Võrguinfrastruktuuri arendamisel mõeldakse tavaliselt kas lokaalsele andmetöötlusele või pilvandmetöötlusele. Kuid neid kahte võimalust ja nende kombinatsioone on vähe. Mida teha näiteks siis, kui pilvandmetöötlusest keelduda ei saa, aga ribalaiust pole piisavalt või liiklus on liiga kallis?
Lisage vaheaine, mis teostab osa arvutustest kohaliku võrgu või tootmisprotsessi serval. Seda servakontseptsiooni nimetatakse Edge Computingiks. Kontseptsioon täiendab praegust pilveandmete kasutusmudelit ning selles artiklis vaatleme selle jaoks vajalikku riistvara ja näidisülesandeid.
Edge-arvutamise tasemed
Oletame, et sul on koju paigaldatud terve hunnik andureid: termomeeter, hügromeeter, valgusandur, lekkeandur jne. Loogiline kontroller töötleb neilt saadud infot, rakendab automatiseerimise stsenaariume, väljastab töödeldud telemeetria pilveteenusele ning saab sealt uuendatud automatiseerimise stsenaariume ja värske püsivara. Seega toimub lokaalne andmetöötlus otse kohapeal, kuid seadmeid juhitakse sõlmest, mis ühendab endas palju selliseid seadmeid.
See on näide väga lihtsast servaarvutussüsteemist, kuid see näitab juba kõiki kolme servaarvutuse taset:
- IoT-seadmed: looge toorandmeid ja edastage need erinevate protokollide kaudu.
- Ääresõlmed: töötlevad andmeid teabeallikate vahetus läheduses ja toimivad ajutiste andmehoidlatena.
- Pilveteenused: pakkuda haldusfunktsioone nii välis- kui ka IoT-seadmetele, teostada andmete pikaajalist salvestamist ja analüüsi. Lisaks toetavad need integreerimist teiste ettevõtte süsteemidega.
Edge computing ise on osa suurest ökosüsteemist, mis optimeerib tehnoloogilist protsessi. See hõlmab nii riistvara (rack- ja servaserverid) kui ka võrgu- ja tarkvaraosi (näiteks platvorm). AI algoritmide arendamiseks). Kuna suurandmete loomisel, edastamisel ja töötlemisel võivad tekkida kitsaskohad ning piirata kogu süsteemi jõudlust, peavad need osad omavahel ühilduma.
Ääreserverite omadused
Ääresõlme tasemel kasutab Edge Computing servaservereid, mis asetatakse otse teabe tootmise kohta. Tavaliselt on need tootmis- või tehnilised ruumid, kuhu ei ole võimalik paigaldada serveririiulit ja tagada puhtus. Seega on servaserverid paigutatud kompaktsetesse, tolmu- ja niiskuskindlatesse korpustesse, mille temperatuurivahemik on laiendatud, neid ei saa riiulisse panna. Jah, selline server võib kergesti rippuda kahepoolsete teibide ankrute küljes kuskil trepi all või majapidamisruumis.
Kuna servaserverid paigaldatakse väljaspool turvalisi andmekeskusi, on neil kõrgemad füüsilised turvanõuded. Nende jaoks on ette nähtud kaitsemahutid:
Andmetöötluse tasemel pakuvad servaserverid ketta krüptimist ja turvalist alglaadimist. Krüpteerimine ise kulutab 2-3% arvutusvõimsusest, kuid servaserverites kasutatakse tavaliselt Xeon D protsessoreid, millel on sisseehitatud AES-kiirendusmoodul, mis minimeerib toitekadu.
Millal kasutada Edge'i servereid
Edge Computingu abil saab andmekeskus töötlemiseks ainult need andmed, mida on muul viisil võimatu või ebaratsionaalne töödelda. Seega kasutatakse servaservereid vajaduse korral:
- Paindlik lähenemine turvalisusele, kuna Edge Computingu puhul saab seadistada eeltöödeldud ja ettevalmistatud info edastamise kesksesse andmekeskusesse;
- Kaitse teabekao eest, kuna kui side keskusega katkeb, koguvad kohalikud sõlmed teavet;
- Liikluse kokkuhoid saavutatakse suurema osa teabe töötlemisega kohapeal.
Edge-arvuti liikluse säästmiseks
Taani ettevõte Maersk, üks maailma merekaubaveo liidreid, on otsustanud vähendada oma laevade kütusekulu ja vähendada saasteainete emissiooni atmosfääri.
Selle probleemi lahendamiseks kasutati tehnoloogiat , andurid mootoritel ja laeva põhikomponentidel, samuti kohalik BullSequana Edge server kohapealseks andmetöötluseks.
Tänu anduritele jälgib EcoMain Suite süsteem pidevalt laeva kriitiliste komponentide seisukorda ja nende kõrvalekaldeid eelnevalt arvutatud normist. See võimaldab teil rikke kiiresti diagnoosida ja lokaliseerida kuni probleemse sõlmeni. Kuna telemeetria edastatakse pidevalt "keskusesse", saab hooldustehnik teha kauganalüüsi ja anda soovitusi pardameeskonnale. Ja siin on põhiküsimus, kui palju andmeid ja millises mahus kesksesse andmekeskusesse edastada.
Kuna odava juhtmega interneti ühendamine merekonteinerlaevaga on väga problemaatiline, on suure hulga algandmete edastamine keskserverisse liiga kulukas. Kesksel BullSequana S200 serveril arvutatakse välja laeva üldine loogiline mudel ning andmetöötlus ja otsejuhtimine kantakse üle kohalikku serverisse. Selle tulemusel tasus selle süsteemi rakendamine end ära kolme kuuga.
Edge-arvuti ressursside säästmiseks
Teine näide servaarvutusest on videoanalüütika. Seega on tehniliste gaaside seadmete tootja Air Liquide jaoks üks tootmistsükli kohalikke ülesandeid gaasiballoonide värvimise kvaliteedikontroll. See viidi läbi käsitsi ja kulus umbes 7 minutit silindri kohta.
Selle protsessi kiirendamiseks asendati inimene 7 kõrglahutusega videokaamera plokiga. Kaamerad filmivad õhupalli mitmest küljest, genereerides umbes 1 GB videot minutis. Video saadetakse BullSequana Edge serverisse, mille pardal on Nvidia T4, kus defekte otsima koolitatud närvivõrk analüüsib voogu võrgus. Selle tulemusena vähenes keskmine kontrollimise aeg mõnelt minutilt mitmele sekundile.
Äärearvutus analüütikas
Disneylandi sõidud pole mitte ainult lõbusad, vaid ka keerukad tehnilised objektid. Seega on “Vuoristornile” paigaldatud umbes 800 erinevat andurit. Nad saadavad serverisse pidevalt andmeid atraktsiooni toimimise kohta ning kohalik server töötleb neid andmeid, arvutab välja atraktsiooni ebaõnnestumise tõenäosuse ja annab sellest kesksele andmekeskusele märku.
Nende andmete põhjal tehakse kindlaks tehnilise rikke tõenäosus ja alustatakse ennetava remondiga. Atraktsioon töötab edasi kuni tööpäeva lõpuni ning vahepeal on juba remonditellimus välja antud ning töömehed teevad atraktsiooni kiirelt ööseks korda.
BullSequana Edge
BullSequana Edge serverid on osa suurest "suurte andmetega" töötamiseks mõeldud infrastruktuurist; neid on juba testitud Microsoft Azure'i ja Siemens MindSphere'i platvormidega, VMware WSX ja neil on NVidia NGC/EGX sertifikaadid. Need serverid on loodud spetsiaalselt servade andmetöötluse jaoks ja on saadaval U2-vormingus šassii standardraami, DIN-rööpa, seina- ja tornikinnitusvõimalustega.
BullSequana Edge on ehitatud patenteeritud emaplaadile ja Intel Xeon D-2187NT protsessorile. Need toetavad kuni 512 GB muutmälu, 2 960 GB SSD või 2 8 või 14 TB HDD installimist. Samuti saavad nad video töötlemiseks installida 2 Nvidia T4 16 GB GPU-d; Wi-fi, LoRaWAN ja 4G moodulid; kuni 2 10-gigabitist SFP moodulit. Serveritele endile on juba paigaldatud kaane avanemisandur, mis on ühendatud IPMI moodulit juhtiva BMC-ga. Seda saab konfigureerida anduri käivitumisel automaatselt toite välja lülitama.
BullSequana Edge'i serverite täielikud tehnilised andmed leiate aadressilt . Kui olete huvitatud üksikasjadest, vastame hea meelega meie küsimustele kommentaarides.
Allikas: www.habr.com