Apabila membangunkan infrastruktur rangkaian, seseorang biasanya mempertimbangkan sama ada pengkomputeran tempatan atau pengkomputeran awan. Tetapi kedua-dua pilihan ini dan gabungannya adalah sedikit. Sebagai contoh, apa yang perlu dilakukan jika anda tidak boleh menolak pengkomputeran awan, tetapi jalur lebar tidak mencukupi atau trafik terlalu mahal?
Tambahkan perantaraan yang akan melaksanakan sebahagian daripada pengiraan di pinggir rangkaian tempatan atau proses pengeluaran. Konsep tepi ini dipanggil Pengkomputeran Tepi. Konsep ini melengkapkan model penggunaan data awan semasa, dan dalam artikel ini kita akan melihat perkakasan yang diperlukan dan tugas contoh untuknya.
Tahap pengkomputeran tepi
Katakan anda mempunyai sejumlah besar penderia yang dipasang di rumah: termometer, higrometer, penderia cahaya, penderia kebocoran dan sebagainya. Pengawal logik memproses maklumat yang diterima daripada mereka, melaksanakan senario automasi, mengeluarkan telemetri yang diproses kepada perkhidmatan awan dan menerima senario automasi yang dikemas kini dan perisian tegar baharu daripadanya. Oleh itu, pengkomputeran tempatan dilakukan secara langsung di tapak, tetapi peralatan dikawal dari nod yang menggabungkan banyak peranti sedemikian.
Ini adalah contoh sistem pengkomputeran tepi yang sangat mudah, tetapi ia sudah menunjukkan ketiga-tiga peringkat pengkomputeran tepi:
- Peranti IoT: menjana "data mentah" dan menghantarnya melalui pelbagai protokol.
- Nod tepi: Memproses data berdekatan dengan sumber maklumat dan bertindak sebagai stor data sementara.
- Perkhidmatan awan: menawarkan fungsi pengurusan untuk kedua-dua peranti persisian dan IoT, melaksanakan penyimpanan dan analisis data jangka panjang. Di samping itu, mereka menyokong integrasi dengan sistem korporat lain.
Konsep pengkomputeran Edge itu sendiri adalah sebahagian daripada ekosistem besar yang mengoptimumkan proses teknologi. Ia termasuk kedua-dua perkakasan (rak dan pelayan tepi), dan bahagian rangkaian dan perisian (contohnya, platform untuk membangunkan algoritma AI). Memandangkan kesesakan boleh timbul semasa penciptaan, penghantaran dan pemprosesan data besar dan mengehadkan prestasi keseluruhan sistem, bahagian ini mesti serasi antara satu sama lain.
Ciri-ciri pelayan tepi
Pada tahap nod tepi, Pengkomputeran Tepi menggunakan pelayan tepi yang diletakkan terus di mana maklumat dihasilkan. Biasanya ini adalah premis pengeluaran atau teknikal di mana mustahil untuk memasang rak pelayan dan memastikan kebersihan. Oleh itu, pelayan tepi ditempatkan dalam bekas padat, kalis debu dan lembapan dengan julat suhu lanjutan; ia tidak boleh diletakkan di dalam rak. Ya, pelayan sedemikian boleh dengan mudah digantung pada sauh pita dua sisi di suatu tempat di bawah tangga atau di dalam bilik utiliti.
Memandangkan pelayan tepi dipasang di luar pusat data selamat, ia mempunyai keperluan keselamatan fizikal yang lebih tinggi. Bekas pelindung disediakan untuk mereka:
Pada peringkat pemprosesan data, pelayan tepi menyediakan penyulitan cakera dan but selamat. Penyulitan itu sendiri menggunakan 2-3% kuasa pengkomputeran, tetapi pelayan tepi biasanya menggunakan pemproses Xeon D dengan modul pecutan AES terbina dalam, yang meminimumkan kehilangan kuasa.
Bila Menggunakan Pelayan Edge
Dengan Pengkomputeran Edge, pusat data menerima untuk memproses hanya data yang mustahil atau tidak rasional untuk diproses dengan cara lain. Oleh itu, pelayan tepi digunakan apabila diperlukan:
- Pendekatan yang fleksibel terhadap keselamatan, kerana dalam kes Pengkomputeran Edge anda boleh mengkonfigurasi pemindahan maklumat pra-diproses dan disediakan ke pusat data pusat;
- Perlindungan terhadap kehilangan maklumat, kerana jika komunikasi dengan pusat hilang, nod tempatan akan mengumpul maklumat;
- Penjimatan pada trafik dicapai dengan memproses sebahagian besar maklumat di tapak.
Pengkomputeran tepi untuk menjimatkan trafik
Syarikat Denmark Maersk, salah satu peneraju dalam pengangkutan kargo maritim di dunia, telah memutuskan untuk mengurangkan penggunaan bahan api kapalnya dan mengurangkan pelepasan bahan pencemar ke atmosfera.
Teknologi digunakan untuk menyelesaikan masalah ini , penderia pada enjin dan komponen utama kapal, serta pelayan BullSequana Edge tempatan untuk pengkomputeran di tapak.
Terima kasih kepada penderia, sistem EcoMain Suite sentiasa memantau keadaan komponen kritikal kapal dan sisihan mereka daripada norma yang telah dikira sebelumnya. Ini membolehkan anda mendiagnosis kerosakan dengan cepat dan menyetempatkannya ke nod masalah. Memandangkan telemetri sentiasa dihantar "ke pusat", juruteknik perkhidmatan boleh melakukan analisis dari jauh dan membuat cadangan kepada krew di atas kapal. Dan persoalan utama di sini ialah berapa banyak data dan dalam jumlah apa yang hendak dipindahkan ke pusat data pusat.
Memandangkan menyambungkan Internet berwayar murah ke kapal kontena laut adalah sangat bermasalah, memindahkan sejumlah besar data mentah ke pelayan pusat adalah terlalu mahal. Pada pelayan BullSequana S200 pusat, model logik keseluruhan kapal dikira, dan pemprosesan data dan kawalan langsung dipindahkan ke pelayan tempatan. Akibatnya, pelaksanaan sistem ini membayar sendiri dalam tiga bulan.
Pengkomputeran tepi untuk menjimatkan sumber
Satu lagi contoh pengkomputeran tepi ialah analisis video. Oleh itu, bagi pengeluar peralatan untuk gas teknikal Air Liquide, salah satu tugas tempatan kitaran pengeluaran ialah kawalan kualiti pengecatan silinder gas. Ia dijalankan secara manual dan mengambil masa kira-kira 7 minit setiap silinder.
Untuk mempercepatkan proses ini, orang itu telah digantikan dengan blok 7 kamera video definisi tinggi. Kamera merakam belon dari beberapa sisi, menghasilkan kira-kira 1 GB video seminit. Video dihantar ke pelayan BullSequana Edge dengan Nvidia T4 di atas kapal, di mana rangkaian saraf yang dilatih untuk mencari kecacatan menganalisis aliran dalam talian. Akibatnya, purata masa pemeriksaan dikurangkan daripada beberapa minit kepada beberapa saat.
Pengkomputeran tepi dalam analitik
Tunggangan di Disneyland bukan sahaja menyeronokkan, tetapi juga objek teknikal yang kompleks. Oleh itu, kira-kira 800 sensor berbeza dipasang pada "Roller Coaster". Mereka sentiasa menghantar data tentang operasi tarikan ke pelayan, dan pelayan tempatan memproses data ini, mengira kebarangkalian tarikan gagal, dan memberi isyarat ini kepada pusat data pusat.
Berdasarkan data ini, kebarangkalian kegagalan teknikal ditentukan dan pembaikan pencegahan dilancarkan. Tarikan ini terus beroperasi sehingga penghujung hari bekerja, dan sementara itu perintah pembaikan telah dikeluarkan, dan pekerja dengan cepat membaiki tarikan pada waktu malam.
BullSequana Edge
Pelayan BullSequana Edge adalah sebahagian daripada infrastruktur besar untuk bekerja dengan "data besar"; mereka telah pun diuji dengan platform Microsoft Azure dan Siemens MindSphere, VMware WSX dan mempunyai sijil NVidia NGC/EGX. Pelayan ini direka khusus untuk pengkomputeran tepi dan tersedia dalam casis faktor bentuk U2 dalam pilihan pemasangan rak standard, rel DIN, dinding dan menara.
BullSequana Edge dibina pada papan induk proprietari dan pemproses Intel Xeon D-2187NT. Mereka menyokong pemasangan sehingga 512 GB RAM, 2 SSD 960 GB atau 2 HDD 8 atau 14 TB. Mereka juga boleh memasang 2 Nvidia T4 16 GB GPU untuk pemprosesan video; Modul Wi-fi, LoRaWAN dan 4G; sehingga 2 modul SFP 10-Gigabit. Pelayan itu sendiri sudah mempunyai sensor pembukaan penutup yang dipasang, yang disambungkan ke BMC yang mengawal modul IPMI. Ia boleh dikonfigurasikan untuk mematikan kuasa secara automatik apabila penderia dicetuskan.
Spesifikasi teknikal penuh untuk pelayan BullSequana Edge boleh didapati di . Jika anda berminat dengan butiran, kami dengan senang hati akan menjawab soalan kami dalam ulasan.
Sumber: www.habr.com