Com o rápido desenvolvimento da computação distribuída, contêineres e hardware inteligente multiformato, os dispositivos de borda aumentaram drasticamente e gradualmente se tornam a principal força de produção de dados. Como suporte inferior dos dados de borda, o armazenamento de borda fornece acesso a dados de alta velocidade e baixa latência para que a computação de borda libere totalmente o valor dos dados de borda e aprimore a competitividade das empresas. Recentemente, a versão Sandstone USP V3.3 da plataforma de armazenamento unificado Shanyan foi oficialmente lançada. A nova versão foi complementada e aprimorada em termos de cenários de acesso, transmissão de rede, suporte a contêiner, gerenciamento de sites, especificações de implantação etc. para atender às necessidades de cenários de borda, atender às necessidades de armazenamento e gerenciamento de dados de borda nos cenários de borda e ajudar os clientes a resolver o planejamento, Este artigo explica os recursos relacionados em termos de implantação e gerenciamento de armazenamento de borda.
1. Na era da Internet das Coisas, o armazenamento de borda se tornou uma opção obrigatória
A quantidade de dados gerados pelos dispositivos de borda é grande e o armazenamento subjacente é necessário para oferecer suporte a uma escala
massiva.Na perspectiva dos dados totais, os dados totais globais atingirão 180 ZB até 2025, dos quais 75% dos dados provêm da borda e dos terminais e 50% dos dados precisam estar em Processamento de borda. Do ponto de vista do tráfego de dados, até 2021, o tráfego global de dados IP chegará a 3,3 ZB, dos quais 63% dos dados gerados por dispositivos de borda. A enorme quantidade de dados de borda é inseparável do forte suporte do armazenamento subjacente.
Os dispositivos de borda têm altos requisitos em tempo real e precisam armazenar e processar dados de borda próximos.Com a aplicação da aprendizagem profunda e da tecnologia de realidade aumentada, o processamento de dados de borda precisa ter desempenho em tempo real. O modelo tradicional de computação em nuvem usa gerenciamento centralizado.Os dados de borda são processados após a transmissão remota.Há atrasos na transmissão e flutuações na rede, dificultando o atendimento dos requisitos em tempo real dos aplicativos de borda. Isso requer armazenamento dedicado para computação de borda para permitir o armazenamento e o processamento de dados nas proximidades.
Nesse contexto, a integração do armazenamento de borda e da tecnologia de inteligência artificial promoverá novas formas de negócios, como transporte inteligente, inspeção autônoma da rede elétrica e tomadas financeiras autônomas.
2. O que exatamente é o armazenamento de borda?
O armazenamento de borda é um serviço de computação de borda e fornece acesso a dados confiável e em tempo real. O armazenamento de borda é um conceito estendido de computação de borda. É um novo tipo de arquitetura de armazenamento distribuído para armazenamento de big data de borda. Ele fornece principalmente armazenamento de dados confiável e em tempo real e acesso para computação de borda. Diferentemente dos serviços de armazenamento em nuvem centralizados, o armazenamento de borda migra o armazenamento de dados de um servidor de nuvem de longa distância para um dispositivo de armazenamento de borda ou um data center de borda mais próximo dos dados, o que reduz bastante o tempo entre a geração, a computação e o armazenamento de dados. Distância física, menor sobrecarga de comunicação na rede, atraso interativo e custo de largura de banda e maior escalabilidade.
Arquitetura hierárquica de armazenamento de borda: dispositivo de borda-> centro de dados de borda-> centro de dados distribuído Da perspectiva da arquitetura hierárquica de armazenamento de borda, o armazenamento de borda é composto de dispositivos de borda, centros de dados de borda e centros de dados distribuídos, como mostra a Figura 1. Os datacenters distribuídos são implantados em áreas distantes da plataforma em nuvem, fornecendo serviços de armazenamento no nível EB e colaborando com os datacenters na nuvem; os datacenters de borda são implantados em áreas onde os dispositivos de borda estão concentrados, fornecendo serviços de armazenamento em tempo real no nível da TB e vários pequenos dados físicos O centro é combinado em um data center lógico; a camada inferior é composta por um grande número de dispositivos de borda (como vários terminais de sensores) e os dispositivos são conectados entre si para formar uma rede de armazenamento de borda.
Figura 1. Arquitetura hierárquica do armazenamento de borda
O valor do armazenamento de borda: alta eficiência e baixa latência, seguro e confiável e o valor da promoção do armazenamento de borda colaborativo na borda da nuvem podem ser resumidos nos três aspectos a seguir:
o Fornecer serviços de pré-busca e armazenamento em cache de dados para superar os problemas de alta latência e dependência de rede causados pela transmissão de dados de longa distância do armazenamento em nuvem.
o Fornecer serviços de armazenamento de dados distribuídos adjacentes aos terminais de borda, tirar proveito dos recursos avançados de armazenamento, aliviar as pressões de armazenamento e largura de banda nos data centers na nuvem e reduzir os riscos de dados.
o Cooperar com o armazenamento em nuvem para fornecer serviços de armazenamento, implantar de forma flexível várias cargas de aplicativos, realizar processamento colaborativo de tarefas de computação na borda e na nuvem e melhorar o tempo real e a confiabilidade do processamento de dados.
3. O rápido desenvolvimento da Internet das Coisas impulsionou a implementação de cenários de armazenamento de borda
À medida que a tecnologia da Internet das Coisas amadurece, os cenários de aplicativos de ponta atingiram gradualmente muitos setores. No setor de energia, no passado, as inspeções da rede elétrica exigiam inspeções manuais, e cada inspeção de uma subestação levava mais de 1,5 horas, o que consumia muito tempo e trabalho. Agora, usando equipamento sensor, os dados de vídeo, água, gás e vento em torno da subestação são agregados ao data center de borda para análise e processamento de acordo com o protocolo de transmissão da Internet das Coisas. O armazenamento de borda é responsável pela interconexão, armazenamento e outras funções entre o dispositivo sensor e a plataforma IoT e carrega os dados processados no lado da borda no data center de nível superior para realizar um monitoramento inteligente do status de operação da subestação.
No setor de transporte, é montada uma estação virtual (sistema de portões) entre cada intercâmbio e entrada / saída da via expressa para realizar veículos ETC (sistema eletrônico de cobrança sem escalas) e veículos MTC (sistema manual semiautomático de cobrança de pedágio). O veículo gera fluxo de transação (ou certificado de aprovação), registro de passagem ETC e informações da imagem capturada (incluindo número da placa, cor da placa etc.) através do site virtual e o carrega no centro da seção de estradas e no centro da rede para recepção, verificação, detecção, assentamento, inspeção, etc. Operação, para obter o efeito de via expressa não tripulada e cobrança inteligente de pedágio. O armazenamento de borda pode ser implantado no centro do segmento rodoviário ou do centro de rede, responsável por armazenar as informações gravadas e as imagens massivas geradas pelo site virtual e coordenado com o data center ou a nuvem de nível superior para agendamento.
Na indústria da construção, canteiros inteligentes também são uma boa prática para cenas de ponta. Use a tecnologia Internet das Coisas para coletar dados gerados por vários tipos de equipamentos terminais, como máquinas de construção, capacetes de segurança, portões inteligentes, detectores ambientais e câmeras de vigilância Ao implantar o armazenamento de borda no canteiro de obras, uma plataforma de gerenciamento unificado pode ser construída e os dados podem ser analisados na borda Processamento, não há necessidade de retornar ao data center para processamento adicional e alcançar de maneira eficiente o gerenciamento abrangente, visual e inteligente do agendamento de equipamentos mecânicos, monitoramento de segurança pessoal, inventário de materiais de construção e monitoramento do ambiente de engenharia, ajudando a resolver o difícil gerenciamento do canteiro de obras, acidentes de segurança frequentes, Problemas como sistemas inadequados de proteção ambiental garantem a segurança e a eficiência da construção do projeto.
Nas grandes empresas, o armazenamento de borda ajuda as filiais a utilizar melhor os dados e permite a agregação e distribuição de dados entre a matriz e as filiais. Nesse cenário, filiais em vários locais são equivalentes a sites de borda, pois possuem dados a serem processados por eles mesmos e dados a serem sincronizados com a sede. Ao implantar o armazenamento de borda, os dados são armazenados localmente por um longo tempo após o processamento da filial, evitando o consumo de recursos de link com a sede; os dados que precisam ser sincronizados podem ser agregados à sede em um período de tempo. Isso não apenas evita a interação frequente de dados entre a sede e as filiais, mas também permite que as filiais usem os recursos de dados com mais eficiência e liberem valor.
4. Armazenamento unificado Shanyan e cenas de borda correspondentes para melhorar os recursos de computação de borda
Na versão SandStone USP V3.3, a Shanyan complementou e aprimorou alguns dos recursos em conjunto com os requisitos dos cenários de borda para fornecer suporte mais forte em termos de interfaces de acesso, transmissão de rede, gerenciamento inteligente e especificações de implantação.
Integre blocos, arquivos e objetos, confie no IPv6 para oferecer suporte à Internet das Coisas para transmitir com eficiência novas versões e forneça interfaces de acesso como blocos, arquivos e objetos, suporte a múltiplas cargas de aplicativos, atenda aos requisitos de acesso de armazenamento para vários tipos de dados de borda e evite desafios de seleção de armazenamento ; Arquitetura distribuída e descentralizada, não há gargalo de desempenho e pode substituir de forma flexível os aplicativos implantados no lado da borda, não afetados pelo hardware, mais flexíveis; suporte recém-adicionado ao protocolo IPv6, para que o link de dados possa transportar diversos protocolos de IoT , Para atender às necessidades dos clientes em diferentes setores de padrões de transmissão, melhore a eficiência das comunicações em rede entre os data centers.
APIs ricas para gerenciamento inteligente, boa encaixe de contêineres e novas versões de colaboração do lado da nuvem oferecem suporte a APIs ricas para implementar estratégias de gerenciamento de armazenamento automatizadas, ajudar os usuários a gerenciar convenientemente os recursos de armazenamento subjacentes e fornecer armazenamento em nível empresarial, como gerenciamento de automação do ciclo de vida e recuperação remota de desastres Recursos, realizam operações e manutenção inteligentes, reduzem a pressão da equipe de operação e manutenção, suportam armazenamento com estado de contêiner, fornecem recursos de armazenamento persistentes e promovem recursos, aplicativos e dados em nuvem e de borda no contexto de implantação flexível de cargas de aplicativos Colaboração, para evitar problemas como falta de recursos e poder computacional insuficiente quando dispositivos de borda recém-implantados, além de melhorar o tempo real, a confiabilidade e a segurança do processamento de dados.
Gerenciamento unificado de exibição de sites de filial, implantação miniaturizada reduz os custos de construção.A nova versão oferece suporte ao gerenciamento centralizado e controle de sites de filial e fornece uma interface de gerenciamento de visão unificada.O status do site é claro de relance, evitando a triagem frequente do status operacional dos terminais de borda; suporta padronização e miniaturização de vários sites , Simples e fácil de usar, faça negócios on-line rapidamente, garantindo baixo custo e continuidade.
Com o uso generalizado de cenários de borda, as demandas de valor das empresas para armazenamento de borda estão se tornando mais específicas e claras. A plataforma de armazenamento unificado da Shanyan realiza um conjunto de armazenamento de dados que suporta múltiplos terminais de borda.O armazenamento de dados nas proximidades reduz o risco de vazamento de dados.A implantação unificada de recursos ajuda os clientes a reduzir o consumo de hardware, melhorando os custos gerais e aumentando a receita para os clientes.
A computação em borda tornou-se um importante suporte técnico para aplicativos da Internet das Coisas, e os cenários de borda também florescerão no impulso da demanda do setor. A nova versão da plataforma de armazenamento unificado Sandstone SandStone USP é direcionada aos requisitos do cenário de borda, ajudando os clientes a resolver os problemas de planejamento, implantação e gerenciamento de armazenamento de borda, oferecendo suporte à computação de borda mais rápida com armazenamento de borda mais poderoso e fornecendo suporte de armazenamento inteligente maciço para dados de borda.