پردازش لبه یک راهکار هیجان انگیز جدید برای ساختار شبکه ها است که به سازمان ها کمک می کند تا محدودیت های ناشی از شبکه های مبتنی بر پردازش ابری را از میان بردارند. اگرچه محاسبات ابری همچنان نقش مهمی را در ساختارشبکه های مدرن بازی می کند، ولی دستگاه های اینترنت اشیا که قابلیت پردازش اطلاعات جمع آوری شده را در همان نزدیکی منابع اطلاعاتی دارند، امکان بازنگری را به شرکت ها درباره راهکار انتخابی برای زیرساخت IT شان می دهند.
5 برتری اصلی پردازش لبه عبارتند از:
1- سرعت
مهمترین برتری پرازش لبه، توانایی آن در بهبود عملکرد شبکه از طریق کاهش تأخیر است. به دلیل اینکه دستگاه های پردازش لبه IoT داده ها را به صورت محلی یا نزدیک به لبه مراکز داده پردازش می کنند، دیگر نیازی نیست تا اطلاعات جمع آوری شده به اندازه ای که در ساختارهای ابری لازم است، جابه جا شوند.
ما به سادگی فراموش می کنیم که داده ها به صورت آنی جابه جا نمی شوند؛ آنها نیز مانند هر چیز دیگر در این جهان تابع قوانین فیزیک هستند.
تکنولوژی کنونی فیبرهای نوری به داده ها اجازه می دهد تا حداکثر با سرعتی معادل سرعت نور حرکت کنند. یعنی طی کردن فاصله بین نیویورک تا سانفرانسیسکو در مدت 21 میلی ثانیه! اگرچه این عدد به نظر بسیار سریع می رسد، ولی ما حجم داده ای که باید جابه جا شود را در نظر نگرفته ایم. پیش بینی می شود که در سال 2020 در حدود 44 زتا بایت (هر زتا بایت معادل یک هزار میلیارد گیگابایت است) داده تولید شود و این موضوع ایجاد گره های ترافیکی داده های دیجیتال را تقریباً قطعی می سازد.
همچنین یک مشکل دیگر به نام ” گلوگاه آخرین مسیر” وجود دارد که در آن داده ها باید در داخل شبکه های محلی تا رسیدن به مقصد نهایی، مسیریابی شوند. بسته به کیفیت این شبکه ها، آخرین مسیر می تواند بین 10 تا 65 میلی ثانیه به میزان تأخیر اضافه کند.
با پردازش داده ها نزدیک به منابع و کاهش فاصله فیزیکی که باید طی شود، پردازش لبه می تواند به صورت چشمگیری تأخیر را کاهش دهد. نتیجه نهایی سرعت بسیار بالا و تأخیرهایی در حد میکروثانیه ( و نه میلی ثانیه ) برای کاربران نهایی خواهد بود. در نظر داشته باشید که حتی یک لحظه تأخیر یا توقف می تواند هزاران دلار برای شرکت ها هزینه داشته باشد، پس برتری پردازش لبه را نمی توان نادیده گرفت.
2- امنیت
اگرچه افزایش تعداد دستگاه های پردازش لبه سطح حمله پذیری شبکه را افزایش می دهد ولی در عین حال چند برتری مهم امنیتی دیگر را نیز برای شبکه فراهم می کند. ساختارهای پردازش ابری به صورت ذاتی متمرکز هستند و این موضوع آنها را به طور خاص در برابر حملات DDoS و قطعی برق آسیب پذیر می کند. پردازش لبه ذخیره سازی، محاسبات و اجرای برنامه ها را بین گستره وسیعی از دستگاه ها و مراکز داده توزیع می کند و سبب می شود تا از کار انداختن کل شبکه کاری بسیار سخت شود.
یک نگرانی بزرگ درباره دستگاه های پردازش لبه IoT این است که آنها را می توان تبدیل به نقطه ورود به شبکه برای حملات سایبری کرد تا بدافزارها و دیگر مهاجمان شبکه را از یک نقطه ضعیف آلوده کنند. اگرچه این یک خطر واقعی است، ولی طبیعت توزیع شده ساختار پردازش لبه امکان اجرای پروتکل های امنیتی را که می توانند قسمت های آلوده را بدون از کار انداختن کل شبکه قرنطینه کنند، تسهیل می کند.
چون بیشتر داده ها به جای اینکه به پایگاه داده مرکزی انتقال داده شود، در دستگاه های محلی پردازش می شوند، پردازش لبه میزان داده ای را که در معرض خطر قرار می گیرد، کاهش می دهد. همچنین امکان شنود داده های کمتری در زمان انتقال وجود دارد و حتی اگر یک دستگاه مورد حمله قرار گرفت، تنها اطلاعاتی که به صورت محلی جمع آوری شده است، افشاء می شود و این میزان با داده های عظیمی که می تواند از یک سرور از دست رفته به دست آید، قابل مقایسه نیست.
حتی اگر یک ساختار پردازش لبه ، مراکز داده لبه مخصوص به خود را به کار گیرد، این موضوع سطح امنیت بالاتری را در مقابل حملات DDoS و دیگر تهدیدات سایبری ایجاد می کند. یک مرکز داده لبه با کیفیت می بایست ابزارهای متنوعی را ارائه دهد تا کاربران بتوانند از آنها برای نظارت و برقراری امنیت شبکه های خود به صورت لحظه ای، استفاده کنند.
3- مقیاس پذیری
ایجاد یک پایگاه داده اختصاصی یک عملیات بسیار گران قیمت است. علاوه بر هزینه های مشخص ساخت، نگهداری و تعمیرات، سوال در مورد نیازهای آینده نیز وجود دارد. ساختمان های ویژه اختصاصی سنتی یک محدودیت مصنوعی را در مقابل رشد ایجاد می کنند و سبب می شوند تا شرکت ها عملاً به پیش بینی های گذشته خود محدود شوند. اگر رشد کسب و کار از انتظارات آنها فراتر رود، به دلیل منابع پردازشی ناکافی، شاید نتوانند روی فرصت های جدید سرمایه گذاری کنند.
پردازش لبه یک مسیر بسیار ارزان تر را برای دستیابی به قابلیت مقیاس پذیری ارائه می کند که به شرکت ها این امکان را می دهد تا ظرفیت پردازشی خود را با به کارگیری ترکیبی از دستگاه های IoT و مراکز داده لبه، گسترش دهند. استفاده از دستگاه های پردازش لبه همچنین هزینه های رشد را متعادل تر می سازد، زیرا هر دستگاه جدیدی که اضافه می شود، نیازی به افزایش پهنای باند قابل ملاحظه ای در هسته شبکه ندارد.
4- تطبیق پذیری
مقیاس پذیری پردزش لبه همچنین سبب تطبیق پذیری فوق العاده آن می شود. با به کارگیری مراکز داده محلی، شرکت ها می توانند به سادگی بازار مطلوب خود را بدون سرمایه گذاری در گسترش زیرساخت، هدف قرار دهند. مراکز داده لبه این اجازه را به آنها می دهد تا به صورت بهینه با تأخیر یا فاصله فیزیکی کمی به کاربر نهایی سرویس دهند. این موضوع به ویژه برای تولیدکنندگان محتوا که به دنبال ارائه سرویس های پخش بدون وقفه هستند، بسیار ارزشمند است. این گونه مراکز داده همچنین شرکت ها را محدود به یک بازار خاص نمی کنند و به آنها اجازه می دهند تا در صورت تغییر شرایط اقتصادی به سرعت بازار هدف خود را تغییر دهند.
پردازش لبه دستگاه های IoT را قادر می سازد تا حجم بی سابقه ای از داده های عملیاتی را جمع آوری کنند. به جای انتظار برای اتصال افراد از طریق دستگاه ها و تعامل با سرورهای ابری متمرکز، دستگاه های پردازش لبه همواره روشن و متصل هستند و دائماً در حال تولید داده هایی برای آنالیزهای آتی می باشند. اطلاعات بدون ساختار جمع آوری شده توسط شبکه های لبه هم به صورت محلی پردازش می شوند تا سرویس های پرسرعتی را ارائه دهند و هم به هسته شبکه، جایی که تحلیلگرهای قدرتمند و برنامه های یادگیری ماشین آنها را برای شناسایی روندها و نقاط داده قابل توجه کالبدشکافی می کنند، منتقل می شوند.
با استفاده از این داده ها، شرکت ها می توانند به صورت بهینه ای تصمیمات بهتری برای برآورده سازی نیازهای واقعی بازار بگیرند.
با بهره گیری از دستگاه های IoT جدید در ساختار شبکه لبه ، شرکت ها می توانند سرویس های جدیدتر و بهتری را به مشتریان خود ارائه دهند، بدون اینکه زیرساخت IT خود را به صورت کامل بازسازی کنند. دستگاه های طراحی شده برای اهداف خاص، گستره هیجان انگیزی از فرصت ها را برای سازمان ها فراهم می کند تا به نوآوری به عنوان یک ابزار افزایش رشد نگاه کنند. این یک مزیت بزرگ برای کسب و کارهایی است که به دنبال گسترش شبکه خود در نواحی دارای محدودیت ارتباطی ( مانند مراکز درمانی و صنعتی ) می باشند.
5- قابلیت اطمینان
با در نظر گرفتن برتری های امنیتی که در اثر پردازش لبه فراهم می شود، عجیب نخواهد بود که این گونه شبکه ها قابلیت اطمینان بهتری را نیز ارائه دهند. با استفاده از دستگاه های پردازش لبه IoT و مراکز داده نزدیک به کاربران نهایی، احتمال کمتری وجود دارد که مشکلی در یک مکان دور بتواند بر مشتریان محلی تأثیر بگذارد. حتی در صورت قطعی برق مرکز داده محلی، دستگاه های پردازش لبه IoT همچنان به صورت مؤثر به کار خود ادامه خواهند داد، زیرا آنها این قابلیت را دارند تا عملکردهای پردازشی حیاتی را انجام دهند.
با وجود تعداد زیاد دستگاه های پردازش لبه و مراکز داده لبه متصل به شبکه، متوقف کردن سرویس ها به صورت کامل بسیار سخت تر می شود. زیرا داده ها می توانند از مسیرهای متنوعی منتقل شوند تا دسترسی کاربران به کالاها یا اطلاعات مورد نیازشان تضمین گردد. بنابراین بهره گیری مؤثر از دستگاه های پردازش لبه و مراکز داده لبه در یک ساختار گسترده می تواند قابلیت اطمینان کم نظیری را فراهم کند.
translator: Ehsan Yavari
source: the 5 best benefits of edge computing
