יישומי הנדסה באינטרנט מוגדרים יותר ויותר על ידי יכולתם לעבד נתונים בזמן אמת, בין אם ניטור הרטטים מבניים, שליטה בנשק רובוטי, או תיאום ציי רכב אוטונומיים.כל מילימטר של עיכוב יכול לחלחל לתוך חוסר יציבות מערכת, סיכונים בטיחות, או ניסיון משתמש גרוע. Edge צוותים התפתחה כתגובה ארכיטקטונית סופית לבעיה זו, העברת חישוב ואבטחת נתונים קרוב יותר למכשירים וליצירת מידע באמצעות ביצוע, כך שצוותי מחשוב טכניים יכולים בדרך כלל להפעיל את מרכזי כדי להפחית את שיטות השיווק של מערכות האבטחה של מערכות מחשוב, כדי להטמיעו של מערכות מידע ולהפחית ביעילות, ולהטמיעו של מערכות מחשוב, כדי להטמיעו, כדי להטמיעו של מערכות מחשוב, כדי להטמיעו באופן יעיל, כדי להטמיעו באופן יעיל, כדי להטמיעו באופן יעיל, כדי להטמיעו באופן יעיל, כדי להטמיעו את אמצעי אבטחה ממוקדות, כדי להטמיעו את אמצעי אבטחה, כדי להטמיעו באופן יעיל, כדי להטמיעו באופן יעיל, כדי להטמיעו באופן יעיל, כדי להטמיעו באופן יעיל, כדי להטמיעו מחדש, כדי להטמיעו באופן יעיל, כדי להטמיעו באופן יעיל, כדי להטמיעו את אמצעי אבטחה ולהפחית את אמצעי אבטחה, כדי להטמיעו את אמצעי אבטחה ולהפחית את המידע

הבנת צוואר בקבוק הצמיגים בהנדסת Web Applications

שקיפות באפליקציות אינטרנט אינה מדד יחיד אלא מורכבת של עיכובים ברשת, סידוריזציה ופליפיקציה מעל הראש, queuing at Mediumrs, ו- עיבוד זמן בשרת. עבור יישומים הנדסיים - שבו קריאה בודדת עשויה לגרום רצף של לוגיקה שליטה - כל עיכוב מעבר כמה מ"ק יכול להיות בלתי מתקבל על הדעת.

מחשוב ענן מסורתי מרכזי משאבים בחלק קטן של מרכזי נתונים גדולים.בעוד זה מציע כלכלות של ניהול בקנה מידה ופשטני, זה באופן בלתי נמנע מציג מרחק פיזי.מהירות האור בסיבים מטילה גבול נמוך יותר קשה על זמן העברת נתונים.כדי להקטין את זה, מהנדסים פנו היסטורית לתכנים משלוחים (CDNs) עבור נכסים סטטיים, אבל CDN אינם נועדו לבצע לוגיקה שרירותית או לטפל בנתונים מצביים.

מה זה בעצם Edge Computing?

מחשוב קצה הוא פרדיגמת מחשוב מבוזרת שמעבדת נתונים או בסמוך למיקום שבו הוא נוצר, במקום לשלוח אותו לענן מרכזי או על-ידי-premises Data Center.The "edge" הוא כל מכשיר או תשתיות הממוקמות בין מקור הנתונים לבין הליבה בענן, זה יכול לכלול מרכז מיקרו-נתונים מקומי, תחנת בסיס 5G, או אפילו חיישן עצמו ליישומים הנדסיים, בדרך כלל לא יכול לשדר פונקציה משמעותית של ענן, אלא רק על גבי מכשיר מחשוב, אלא על גבי מכשיר אבטחה, כמו פתרון מחשוב, או מכשיר חיוני, או מכשיר אבטחה, כמו פתרון יעיל, בדרך כלל, רק על גבי שער מחשוב, או מכשיר אבטחה, או יישום יעיל, או יישום של מכשיר לוגיקה, לעתים קרובות, כמו יישום יעיל, או יישום של מכשיר אבטחה, או יישום יעיל, או על גבי שער נתונים, או על גבי אתר אינטרנט, לעתים קרובות, או על גבי אתר אינטרנט, או על גבי אתר אינטרנט, לעתים קרובות, בדרך כלל, או על גבי אתר אינטרנט, בדרך כלל, או על גבי שער נתונים, או על גבי שער נתונים חיוני, או על גבי אתר אינטרנט, לעתים קרובות, לא יכול לעתים קרובות, או על גבי אתר אינטרנט, לא יכול לעתים קרובות, כמו גם על גבי שער נתונים, רק על גבי שער נתונים, כמו התקן חיוני

לשינוי ארכיטקטוני זה יש השלכות עמוקות.במקום כל חיישן קורא מעבר לWAN, רק סיכומים מעובדים או התראות לנסוע במעלה הזרם.הצומת קצה יכול לטמון לעתים קרובות גישה לנתונים, לרוץ ללולאות בקרה בזמן אמת, ולהגיב לאירועים עם עצלות אפסית כמעט.עבור דיסציפלינות הנדסיות שמסתמך על משוב חד פעמי - כגון אוטומציה תעשייתית, רובוטיקה וניהול - הקצה הוא לא מותרות אלא צורך.

היתרונות העיקריים של Edge מחשוב עבור יישומים הנדסיים

צמצום הסבלנות והזמן האמיתי

על ידי עיבוד נתונים מקומית, מחשוב קצה מבטל את המסע העגול של הרשת לאזור ענן רחוק.ביישומים הנדסיים טיפוסיים מבוססי IoT, עצלות מקצה לקצה יכול לרדת מעשרים שניות מתחת לחמש מילי שניות, לעתים קרובות אפילו לרמות מילימטריות של IoT מונחות על ידי IoT, זה מאפשר תכונות כגון תחזוקה חיזוי שבו חיישן רטט מפעיל דף עצירה מיידי אם amatica הוא מזוהה, למנוע כישלונות פחמן כדי לא יכול לשמש יישום בזמן אמת.

Bandwidth ו- Cost Optimization

יישומי הנדסה יכולים ליצור טרה-ביאטים של נתונים גולמיים מדי יום: וידאו ברזולוציה גבוהה ממצלמות בדיקה, טלמטה רציפה ממאות חיישנים, או ענני נקודת LiDAR ממכוניות אוטונומיות. Transmitting כל זה לענן הוא יקר ולעתים קרובות מיותר. Edge מחשוב מראש מעבדים ומדחסס נתונים במקור.

אמינות משופרת ואוטונומיה

אדריכלות מרכזית יש נקודה אחת של כשל: הקישור רשת רחב-שטחי.אם קישוריות אבודה, היישום כולו הולך כהה. Edge מחשוב מאפשר לולאות בקרה קריטיות להמשיך לפעול באופן עצמאי.מערכת ניטור רוח offshore עדיין יכול להתאים את תיבת הלהב ולשלוח התראות גם אם הלינק הלוויני יורד באופן זמני. צוק יכול תור נתונים להעלאה סופית, להבטיח שום מידע קריטי לא יאבד במהלך התפיסות.

שיפור פרטיות המידע ואבטחה

יישומים הנדסיים רבים להתמודד עם עיצובים קנייניים רגישים, פרמטרים תפעוליים, או מידע המאפשר זיהוי אישי (למשל, בניית נתונים) עיבוד נתונים על קצה מצמצם את כמות המידע שעובר אי פעם רשתות ציבוריות.לדוגמה, מערכת בקרת גישה של בניין חכם יכולה לאמת את האישורים באופן מקומי מבלי לשלוח מספרי תג עובדים לענן.יתר על פני השטח, נקודות קצה יכולות ליישם הצפנה וגישה של מקורות, צמצום החשיפה להתקפות חד-מין.

יישום Edge מחשוב בהנדסת Web Applications

מעבר מאדריכלות ממוקדת ענן טהור לחוד החנית דורש עיצוב אדריכלי זהיר.המטרה אינה לנטוש את הענן אלא ליצור היררכיה מאוזנת שבה הקצה מטפל בפעילות רגישה לעוצמה והענן מנהל הדבקה, ניתוח ואחסון לטווח ארוך.אסטרטגיות הבאות מתארות גישה מעשית.

עיצוב אדריכלות דיסטריוטת, Modular Architecture

יש לפסול יישומי הנדסה באינטרנט למיקרו-שירותים או לתפקוד - כמו-A-Service יחידות (FaaS) כל אחד אחראי על יכולת מסוימת. Deploy את השירותים קריטיים-לדוגמה, לשלוט בלוגיקה או עיבוד חיישן ברמה נמוכה - על קצה הפיכה שירותים רגישים לזמן פחות, כגון דו"ח היסטורי או מודל למידת מכונה, יכול להישאר בענן.

בחרו את ה-Face Platform

(ב) כמה ספקי ענן מציעים כעת פלטפורמות מחשוב קצה קצה אשר מרחיבות את השירותים שלהם למקומות פיזיים ליד המשתמש.

המונחים: Deploy Edge-Aware Gateways and Devices

הקצה הפיזי יכול להיות שרת מקומי, שער מחוספס, או אפילו חיישן חזק. בעת בחירת חומרה, לשקול את כוח העיבוד הנדרש עבור היישום שלך.עבור סינון נתונים פשוט, Raspberry Pi או מחשב לוח יחיד דומה יכול מספיק.עבור ניתוח וידאו או לולאות בקרה עם דרישות תזמון הדוק, x86 או שרת עם GPU הוא הכרחי.

עדיפויות נתונים וסינון

לא כל הנתונים זקוקים לעיבוד מיידי.סווג זרמי נתונים נכנסים ל tiers:

  • (FLT:0) ,TimeFLT:1 , פעולות הדורשות תגובה מיידית (למשל, הפסקת חירום, הימנעות מהתנגשות) תהליכים אלה על הקצה ללא אינטראקציה בענן.
  • (ב) [15] , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (ב) ⁇ :0) ,ב"ד: יומני היסטורי, רשומות תחזוקה או נתונים מצטברים.

יישום מנועי שלטון או מודלים למידת מכונה בקצה כדי להחליט אילו נתונים לפעול על בסיס מקומי ואשר כדי להתקדם.

אינטגרטיבי עם ענן עבור סקלאלה ו Persistence

הקצה אינו תחליף לענן; הוא משלים. השתמש בענן עבור פונקציות הדורשות משאבים משמעותיים (למשל, מודלים של הכשרה על נתונים מצטברים), אחסון מתמשך, ותזמורת גלובלית. פלטפורמות קצה רבות מספקות סינכרוניזציה חלקה - נתונים מעובדים בקצה מסונכרנים אוטומטית למסד נתונים בענן או לאגם.זה מבטיח שאם קצה נכשל, המערכת יכולה להתאושש מענן.

ניהול אבטחה ומחזור חיים

נקודות קצה מפוזרות פיזית ולעתים קרובות מופעלות בסביבה לא מושכת או עוינת.כל מכשיר חייב לאמת עם היישום בחזרה, לתקשר על ערוצים מוצפנים, ויש להם קושחה עמיד טמפר. לעדכן באופן קבוע תוכנה ותיקונים אבטחה על פני הצי קצה. השתמש במרשם מכולה ומטוס ניהול (למשל, Azure IoT Hub, IoT, Greengras) כדי לגלגל עדכונים באופן אמין.

דוגמאות לשימוש אמיתי בעולם ודוגמאות טכניות

תחזוקה חיזוי בייצור

יצרנית מכונות כבדה פורסת חיישני רטט על חגורות משדרות.כל חיישן שולחת קריאה של קדרמטר אל שער קצה פועל תסריט פייתון המזהה חתימות תדירות של עונדים.התסריט קובע ציון בריאות מקומי.אם הציון טיפות מתחת לסף, הוא שולח התראה לענן וללוחם בחדר הבקרה.

ניהול רכב אוטונומי

חברת משאיות אוטונומית משתמשת בשרתים קצה הרכובים בתוך כל כלי רכב.השרתים מטפלים ב- LiDAR Point בענן עיבוד, תכנון נתיב והחלטות בקרה מקומית.הם מתקשרים עם ענן מרכזי רק לעדכונים ולאופטימיזציה. Edge מחשוב מבטיח כי נביחות והוראות ההיגוי נצמדות בתוך מיקרו-שניות, עצמאיות באיכות התאית.

רשת חכמה לטעון Balancing

חברות שירות מציבות צומת compute des ב substations כדי לפקח על השימוש בזמן אמת כוח. אלגוריתמים אלה לרוץ אלגוריתמים קידוד עומס שיכולים לנתק מעגלים לא חיוניים בתוך מרווחי תת-שניים כדי למנוע עומס רשת.הקצה מסנכרן מעת לעת נתונים לשימוש בענן עבור חיוב וביקוש תחזית.

אתגרים ושיקולים ל- Edge Computing

למרות היתרונות שלה, מחשוב קצה מציג מורכבות נוספת כי צוותי הנדסה חייבים לנהל.

מערכת ניהול מערכת מבוזרת

הפעלת אלפי צמתים דורש כלי ניהול צי חזקים.כל צומת חייב להיות במעקב על בריאות, יכולת אחסון וקישוריות רשת. נכשל אוטומטי ופתרון בעיות מרחוק הם הכרחיים.תוכנית לפעולה לא מקוונת - לאדים צריכים לטמון נתונים קריטיים וסינכרון כאשר קישוריות קורות חיים.

שקיפות וניהול המדינה

שמירה על נוף עקבי של נקודות קצה המדינה ואת הענן קשה.לדוגמה, אם שני צמתים מעבדים פקודות שליטה סותרות, המערכת חייבת לפתור את הסכסוך. השתמש אלגוריתמים מבוזרים או פעמים קצה ואסטרטגיות פיוס.ביישומים הנדסיים רבים, פשרה היא מקובלת: הקצוות פועלים עם עקביות בסופו של דבר עבור נתונים מצטברים, אך לאכוף עקביות קפדנית עבור פקודות קריטיות בטיחות.

אבטחה ב- Scale

כל מכשיר קצה הוא משטח התקפה פוטנציאלי.בסיס חומרה של אמון, מנעול מאובטח ואימות מבוסס תעודה. מוצפן נתונים במנוחה ובמעבר על כל צומת. , באופן קבוע יומני ביקורת ולבצע בדיקות חדירה על מכשירים נציג.חשב באמצעות מודול אבטחה חומרה (HSM) לאחסון מפתח.

חומרה ורשת Constraints

לעתים קרובות יש מכשירים מוגבלים CPU, זיכרון ואחסון בהשוואה לשרתי ענן.קוד יישומים חייב להיות מותאם עבור מגבלות משאבים.בנוסף, לא לכל המקומות קצה יש קשרים אמינים או גבוהים.עיצוב להשפלה מעריצה - אם קצה נוד מאבד קישוריות רשת, זה צריך להמשיך לעבוד באופן אוטונומי ו-buffer נתונים עבור סינכרוניזציה מאוחרת יותר.

מסקנה

מחשוב צוק אינו רק אופטימיזציה אופציונלית; עבור שיעור גדל של יישומי אינטרנט הנדסיים, זו הדרך היחידה לעמוד בדרישות השקיפות מחמירות.על ידי עיבוד נתונים ליד המקור שלה, מהנדסים יכולים להשיג זמני תגובה נמדדים במיקרו-שניות, להפחית עלויות רוחב פס, ולבנות מערכות הפועלות באופן אמין אפילו בתנאי רשת שלילית.הדרך לאימוץ דורש שינוי בארכיטקטורה - יישומים פורצים לתוך שירותים מבוזרים, בחירת פלטפורמות מתאימות, וליישם שיטות אבטחה מתקדמות יותר, וניהול יעיל יותר, הן שיטות ניהול אנרגיה, הן יכולות להיות יעילות יותר, הן שיטות ניהול יעיל יותר, והן יכולות לספק כיום, הן שיטות ניהול יעיל יותר, הן שיטות ניהול יעיל יותר, והן יכולות לספק כיום, הן שיטות ניהול יעיל יותר, הן שיטות ניהול יעיל יותר, הן שיטות ניהול יעיל יותר, הן שיטות ניהול יעיל יותר, והן יכולות לספק יותר, הן שיטות ניהול יעיל יותר, והן יכולות להיות יעילות יותר.