potrošnju goriva svojih brodova i smanjiti emisiju zagađivača u atmosferu.
Za rješavanje ovog problema korištena je tehnologija , senzore na motorima i glavnim komponentama broda, kao i lokalni BullSequana Edge server za računarstvo na licu mjesta.
Zahvaljujući senzorima, EcoMain Suite sistem konstantno prati stanje kritičnih komponenti broda i njihovo odstupanje od unaprijed izračunate norme. Ovo vam omogućava da brzo dijagnostikujete grešku i lokalizujete je do problematičnog čvora. Budući da se telemetrija stalno prenosi "u centar", serviser može daljinski izvršiti analizu i dati preporuke posadi na brodu. A ovdje je glavno pitanje koliko podataka iu kojoj količini prenijeti u centralni data centar.
Budući da je povezivanje jeftinog žičanog Interneta s morskim kontejnerskim brodom vrlo problematično, prijenos velike količine sirovih podataka na centralni server je preskup. Na centralnom BullSequana S200 serveru se izračunava ukupni logički model broda, a obrada podataka i direktna kontrola se prenose na lokalni server. Kao rezultat toga, implementacija ovog sistema se isplatila za tri mjeseca.
Edge computing radi uštede resursa
Još jedan primjer rubnog računarstva je video analitika. Tako je za proizvođača opreme za tehničke gasove Air Liquide jedan od lokalnih zadataka proizvodnog ciklusa kontrola kvaliteta farbanja gasnih boca. Izvedeno je ručno i trajalo je oko 7 minuta po cilindru.
Da bi se ovaj proces ubrzao, osoba je zamijenjena blokom od 7 video kamera visoke definicije. Kamere snimaju balon sa nekoliko strana, generišući oko 1 GB videa u minuti. Video se šalje na BullSequana Edge server sa Nvidia T4 na ploči, gdje neuronska mreža obučena da traži defekte analizira stream online. Kao rezultat toga, prosječno vrijeme inspekcije smanjeno je sa nekoliko minuta na nekoliko sekundi.
Edge computing u analitici
Vožnje u Diznilendu nisu samo zabavne, već i složeni tehnički objekti. Tako je na “Roller Coaster” instalirano oko 800 različitih senzora. Oni konstantno šalju podatke o radu atrakcije serveru, a lokalni server obrađuje te podatke, izračunava vjerovatnoću neuspjeha atrakcije i to signalizira centralnom podatkovnom centru.
Na osnovu ovih podataka utvrđuje se vjerovatnoća tehničkog kvara i kreće se u preventivne popravke. Atrakcija nastavlja sa radom do kraja radnog dana, a u međuvremenu je već izdat nalog za popravku, a radnici noću brzo popravljaju atrakciju.
BullSequana Edge
BullSequana Edge serveri su dio velike infrastrukture za rad sa “velikim podacima”; već su testirani sa Microsoft Azure i Siemens MindSphere platformama, VMware WSX i posjeduju NVidia NGC/EGX certifikate. Ovi serveri su dizajnirani posebno za rubno računanje i dostupni su u U2 šasiji oblika u standardnim opcijama za montažu na stalak, DIN šinu, zid i toranj.
BullSequana Edge je izgrađen na matičnoj ploči i Intel Xeon D-2187NT procesoru. Podržavaju instalaciju do 512 GB RAM-a, 2 SSD-a od 960 GB ili 2 HDD-a od 8 ili 14 TB. Oni također mogu instalirati 2 Nvidia T4 16 GB GPU-a za video obradu; Wi-fi, LoRaWAN i 4G moduli; do 2 10-Gigabitna SFP modula. Sami serveri već imaju instaliran senzor otvaranja poklopca koji je povezan sa BMC-om koji kontroliše IPMI modul. Može se konfigurirati da automatski isključi napajanje kada se senzor aktivira.
Pune tehničke specifikacije za BullSequana Edge servere možete pronaći na . Ako vas zanimaju detalji, rado ćemo odgovoriti na naša pitanja u komentarima.
izvor: www.habr.com