מחשוב Edge – העברת מרכז הכובד לקצה

בשנים הקרובות נחזה בשינוי דרמטי בארכיטקטורת המחשוב, עם תפישת התבזרות המחשוב (Distributed Computing). למגמה זו סיבות רבות, ובמרכזן ההבנה שנידרש לקבל החלטות במקום, בזמן ועם נתוני האירוע.

קרן המחשוב מבוסס הענן (Cloud Native Computing Foundation – CNCF) מדגישה מגמה שבה מחשוב ה-Edge צפוי להיות גדול פי 4 ממחשוב הענן, ולייצר 75% מהנתונים העולמיים. השינוי מונע מהצורך בעיבוד בזמן אמת, השהיית תקשורת נמוכה ונפח הולך וגדל של נתונים הנוצרים בקצה. לכן כדאי כבר היום להיערך לשינוי, להתנסות בו וליזום פיילוטים ואבות טיפוס.

מחשוב ה-Edge יאפשר מודלים עסקיים וביטחוניים חדשים, כמו גם אפיקי התקשרות שונים, שיאיצו עסקים, ייצרו יתרונות בשדה הקרב, ומקורות עסקיים חדשים

מה מאפשר מחשוב הקצה?

מחשוב ה-Edge יאפשר מודלים עסקיים וביטחוניים חדשים, כמו גם אפיקי התקשרות שונים, שיאיצו עסקים, ייצרו יתרונות בשדה הקרב, ומקורות עסקיים חדשים.

מכונית נוסעת, רחפן, מצלמות וחיישנים בערים חכמות ודומיהם מייצרים כמויות מידע הגדלות בקצב אקספוננציאלי, וניתוח חכם של המידע הזה הוא שייצר את הערך. במערכות אזרחיות מדובר ב-Time To Value, ובמערכות צבאיות והגנה אזרחית מדובר ב-Time To Life.

הנחת העבודה היא שבקצה יש לנו הרבה מאוד אתגרים, וביניהם: מחסור בחשמל זמין ורציף; תקשורת "לא איכותית" או לא קיימת; צורך במערכת קטנה, עקב מיקום פיזי מוגבל – כשמדובר ברחפנים, רובוטים, מצלמות, מכשירים רפואיים, בקרים, בקרי SCADA ועוד רכיבי קצה; צורך מוגבר באבטחת מידע (מכשיר קצה נגיש להשתלטות פיזית).

המחשוב המבוזר Edge הוא ארכיטקטורת מערכות שמקרבת את משאבי המחשוב והאחסון לנקודה שבה הם נחוצים, לעתים קרובות בפריפריה או בקצה הרשת. קיימות "שכבות" של Edge, שבסופן מגיעים ל-Far Edge ושם נמצאים חיישנים, מצלמות ומערכות שמוגדרות באינטרנט של הדברים (IoT – Internet of Things).

לא רק טכנולוגיה, אלא תפישת עולם שמשנה את הדרך שבה אנו מייצרים, מעבדים ומנצלים מידע. מחשוב הקצה. צילום: אילוסטרציה - BigStock

בין היתרונות של Edge Computing למימוש טרנספורמציה דיגיטלית:

• קרבה: עם מחשוב קצה, אנחנו יכולים להעניק שירותים זמינים רבים ללקוחות היכן שהם נמצאים – בין אם במיקום קמעונאי, במשרד רופא או בהליכה – באמצעות המכשיר הנייד שלהם.
• אופטימיזציה של רוחב פס: כשמשאבי המחשוב זמינים במיקום שבו הנתונים נוצרים, ניתן לעבד ולנתח נתונים באופן מקומי, ללא צורך להעבירם בשלמותם לענן או למרכז נתונים. לחילופין, ניתן להעביר נתוני מפתח מסוכמים, המופקים מנתונים גולמיים, לניתוח נוסף, ובכך להוריד את עלויות הרשת, תוך שימוש יעיל יותר במשאבי רוחב הפס.
• מענה בזמן אמת: Edge מאפשר זמני תגובה נמוכים – פחות מ-20 אלפיות השנייה. היענות בזמן אמת חיונית במצבי שליטה תעשייתיים מסוימים, בהגדרות בריאות, או בתוכנות קריטיות אחרות, וחשובה גם עבור יישומים פחות קריטיים, כגון משחקים וניווט.
• עבודה בזמן נתק: התקנים בקצה חייבים לפעול לעתים קרובות בתנאי רשת לא ברורים. יכולת להתמודד עם הפרעות – המונעות חילופי נתונים – או עם ביצועים פגומים ברשת חשובה למניעת תגובות איטיות. התקני Edge עם מספיק מחשוב ומשאבי אחסון יכולים לפעול באופן אוטונומי כשקישורים לשירותים מרכזיים מופרעים. כאשר קישוריות רשת זמינה, התקני קצה ודאטה סנטר יכולים להחליף נתונים מעודכנים ולהשלים פעולות שהיו בתהליך במהלך ההפרעה.
• יעילות משופרת וקבלת החלטות בזמן אמת: בנוסף לאיסוף נתונים, מכשירי קצה יכולים לקבל החלטות בזמן אמת. כלי רכב אוטונומיים הם דוגמה מצוינת לצורך לעבד כמויות גדולות של נתונים ולקבל החלטות במהירות. מחשוב קצה בשילוב בינה מלאכותית יביא ליכולת קבלת החלטות במקומות שבהם נוצרים הנתונים.
• פרטיות ואבטחת נתונים: מחשוב קצה מאפשר דרכים חדשות לשמירת הפרטיות ושיפור האבטחה. ארגונים יכולים להפחית את השפעת פרצות נתונים על ידי שימוש ב-קוברנטיס (Kubernetes) ובתוכנת קוד פתוח NeuVector בקצה.
• בקרת עלויות: תכונות מחשוב קצה, כמו היכולת לאחסן נתונים מקומית והפחתת נפח הנתונים המועברים לעננים ולמרכזי נתונים – תורמות משמעותית להוזלת עלויות.

אלמנטים ארכיטקטוניים חשובים נוספים הקשורים למחשוב הקצה:

• בינה מלאכותית בקצה: בעתיד, עומסי עבודה של בינה מלאכותית יבוזרו, כאשר הענן יטפל באימון מודלים מורכבים, בעוד הקצה ינהל הסקה בזמן אמת, לתגובות מהירות.
• נתונים בקצה: רוב הנתונים ייווצרו ויעובדו בקצה, דבר הדורש פתרונות מחשוב קצה יעילים וניתנים להרחבה. יכולות אחסון זעירות שיוכלו לעשות "אגרגציה" לפי צורך ומגבלות פיזיות.
• קוברנטיס בקצה: קוברנטיס הופך לחלק מרכזי במערכות הקצה, ומניע אינטגרציות ותפעול. K3S הוא כמעט הסטנדרט המצוי בכל מקום, ויכולתו לעבוד מעל הפצות Ubuntu הוא פקטור משמעותי בגמישות ובמרחב הפתרונות.
• אינטגרציה מקצה לענן: אינטגרציה פשוטה בין מחשוב קצה לענן היא קריטית למינוף החוזקות של שניהם, ומאפשרת ארכיטקטורות ענן וקצה היברידיות.

לסיכום, עתיד המחשוב מבוזר, חכם ומגיב מיידית. ה-Edge Computing הוא לא רק טכנולוגיה, אלא תפישת עולם שמשנה את הדרך שבה אנו מייצרים, מעבדים ומנצלים מידע. ככל שהטכנולוגיה תמשיך להתפתח, נראה יותר ויותר מערכות מבוססות קצה שיעצבו מחדש את חיינו – ומי שייערך לכך כבר היום, יהיה צעד אחד לפני כולם.

הכותב הוא טכנולוג ראשי במלם דיפנס מקבוצת מלם תים, נציגת SUSE ישראל