Cando se desenvolve unha infraestrutura de rede, adoita considerarse a informática local ou a informática en nube. Pero estas dúas opcións e as súas combinacións son poucas. Por exemplo, que facer se non pode rexeitar a computación en nube, pero non hai suficiente ancho de banda ou o tráfico é demasiado caro?
Engade un intermedio que realizará parte dos cálculos no borde da rede local ou do proceso de produción. Este concepto de borde chámase Edge Computing. O concepto complementa o modelo actual de uso de datos na nube e neste artigo analizaremos o hardware necesario e as tarefas de exemplo para iso.
Niveis de computación Edge
Digamos que tes un montón de sensores instalados na casa: un termómetro, un higrómetro, un sensor de luz, un sensor de fugas, etc. O controlador lóxico procesa a información recibida deles, implementa escenarios de automatización, emite telemetría procesada ao servizo na nube e recibe escenarios de automatización actualizados e firmware novo. Así, a informática local realízase directamente no lugar, pero o equipo contrólase desde un nodo que combina moitos destes dispositivos.
Este é un exemplo dun sistema de edge computing moi sinxelo, pero xa mostra os tres niveis de edge computing:
- Dispositivos IoT: xeran "datos en bruto" e transmítenos a través de varios protocolos.
- Nodos Edge: procesan datos nas proximidades das fontes de información e actúan como almacéns de datos temporais.
- Servizos na nube: ofrecen funcións de xestión tanto de dispositivos periféricos como de IoT, realizan almacenamento e análise de datos a longo prazo. Ademais, admiten a integración con outros sistemas corporativos.
O propio concepto de Edge computing forma parte dun gran ecosistema que optimiza o proceso tecnolóxico. Inclúe hardware (servidores en rack e perimetral) e partes de rede e software (por exemplo, plataforma para desenvolver algoritmos de IA). Dado que poden xurdir pescozos de botella durante a creación, transmisión e procesamento de big data e limitar o rendemento de todo o sistema, estas partes deben ser compatibles entre si.
Características dos servidores Edge
A nivel de nodo de borde, Edge Computing usa servidores de borde que se colocan directamente onde se produce a información. Normalmente trátase de locais de produción ou técnicos nos que é imposible instalar un rack de servidores e garantir a limpeza. Así, os servidores de borde están aloxados en caixas compactas, a proba de po e humidade cun rango de temperatura estendido; non se poden colocar nun rack. Si, un servidor deste tipo pode colgarse facilmente de áncoras de cinta de dobre cara nalgún lugar debaixo das escaleiras ou no lavadoiro.
Dado que os servidores de borde están instalados fóra dos centros de datos seguros, teñen requisitos de seguridade física máis elevados. Dispóñense de recipientes de protección:
A nivel de procesamento de datos, os servidores de borde proporcionan cifrado de disco e arranque seguro. O cifrado en si consome un 2-3 % da potencia informática, pero os servidores Edge normalmente usan procesadores Xeon D con módulo de aceleración AES integrado, o que minimiza a perda de enerxía.
Cando usar servidores Edge
Con Edge Computing, o centro de datos recibe para procesar só aqueles datos que son imposibles ou irracionais de procesar doutro xeito. Así, os servidores Edge utilízanse cando sexa necesario:
- Enfoque flexible da seguridade, xa que no caso do Edge Computing pódese configurar a transferencia de información preprocesada e preparada ao centro de datos central;
- Protección contra a perda de información, xa que se se perde a comunicación co centro, os nodos locais acumularán información;
- O aforro de tráfico conséguese procesando a maior parte da información no sitio.
Edge computing para aforrar tráfico
A empresa danesa Maersk, unha das líderes no transporte marítimo de carga no mundo, decidiu reducir o consumo de combustible dos seus barcos e reducir as emisións de contaminantes á atmosfera.
Utilizouse a tecnoloxía para resolver este problema , sensores nos motores e compoñentes principais do barco, así como un servidor BullSequana Edge local para a computación in situ.
Grazas aos sensores, o sistema EcoMain Suite monitoriza constantemente o estado dos compoñentes críticos do barco e a súa desviación dunha norma precalculada. Isto permítelle diagnosticar rapidamente un fallo e localizalo ata o nodo do problema. Dado que a telemetría se transmite constantemente "ao centro", un técnico de servizo pode realizar análises de forma remota e facer recomendacións á tripulación a bordo. E a pregunta principal aquí é cantos datos e en que volume transferir ao centro de datos central.
Dado que conectar Internet por cable barato a un buque de contedores marítimo é moi problemático, transferir unha gran cantidade de datos en bruto a un servidor central é demasiado caro. No servidor central BullSequana S200, calcúlase o modelo lóxico global do barco e transfírese o procesamento de datos e o control directo ao servidor local. Como resultado, a implantación deste sistema pagouse por si mesma en tres meses.
Edge computing para aforrar recursos
Outro exemplo de edge computing é a analítica de vídeo. Así, para o fabricante de equipos para gases técnicos Air Liquide, unha das tarefas locais do ciclo de produción é o control de calidade da pintura das bombonas de gas. Realizouse manualmente e levou uns 7 minutos por cilindro.
Para axilizar este proceso, a persoa foi substituída por un bloque de 7 videocámaras de alta definición. As cámaras filman o globo desde varios lados, xerando uns 1 GB de vídeo por minuto. O vídeo envíase ao servidor BullSequana Edge con Nvidia T4 a bordo, onde unha rede neuronal adestrada para detectar defectos analiza o fluxo en liña. Como resultado, o tempo medio de inspección reduciuse de varios minutos a varios segundos.
Edge computing en analítica
Os paseos en Disneyland non só son divertidos, senón que tamén son obxectos técnicos complexos. Así, uns 800 sensores diferentes están instalados na "Montaña Rusa". Envían constantemente datos sobre o funcionamento da atracción ao servidor, e o servidor local procesa estes datos, calcula a probabilidade de que a atracción falle e indícalo ao centro de datos central.
En base a estes datos, determínase a probabilidade dun fallo técnico e lánzanse as reparacións preventivas. A atracción continúa funcionando ata o final da xornada laboral e, mentres tanto, xa se emitiu unha orde de reparación e os traballadores reparan rapidamente a atracción pola noite.
BullSequana Edge
Os servidores BullSequana Edge forman parte dunha gran infraestrutura para traballar con "big data"; xa foron probados coas plataformas Microsoft Azure e Siemens MindSphere, VMware WSX e contan con certificados NVidia NGC/EGX. Estes servidores están deseñados especificamente para a informática de punta e están dispoñibles en chasis de factor de forma U2 en opcións de montaxe en rack estándar, carril DIN, parede e torre.
BullSequana Edge está construído sobre unha placa base propietaria e un procesador Intel Xeon D-2187NT. Admiten instalación de ata 512 GB de RAM, 2 SSD de 960 GB ou 2 HDD de 8 ou 14 TB. Tamén poden instalar 2 GPU Nvidia T4 de 16 GB para o procesamento de vídeo; Módulos Wi-Fi, LoRaWAN e 4G; ata 2 módulos SFP de 10 Gigabit. Os propios servidores xa teñen instalado un sensor de apertura da tapa, que está conectado ao BMC que controla o módulo IPMI. Pódese configurar para apagar automaticamente a enerxía cando se activa un sensor.
As especificacións técnicas completas dos servidores BullSequana Edge pódense consultar en . Se estás interesado nos detalles, estaremos encantados de responder ás nosas preguntas nos comentarios.
Fonte: www.habr.com