Желілік инфрақұрылымды жасау кезінде әдетте жергілікті есептеулер немесе бұлттық есептеулер қарастырылады. Бірақ бұл екі нұсқа және олардың комбинациясы аз. Мысалы, бұлтты есептеулерден бас тарта алмасаңыз, бірақ өткізу қабілеттілігі жеткіліксіз болса немесе трафик тым қымбат болса не істеу керек?
Жергілікті желінің немесе өндіріс процесінің шетінде есептеулердің бір бөлігін орындайтын аралық өнімді қосыңыз. Бұл шеткі концепция Edge Computing деп аталады. Тұжырымдама бұлтты деректерді пайдаланудың ағымдағы үлгісін толықтырады және осы мақалада біз оған қажетті аппараттық құралдар мен мысал тапсырмаларын қарастырамыз.
Шеттік есептеу деңгейлері
Айталық, сізде үйде көптеген сенсорлар орнатылған: термометр, гигрометр, жарық сенсоры, ағып кету сенсоры және т.б. Логикалық контроллер олардан алынған ақпаратты өңдейді, автоматтандыру сценарийлерін жүзеге асырады, өңделген телеметрияны бұлттық қызметке шығарады және одан жаңартылған автоматтандыру сценарийлері мен жаңа микробағдарламаны алады. Осылайша, жергілікті есептеулер тікелей сайтта орындалады, бірақ жабдық осындай көптеген құрылғыларды біріктіретін түйіннен басқарылады.
Бұл өте қарапайым жиекті есептеу жүйесінің мысалы, бірақ ол шеткі есептеудің барлық үш деңгейін көрсетеді:
- IoT құрылғылары: «шикі деректерді» жасайды және оны әртүрлі протоколдар арқылы жібереді.
- Жиек түйіндері: ақпарат көздеріне жақын жерде деректерді өңдеңіз және уақытша деректер қоймасы ретінде әрекет етіңіз.
- Бұлттық қызметтер: перифериялық және IoT құрылғылары үшін басқару функцияларын ұсынады, деректерді ұзақ мерзімді сақтау және талдауды жүзеге асырады. Сонымен қатар, олар басқа корпоративтік жүйелермен интеграцияны қолдайды.
Edge computing концепциясының өзі технологиялық процесті оңтайландыратын үлкен экожүйенің бөлігі болып табылады. Ол аппараттық құралдарды (тірек және шеткі серверлер), желілік және бағдарламалық қамтамасыз ету бөліктерін (мысалы, платформа AI алгоритмдерін әзірлеуге арналған). Үлкен деректерді жасау, беру және өңдеу кезінде кедергілер пайда болуы және бүкіл жүйенің өнімділігін шектейтіндіктен, бұл бөліктер бір-бірімен үйлесімді болуы керек.
Edge серверлерінің мүмкіндіктері
Шеткі түйін деңгейінде Edge Computing ақпарат өндірілетін жерде тікелей орналастырылған шеткі серверлерді пайдаланады. Әдетте бұл сервер сөресін орнату және тазалықты қамтамасыз ету мүмкін емес өндірістік немесе техникалық үй-жайлар. Осылайша, шеткі серверлер кеңейтілген температура диапазоны бар ықшам, шаң және ылғалдан қорғалған қораптарға орналастырылған, оларды сөреге қою мүмкін емес. Иә, мұндай сервер екі жақты таспаның якорьлеріне баспалдақтың астында немесе қызметтік бөлмеде оңай ілінуі мүмкін.
Жиек серверлері қауіпсіз деректер орталықтарынан тыс орнатылғандықтан, олардың физикалық қауіпсіздік талаптары жоғары. Олар үшін қорғаныс контейнерлері қарастырылған:
Деректерді өңдеу деңгейінде шеткі серверлер дискіні шифрлауды және қауіпсіз жүктеуді қамтамасыз етеді. Шифрлаудың өзі есептеу қуатының 2-3% тұтынады, бірақ шеткі серверлер әдетте кірістірілген AES жеделдету модулі бар Xeon D процессорларын пайдаланады, бұл қуат жоғалуын азайтады.
Edge серверлерін қашан пайдалану керек
Edge Computing көмегімен деректер орталығы басқа жолмен өңдеу мүмкін емес немесе қисынсыз деректерді ғана өңдеу үшін алады. Осылайша, шеткі серверлер қажет болғанда пайдаланылады:
- Қауіпсіздікке икемді көзқарас, өйткені Edge Computing жағдайында сіз алдын ала өңделген және дайындалған ақпаратты орталық деректер орталығына жіберуді конфигурациялай аласыз;
- Ақпаратты жоғалтудан қорғау, өйткені орталықпен байланыс жоғалса, жергілікті түйіндер ақпарат жинайды;
- Трафикті үнемдеуге сайттағы ақпараттың негізгі бөлігін өңдеу арқылы қол жеткізіледі.
Трафикті үнемдеу үшін шеткі есептеулер
Дүние жүзіндегі теңіз жүк тасымалы бойынша көшбасшылардың бірі даниялық Maersk компаниясы өз кемелерінің отын шығынын азайтып, атмосфераға ластаушы заттардың шығарылуын азайтуға шешім қабылдады.
Бұл мәселені шешу үшін технология қолданылды , кеменің қозғалтқыштары мен негізгі құрамдас бөліктеріндегі сенсорлар, сондай-ақ сайттағы есептеулерге арналған жергілікті BullSequana Edge сервері.
Датчиктердің арқасында EcoMain Suite жүйесі кеменің маңызды құрамдас бөліктерінің күйін және олардың алдын ала есептелген нормадан ауытқуын үнемі бақылап отырады. Бұл ақаулықты жылдам диагностикалауға және оны проблемалық түйінге локализациялауға мүмкіндік береді. Телеметрия үнемі «орталыққа» беріліп тұратындықтан, сервистік техник қашықтан талдау жүргізіп, борттық экипажға ұсыныстар жасай алады. Ал мұндағы басты мәселе – орталық деректер орталығына қанша деректерді және қандай көлемде жіберу керек.
Арзан сымды интернетті теңіз контейнерлік кемесіне қосу өте қиын болғандықтан, орталық серверге өңделмеген деректерді үлкен көлемде тасымалдау тым қымбатқа түседі. Орталық BullSequana S200 серверінде кеменің жалпы логикалық моделі есептеледі, ал деректерді өңдеу және тікелей басқару жергілікті серверге беріледі. Нәтижесінде бұл жүйені енгізу үш айда өзін-өзі ақтады.
Ресурстарды үнемдеу үшін шеткі есептеулер
Жиектерді есептеудің тағы бір мысалы - бейне аналитика. Осылайша, Air Liquide техникалық газдарына арналған жабдықты өндіруші үшін өндірістік циклдің жергілікті міндеттерінің бірі газ баллондарын бояу сапасын бақылау болып табылады. Ол қолмен орындалды және цилиндрге шамамен 7 минут кетті.
Бұл процесті жеделдету үшін адам ажыратымдылығы жоғары 7 бейнекамера блогымен ауыстырылды. Камералар шарды бірнеше жағынан түсіріп, минутына шамамен 1 ГБ бейне жасайды. Бейне бортында Nvidia T4 бар BullSequana Edge серверіне жіберіледі, онда ақауларды іздеуге үйретілген нейрондық желі ағынды желіде талдайды. Нәтижесінде орташа тексеру уақыты бірнеше минуттан бірнеше секундқа дейін қысқарды.
Аналитикадағы шеткі есептеулер
Диснейлендтегі аттракциондар тек көңілді ғана емес, сонымен қатар күрделі техникалық нысандар. Осылайша, «Роллер Костерде» шамамен 800 түрлі сенсорлар орнатылған. Олар серверге аттракционның жұмысы туралы деректерді үнемі жібереді, ал жергілікті сервер бұл деректерді өңдейді, аттракционның істен шығу ықтималдығын есептейді және бұл туралы орталық деректер орталығына сигнал береді.
Осы деректер негізінде техникалық ақаудың ықтималдығы анықталып, профилактикалық жөндеу жұмыстары басталады. Аттракцион жұмыс күнінің соңына дейін жұмысын жалғастыруда, ал әзірге жөндеу туралы бұйрық шығып үлгерді, ал жұмысшылар түнгі уақытта аттракционды жылдам жөндейді.
BullSequana Edge
BullSequana Edge серверлері «үлкен деректермен» жұмыс істеуге арналған үлкен инфрақұрылымның бөлігі болып табылады; олар Microsoft Azure және Siemens MindSphere платформаларымен, VMware WSX-пен сынақтан өткен және NVidia NGC/EGX сертификаттары бар. Бұл серверлер шеттік есептеулер үшін арнайы жасалған және стандартты тірек, DIN рельс, қабырғаға және мұнараға орнату опцияларында U2 пішін факторы шассиінде қол жетімді.
BullSequana Edge меншікті аналық плата мен Intel Xeon D-2187NT процессорында құрастырылған. Олар 512 ГБ жедел жады, 2 ГБ 960 SSD немесе 2 немесе 8 ТБ 14 HDD орнатуды қолдайды. Олар сондай-ақ бейне өңдеу үшін 2 Nvidia T4 16 ГБ графикалық процессорын орната алады; Wi-fi, LoRaWAN және 4G модульдері; 2 10 гигабиттік SFP модуліне дейін. Серверлердің өзінде IPMI модулін басқаратын BMC-ге қосылған қақпақты ашу сенсоры орнатылған. Оны сенсор іске қосылғанда қуатты автоматты түрде өшіретін етіп конфигурациялауға болады.
BullSequana Edge серверлеріне арналған толық техникалық сипаттамаларды мына жерден табуға болады . Егер сізді егжей-тегжейлі білгіңіз келсе, біз түсініктемелерде сұрақтарымызға жауап беруге қуаныштымыз.
Ақпарат көзі: www.habr.com