Arroz Frito Sincero
Nos últimos seis meses, cansadas de falar sobre IA e blockchain, um grande número de empresas de computação em nuvem encontraram um novo ponto quente – a computação de ponta. Concordo que a computação de ponta é um mar de estrelas comparável à computação em nuvem, mas vejo que esses rascunhos de relações públicas são todos arroz frito e ostentação.
Algumas pessoas se referirão à computação de ponta como IOT, algumas se referirão à computação de ponta como hiperconvergência, algumas se referirão à computação de ponta como computação P2P distribuída e algumas se referirão à computação de ponta como sala de informática de ponta. Outros rascunhos de relações públicas da computação de ponta são puramente rascunhos e conversas sobre "alto", sem ver nada de útil.
Coisas boas levam tempo, mas o sucesso depende de Deus. A computação em nuvem, a IA e o big data foram fritos algumas vezes antes de se tornarem um banquete, mas é uma perda de tempo dos leitores e dos usuários tentar a sorte. Ofereço novamente a refeição fria da computação de ponta, com sinceridade:
A refeição fria da computação de ponta está prestes a se tornar um banquete
Os capítulos seguintes são independentes entre si e o texto longo de 9.000 palavras pode ser ignorado.
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Capítulo 2: Por que Edge Computing
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Capítulo 3: Edge computing é uma revolução arquitetônica
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Capítulo 4: Classificação de Produto de Edge Computing
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Capítulo 5: Valor do Cliente da Edge Computing
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Capítulo 6: Evolução do Produto de Edge Computing
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Capítulo 7: Princípios da Transformação da Arquitetura Edge
Por que computação de borda
A explosão de dados e o acesso em massa aos terminais que existiam na era 4G colocaram uma pressão tremenda tanto no servidor como no cliente, e precisamos urgentemente de explorar uma nova saída. Com as mudanças na rede provocadas pelo 5G, a computação de ponta passou de uma refeição fria durante a noite para uma noite feliz de primavera. Tem viabilidade técnica e necessidades comerciais urgentes.
O lado do servidor está sob carga
Posso dizer arbitrariamente que a arquitetura do lado do servidor tem evitado problemas em vez de resolvê-los nos últimos dez anos, e o lado do servidor é uma típica carroça puxada por cavalos.
Vamos voltar a 2010. Naquela época, a simultaneidade do tomcat não ultrapassava 800, e a simultaneidade do mysql era inferior a 500, a placa de rede 10G e o disco SSD quebraram o gargalo de desempenho, permitindo que muitos aplicativos de servidor dobrassem a velocidade, mas o design do serviço em segundo plano e o ajuste estão paralisados. A maioria dos programas do lado do servidor são projetados apenas para milhares de simultaneidade, e serviços como LVS e Nginx, que podem executar centenas de milhares de simultaneidade, são tipos especiais.
As empresas precisam cada vez mais de arquitetos porque não há nada para otimizar para um único serviço e apenas a arquitetura combinada pode ser otimizada. Quando uma empresa encontra uma demanda massiva, a fila é classificada de forma assíncrona ou o serviço é um subbanco de dados.
É como instalar 10 motores de motocicleta em um carro na era 2G e instalar 100 motores de motocicleta em caminhões grandes na era 4G. Na era 5G, é necessário que os navios de cruzeiro instalem 65.535 motores de motocicleta?
Além dos problemas de computação no lado do servidor, também existem problemas de rede: o alto custo e a alta latência da largura de banda da WAN inviabilizam muitas seleções de tecnologia. Por exemplo, a RV convencional escolhe a computação local, porque o atraso da rede e os requisitos de largura de banda para a implantação da RV no servidor são muito altos.
Com a redução do preço da largura de banda e do tráfego, bem como o avanço do big data de IA e da tecnologia IOT, o desempenho, a capacidade e a largura de banda de acesso dos clusters de servidores estão se tornando cada vez mais ampliados.
Vamos observar as operações do lado do servidor que ocupam mais recursos (como a geração de vários fluxos de vídeo), a maioria das quais não requerem processamento centralizado e nem sequer prestam atenção à consistência do processo; clusters de serviços distribuídos restritos pelo princípio CAP deveriam, na verdade, transição para o modo BASE para cima.
O cliente está sujeito a restrições rígidas e suaves
A ecologia do cliente tem restrições de hardware e ambientais, e há gargalos no sistema e no canal de distribuição.A arquitetura de software C/S também considera o cliente como um fator incontrolável por padrão. Camadas de restrições esgotaram a vitalidade do círculo de desenvolvimento do cliente, e o cliente parece estar limitado pelo espaço de imaginação “natural e indefeso”.
Vejamos primeiro as restrições de configuração de hardware: seja um computador, um telefone celular, um terminal doméstico inteligente ou mesmo um gateway IOT industrial, sob a acirrada competição do mercado, a configuração de hardware do cliente sempre ficou desatualizada em meio ano e eliminada em três anos.
Os terminais domésticos inteligentes ficam ociosos e em espera a maior parte do tempo, mas definitivamente estão funcionando em plena capacidade no momento de responder à demanda, caso contrário, o controle de custos não estará em vigor. Um fabricante de telefones celulares não tem certeza se deve integrar um determinado chip de computação. A integração de um novo chip aumentará o custo e a integração do chip carecerá de novas funções para atrair usuários.
Vejamos novamente o limite de consumo de energia. A fonte de alimentação dos computadores desktop deve estar disposta a usar materiais de cobre. As baterias de lítio dos telefones celulares estão em serviço há mais de 20 anos. O consumo de energia dos computadores industriais sem ventoinha afeta o limite superior da dissipação de calor e o consumo de energia dos dispositivos IOT afetam muito a dificuldade de implantação.
O complexo dos quatro tipos de hardware acima é um notebook, a atualização do sistema operacional e o SSD de baixo consumo fazem com que ele dure mais de 5 horas, mas o ventilador girará descontroladamente e o teclado ficará quente ao jogar com médio configuração e então a bateria morrerá.
O terceiro problema é a dificuldade de instalação e implantação de software. Não sei muito sobre software de engenharia comercial, então darei alguns exemplos de jogos. "Total War Three Kingdoms" tem 18G, "World of Warcraft" tem 40G e "Lao Roll 5" com modelo integrado pode facilmente ultrapassar 100G, mas o download do aplicativo é muito problemático e ainda existem problemas como dificuldades de instalação e atualização e verificação de direitos autorais.
Também aproveito esta oportunidade para convidar sinceramente os desenvolvedores de motores de jogo para falar sobre quais recursos interessantes e interessantes vocês desistiram devido a problemas de consumo de energia/configuração/instalação e implantação? Depois de ler o texto completo, você perceberá que essas restrições podem ser alteradas.
O último problema é o destaque: os desenvolvedores de clientes sempre estiveram em uma posição vulnerável no ecossistema de distribuição de programas. Um APP quer ser lançado e executado - técnico, comercial, de canal, operacional, plagiado e produzido de forma clandestina. Esses obstáculos ou querem compartilhar benefícios ou apenas querem banir seu APP.
Isto é essencialmente igual à pergunta anterior: uma aplicação cliente é apenas um processo de usuário e não tem autoridade para controlar o estado global do sistema. Contudo, a aplicação cliente depende da cooperação destes recursos globais durante o processo de execução.
O desenvolvimento do cliente não deve estar sujeito a essas restrições "naturais e indefesas" de software e hardware. Essas restrições de software e hardware são decorações ridículas e oportunidades de negócios ilimitadas na frente da computação de ponta.
5G é o maior carro-chefe da computação de ponta
Agora, aqueles que podem confirmar as aplicações 5G explosivas já iniciaram seus próprios negócios, só olhamos para os problemas de arquitetura futura a partir das características físicas do 5G.
Na era 4G, a antiga arquitetura de TI já estava em perigo. Felizmente, o CDN não entrou em colapso total porque carregava mais da metade da carga do negócio. O 5G aumentará a pressão da crise arquitetônica e tornará a arquitetura antiga incapaz de lidar com isso, mas as características físicas do 5G apontaram um novo caminho para a nova arquitetura.
Em primeiro lugar, o 5G levará a um aumento no número de nós de clientes e na largura de banda. Geralmente, prevê-se que o número de acessos de clientes e a largura de banda de acesso aumentarão dez vezes, centenas de vezes ou até mais. Estas aplicações emergentes só podem desacelerar para se adaptar à arquitetura antiga no início, mas do ponto de vista da engenharia É necessário introduzir uma camada intermediária no nível.
Se um sistema tiver apenas 50.000 QPS, a introdução da camada intermediária pelo arquiteto é um projeto excessivo; se o novo sistema tiver 500 milhões de QPS, a introdução da camada intermediária pelo arquiteto é considerada um projeto sério.
Todo mundo sabe que o 5G tem alta largura de banda, mas o que é mais valioso é a latência ultrabaixa da rede de ponta. Agora, a lógica sensível ao atraso só pode ser colocada localmente no cliente, mas na era 5G, o atraso da rede de borda é inferior a 10 ms. A velocidade e o atraso da placa de rede 5G estão ultrapassando muitos dispositivos locais, e a placa de rede pode reproduzir o trabalho de resgate do disco SSD no passado.
A taxa de transferência de uma largura de banda 5G típica é de 100 Mbyte/s, e o atraso de leitura e gravação é de 10 ms ou até menos de 5 ms; a taxa ideal de leitura e gravação de um disco rígido SATA pode chegar a 150 Mbyte, e o atraso depende da sorte de a cabeça magnética. Monitores, teclados e mouses já apresentam atrasos de milissegundos, e a maioria dos usuários não se importa com 10 ms extras de atraso de E/S de rede.
Quando os dados são colocados no limite onde “os clientes não podem gerenciá-los, mas os fabricantes podem tocá-los”, o gerenciamento e a operação dos dados romperão as barreiras dos clientes puros.
Os dados do disco de rede podem ser usados para antipirataria e pornografia centralizada; hosts em nuvem podem ser mantidos em nome de terceiros e clusters de contêineres podem ser usados para atualização centralizada de vulnerabilidades; se for um computador pessoal no estudo do usuário, não há operações tão convenientes.
O servidor não pode prever quando o cliente se conectará. O cliente precisa de enfileiramento ordenado e pré-processamento de dados, caso contrário, estará sujeito a congestionamento instantâneo. Na era 5G, o número de clientes aumentará dez vezes e centenas de vezes.Deve haver nós intermediários distribuídos para retificar e classificar centenas de milhões de QPS e realizar o pré-processamento de dados apropriado, para que a pressão no lado do servidor seja ordenada e controlável.
Crise, crise, por trás do perigo está a oportunidade, e Newton não é a primeira pessoa a ser atingida por uma maçã.
Edge computing é uma revolução arquitetônica
O artigo anterior falou sobre servidor, cliente e 5G, falando essencialmente sobre a crise da arquitetura C/S. A era 4G reduziu o potencial de otimização de software e atualização de hardware. Devemos introduzir nós de borda a partir de uma perspectiva arquitetônica, permitindo que os nós de borda suportem a maior parte da pressão dos negócios 5G.
Vemos claramente que a essência da edge computing é uma revolução arquitetônica:
Quando o computador foi iniciado, todo software era independente, e o software independente tinha apenas funções, mas nenhum serviço. O modelo CS passou a ter o conceito de "servidor". No início, o servidor processava apenas milhares de solicitações leves em uma única máquina. Agora, dezenas de milhares de servidores são necessários para processar centenas de milhões de solicitações de carga pesada simultaneamente, o que tem excedeu o limite da arquitetura C/S.
A essência da computação de ponta é que o modo CES substitui o modo CS.A introdução do terminal Edge é a melhor maneira de resolver o problema de que o modo CS não pode executar serviços pesados.
Antes do 5G, o atraso da computação em rede era muito maior do que o atraso da computação local, e o lado Edge só podia executar imagens de vídeo armazenáveis em cache como CDN. Agora o CDN é o produto em nuvem mais maduro e bem-sucedido, e a guerra de preços é apenas uma aparição comercial temporária. O CDN já conquistou uma vitória completa do ponto de vista do produto. Com o suporte da rede 5G de baixa latência, o lado Edge pode realizar o trabalho de poder de computação para substituir o lado do cliente local e pode resolver um grande número de crises do lado do servidor e do cliente mencionadas acima.
Para o lado do servidor, o lado Edge classificará e pré-processará as solicitações de acesso na rede local, que pode suportar o tráfego pesado de acesso e dispersar a pressão computacional; para o lado do cliente, o lado Edge possui um ambiente operacional controlável, poderoso poder de computação e poder ilimitado. A computação de borda também não depende de servidores em nuvem.
O lado Edge é uma função recém-adicionada, não é a mesma coisa introduzir o comum "a separação por um longo tempo deve ser combinada e a integração de longo prazo deve ser dividida" para o lado Edge e o lado do servidor. A introdução da função Edge na arquitetura C/S requer atualizações cuidadosas e complicadas da arquitetura de TI, que consumirão muitos recursos humanos e materiais, mas o que se segue explicará que essa escolha vale a pena e a dificuldade da transformação da arquitetura CES ainda está dentro da faixa controlável.
Classificação de produtos marginais
Muitos produtos se autodenominam "computação de ponta" e devemos classificá-los com o mesmo nome, caso contrário, a "computação de ponta" de que todos falam pode não ser a mesma coisa.
Do ponto de vista da finalidade do produto, a computação de ponta pode ser dividida em três categorias: computação de ponta IoT, computação de ponta e computação de ponta P2P. Do ponto de vista do local de implantação, a computação de ponta pode ser implantada no lado MAN, na estação base e no lado de acesso, e até mesmo o SDK pode ser chamado de computação de ponta. A seguir serão identificados vários produtos importantes com o mesmo nome. Para evitar o efeito de zombaria, não há imagens neste capítulo.
Computação IoT Edge
A computação de ponta da Internet das Coisas pode ver fotos físicas chocantes, e o desenvolvimento de software está maravilhado com o novo hardware, então essa computação de ponta é a mais popular.
A maior desvantagem dessa computação de ponta é que eles são apenas apêndices de outras indústrias: sejam caixas e caminhões, ou gateways IOT mais sensores, eles são essencialmente vestidos de noiva para outros serviços. Por exemplo, de acordo com o site oficial de uma mala conhecida, seja copiando dados, uma pequena nuvem privada ou pré-processamento de dados, o objetivo final desta mala ainda é deixar esses dados irem para a nuvem. Outros produtos de ponta IOT bem conhecidos, seu objetivo é autenticar hardware, acessar rapidamente IOT e fazer upload de dados para a plataforma de nuvem.
A essência da computação de ponta da IoT é a IoT ou computação em nuvem, não a computação de ponta.
Computação de ponta P2P
A transmissão e computação P2P é uma indústria antiga. Ela tem seguido o caminho inteligente de "pegar emprestado tráfego para conteúdo específico" e "pegar emprestado poder de computação para aplicações especiais". Todas as cargas de computação e transmissão estão no lado do cliente e apenas no lado do servidor realiza agendamento leve.
Toda leveza tem que pagar um preço. Toda a rede P2P está cheia de nós de borda instáveis recrutados. "Conteúdo específico" e "aplicação especial" significam que eles não são amplamente aplicáveis e só podem se conectar a alguns grandes clientes. O poder de barganha de a empresa é muito forte.
Com a ascensão do 5G e outro tipo de computação de ponta abaixo, a transmissão e a computação P2P podem obter nós de ponta universais e estáveis e, eventualmente, desenvolver aplicativos de camada superior mais valiosos, mas é um cliente da computação de ponta, e não seu próprio.
nó de borda do servidor
Implantar nós de borda no servidor parece familiar e muitas pessoas riram. Depois de muito tempo de conversa, isso não é falar de CDN?
CDN é o serviço de nuvem de maior sucesso. Ele vende um grande número de produtos e resolve completamente os problemas dos clientes. Vender CDN a um preço mais baixo é uma rotina comercial, e a incapacidade de desenvolver novos truques prova sua perfeição. Algumas pessoas superficiais ridicularizam a lógica de CDN, que é um pouco como zombar de cenoura sem cheiro de alho.
Rede de borda + poder de computação IaaS de borda + serviço de site , isso é CDN; se o serviço do site for substituído por serviço de vídeo, isso é streaming ao vivo; se a camada de aplicativo for substituída por uma estrutura geral de computação de borda , e então o atraso é reduzido para menos de 10 ms por meio de 5G, isso é computação de ponta.
A computação de borda do servidor não é a mesma coisa que CDN. Para abraçar a estrutura comum, algumas funções otimizadas e simplificadas para CDN devem ser complementadas, e novas funções e recursos devem ser adicionados continuamente, e a base de usuários está mudando. Depois de 2020, haverá cada vez mais programas nativos da nuvem, e os programadores ficarão cada vez mais acostumados a usar arquiteturas tecnológicas de nova geração, como o K8S, o que também é uma boa notícia para a computação de ponta.
A computação de borda agora só é capaz de absorver recursos IaaS e nuvens de contêineres para digerir o dividendo do mercado de três anos.No futuro, haverá nuvens de borda PaaS em todos os setores (exceto CDN).
Computação de borda de operadora
Alguns fabricantes de borda exageram as capacidades dos nós da estação base das operadoras. Na verdade, aqueles que fazem comunicação e TI não se conhecem.
Os operadores de computação em nuvem nem sequer entendem a divisão de trabalho entre empresas de torres e operadores, por isso nunca estiveram no difícil ambiente de construção de estações base e salas de equipamentos de acesso. Mesmo que exista um servidor X86 de alta temperatura, temos que considerar a dificuldade de manutenção, o pequeno espaço e outras questões de construção que podem falar cerca de 15.000 palavras.
Se a operadora implantar servidores x86 na sala de informática de convergência e na sala de informática de acesso integrado, será apenas alguns milissegundos mais rápido que a sala de informática da rede da área metropolitana, e o atraso da rede não mudará qualitativamente. Essas pequenas salas de computadores excessivamente próximas cobrem muito poucos usuários e o pool de recursos é muito pequeno, e a velocidade para os clientes obterem dados daqui será mais lenta do que a das grandes salas de computadores de ponta.
Por exemplo, uma sala de informática MAN cobre 100.000 usuários. Por padrão, 20 servidores são colocados e 100 módulos funcionais são carregados; um pequeno nó fechado cobre apenas 10.000 usuários, e apenas 2 servidores podem ser colocados e vários módulos funcionais são carregados. Para módulos funcionais que não são carregados neste nó, o pequeno nó pode emprestar dados de outros nós ou orientar o cliente para acesso remoto. Ambos os métodos custarão muito mais do que a sala de computadores MAN.
Operadoras e fornecedores de nuvem se entendiam mal na era 4G, mas não se conheciam. No final, as operadoras se tornaram provedores de rede confiáveis. Na era da computação de ponta, todos trabalharão em estreita colaboração para transportar clientes e resolver problemas.
Resumindo o conteúdo deste capítulo, minhas opiniões sobre vários produtos de computação de ponta são muito claras:
Estou mais otimista em relação aos nós de borda do servidor na sala de informática da MAN: eles podem ser autossuficientes, ter potencial de generalização, ter o CDN como pioneiro e ter cobertura e distância moderadas da base de clientes.
Valor do cliente da Edge Computing
O valor comercial da edge computing se reflete principalmente na redução e no controle do cliente, viabilizando muitos negócios que antes eram inimagináveis.
Esta parte está fortemente relacionada e repetida com as restrições rígidas e suaves mencionadas acima para o cliente, mas a parte anterior é mais sobre restrições, e este parágrafo é mais sobre sonhos.
Design de hardware mais flexível
Vejamos primeiro a redução de carga no lado do cliente. A rede de ponta 5G pode ser mais rápida do que componentes como discos locais. Esta é uma nova mudança que nunca foi vista em computadores pessoais.
Embora o consumo de energia dos módulos de comunicação móvel não seja pequeno, os fabricantes de telemóveis não produzirão telemóveis que fiquem sem energia duas horas depois de navegar na Internet. Estou cautelosamente optimista quanto a isto. Ao reduzir a carga sobre o cliente, os usuários finais podem sentir a melhoria na fluência e na potência, e alguns usuários até pagarão por isso.
Vamos pensar um pouco mais sobre o problema: a redução da carga do lado do cliente eventualmente permitirá que o lado do cliente e a extremidade final convirjam e até mesmo afetem o design do hardware. Por exemplo, você deve considerar o espaço de memória flash ao comprar um telefone celular. Custa apenas 360 yuans por cinco anos para comprar 50G de espaço iCloud, o que é muito mais econômico do que expandir a memória do telefone móvel para o Iphone. Quando os arquivos são distribuídos da borda centralizada para a borda mais próxima, os clientes podem ler arquivos de rede não mais lentamente do que localmente, e os telefones celulares 5G não precisam comprar uma memória flash tão cara. Quando os dados no disco de rede são muito grandes para serem baixados para o celular, o cliente deve usar a mesma marca e a mesma conta para migrar ao trocar por um novo telefone.
A extremidade final também pode reduzir a pressão computacional sobre o cliente e, em última análise, alterar o design de hardware do cliente. Vários clientes de longa vida, como casas inteligentes, computadores e dispositivos IOT, podem usar seus dispositivos de entrada e saída por 5 a 10 anos, mas os componentes de computação definitivamente se tornarão obsoletos dentro de três anos; para telefones celulares, testar novo hardware é muitas vezes uma aventura. Quando os fabricantes projetam hardware, se puderem colocar certas funções no limite, eles ganharão grande flexibilidade.
Preste atenção na animação, o Homem de Ferro está temporariamente equipado com armadura aprimorada nas proximidades.
Alterar a ecologia de publicação de aplicativos
A computação de borda pode mudar todo o ecossistema de software cliente a partir do nível de controle de software. Tecnicamente, todas as funções de computação do cliente podem ser colocadas na borda e apenas um reprodutor de vídeo é mantido localmente. A ideia é maluca, mas não rebuscada, e os benefícios são óbvios.
A primeira é a mudança do canal de distribuição do cliente, agora vários canais de distribuição vão aceitar o dinheiro dos APPs, e cada pessoa precisa instalar dezenas de APPs em seus celulares. Quando qualquer aplicativo é apenas um reprodutor de vídeo, um aplicativo de vídeo curto pode enviar fluxos de vídeo de jogos e um jogo pode ter uma plataforma de namoro integrada. Os antigos canais de distribuição de aplicativos não conseguem bloquear essa lacuna.
O problema da pirataria que atormenta o software independente há décadas pode ser resolvido por meio de vídeo de ponta. Todos os clientes de jogos em nuvem que tenho visto estão evoluindo para a plataforma de jogos Steam. O poder da computação virtualizada é um pequeno negócio, mas a venda de direitos autorais de jogos e canais de distribuição é um grande negócio.
À medida que a fluência de acesso do APP de borda é gradualmente verificada, o fluxo de vídeo de borda é naturalmente mais confidencial, mais seguro e mais conveniente de controlar do que os arquivos locais. A experiência de usar vários sistemas de escritório online será exatamente a mesma do software de escritório local. .
O que o software escapa são apenas das algemas, e o que ele ganha é um novo mundo.
Aplicativo único para fidelizar clientes
Quando um APP pode ser integrado a outros APPs, a trilha de acesso do usuário não sairá do APP, o que proporciona um novo espaço de imaginação para operação do produto.
Agora o usuário está drenando jogos e comércio eletrônico em um determinado aplicativo de vídeo, e termina depois de pular para o aplicativo de comércio eletrônico e jogos. No futuro, será totalmente possível comprar a mesma coisa sem sair deste APP. O usuário A irá para JD.com, o usuário B irá para Tmall e o usuário C irá para um shopping construído por ele mesmo; jogos promovidos por este O aplicativo também pode participar de compras no aplicativo, e os vídeos de compartilhamento de jogos devem imprimir a marca d’água do APP.
Valor para o setor de tecnologia
Vimos o valor comercial geral da empresa e, em seguida, analisamos o valor para o departamento de tecnologia.Precisamos persuadir o departamento de TI do cliente a cooperar com a computação de ponta para transformar a arquitetura CES.
Para o departamento de TI, a computação em nuvem é um tema de amor e ódio.A crescente demanda de TI aumentou o tamanho do departamento de TI, mas os recursos de nuvem baratos e abundantes tornaram insignificante o ajuste fino da arquitetura como muitas agulhas de bordado. Diante da plataforma de nuvem virtual e abstrata, a maioria dos engenheiros seniores só pode escolher o desempenho extremo e a instabilidade da rede. Entendo que isso é chato e solitário.
Depois que o departamento de negócios reconhece o valor da computação de ponta, esses engenheiros seniores podem trabalhar duro para mudar a arquitetura CS para a arquitetura CES.Esse tipo de mudança arquitetural não é um esforço de um dia e levará de três a cinco anos. Podemos ver um grupo de pessoas inteligentes que podem realizar trabalhos técnicos de TI valiosos e difíceis. Este é um ciclo positivo de benefício mútuo.
A evolução dos produtos de ponta
Relacionamento entre borda e nuvem
Relacionamento entre borda e nuvem
Antes de discutir produtos de computação de ponta, devemos primeiro entender a relação entre computação de ponta e computação em nuvem no nível do produto.
Num sentido estrito, os produtos de computação em nuvem são componentes que substituem o lado do servidor, como máquinas virtuais, RDS, OSS e outros componentes; num sentido amplo, a computação em nuvem geralmente se refere a serviços de TI concluídos por todos os fornecedores de nuvem para os clientes. Ao vender e vender sob o mesmo sistema de fornecedor de nuvem, a computação de ponta faz parte da computação em nuvem generalizada. Ao projetar produtos independentes, a computação de ponta não deve ser enganada por outros produtos em nuvem.
Grupo de nós Edge IaaS
Os fabricantes de edge computing devem primeiro fazer um bom trabalho com grupos de nós IaaS. Edge IaaS é um "grupo de nós" em vez de um "pool de recursos". Construir e manter esse grupo de nós requer um trabalho meticuloso.
Em cenários de borda, é mais apropriado escolher contêineres para portadores de energia de computação do que hosts de nuvem, para selecionar clientes que têm uma grande demanda por redes e poder de computação de ponta e deixar interfaces técnicas para expansão futura de PaaS de borda.
O interior da rede de borda é quase todo tráfego norte-sul, não há tráfego leste-oeste e é um "grupo de nós" em vez de um "pool de recursos", portanto, a experiência de design e operação da rede em nuvem não pode ser aplicado. 90% do tráfego de aplicações de ponta ainda é vídeo multimídia, mas sua lógica de geração e distribuição de dados não consegue copiar o CDN.
Enxame de nós IaaS vs. Enxame de golfinhos
Solução Edge PaaS
No processo de estabilização gradual do grupo de nós IaaS de borda, os produtos PaaS de borda evoluirão para diferentes ramos de acordo com a pilha de tecnologia.Devido às limitações de espaço, apenas resumirei e não discutirei em detalhes.
A primeira categoria de produtos maduros serão aplicativos de vídeo personalizados, semelhantes a cenários como agendamento entre nuvens independente do usuário, protocolos de criptografia privada e nuvens de borda criadas pelo cliente.
A segunda categoria é baseada em jogos em nuvem como ponto de entrada técnico, que posteriormente evoluirá para que, depois que todos os clientes forem calculados no limite, o APP local seja na verdade um reprodutor de vídeo.
A terceira maior categoria de produtos PaaS será a plataforma host de "IOT edge computing", independentemente do setor, segurança ou IOT doméstico, o terminal de borda é necessário como operadora.
Os clientes são fragmentados por padrão, e o PaaS de ponta simula e compartilha o trabalho do cliente, portanto, essas plataformas PaaS também serão subdivididas; por exemplo, produtos PaaS que também são jogos em nuvem, jogos de tiro e jogos de estratégia em tempo real terão diferenças óbvias. No processo de refinamento, os produtos PaaS de ponta competirão em um deslocamento de galinhas e coelhos na mesma gaiola e, eventualmente, serão como um grupo de campos subdivididos, cada um dominando o software comercial, em vez de um serviço de nuvem unificado.
No final, cada solução PaaS é tão diferente quanto cada pássaro
Princípios da Transformação de Borda
A computação de borda exige que os clientes mudem seus serviços de TI de uma arquitetura CS para uma arquitetura CES. Vou explicar a você, a partir de cinco perspectivas, os princípios de design que os serviços de TI devem seguir ao fazer uma transformação marginal.
Primeiro, do ponto de vista do ponto único do Edge, o ponto único do lado do Edge possui computação e tráfego, mas não possui lógica nem estado.
O SLA do lado da borda não é alto. Por padrão, cada nó pode ser abandonado. Nós sem lógica e estado podem ser escalados elasticamente em uma grande faixa a qualquer momento, e também é conveniente para o cliente ser tolerante a falhas.
Em segundo lugar, do ponto de vista da carga de recursos, um grande número de E/S de rede pública, baixo atraso de conexão e grande carga de poder de computação.
Isso serve para selecionar os clientes-alvo da computação de ponta e evitar confusão sem sentido. Se não houver demanda por grande IO e baixa latência, é mais simples colocá-lo na arquitetura em nuvem. Se não houver demanda por grande carga de poder computacional, o próprio cliente local é a melhor solução.
Terceiro, do ponto de vista da arquitetura do nó, os nós são independentes uns dos outros, menos dependência em linha e garantia de julgamento mútuo
A computação de alta eficiência requer menos dependência. Por exemplo, leva apenas 1 ms para a CPU calcular um dado, 10 ms para ler dados do disco rígido e 100 ms para buscar dados do banco de dados em nuvem. Na seção de design do produto acima, a nuvem de contêiner de borda que recomendo deve ser simplificada e o desempenho aprimorado. Hosts de nuvem de borda não são recomendados porque VPC e discos rígidos de nuvem são de pouco valor em cenários de borda de alto desempenho. Os nós de borda lançarão lógica complexa para o host da nuvem e dados persistentes para o serviço de armazenamento de objetos, mas não executam essas lógicas complexas eles próprios.
Em quarto lugar, da perspectiva dos dados empresariais, da consistência em tempo real à consistência do estado final
A otimização da computação de ponta é um sistema distribuído em grande escala. De acordo com o princípio CAP, é impossível abrir mão da particionamento, e a principal assinatura da borda é o alto desempenho, então só podemos sacrificar a consistência dos dados em tempo real no fim. Os usuários devem dividir os dados de negócios e, para obter dados fortemente consistentes, eles devem ser recolocados na arquitetura CS. Os clientes precisam distinguir: quais dados podem ser substituídos e acumulados, quais dados podem ser repetidos por idempotência e quais dados podem ser atrasados e difundidos.O ambiente operacional deve ser pré-implantado em nós de borda, e um grande número de dados pode ser descartados diretamente e simplesmente reconstruídos.
Quinto, do ponto de vista da engenharia, é necessário transformar a arquitetura de serviços, autodesenvolver ou aplicar uma nova arquitetura.
Os departamentos de TI empresariais devem abandonar a ilusão de uma vantagem superior contínua. Quer seja autodesenvolvida ou emprestada, deve aplicar uma nova arquitetura CES. A transformação da computação de ponta será uma batalha difícil dentro de cinco a dez anos. A computação de borda pode trazer valor aos negócios, e sua implementação técnica é tão problemática que os arquitetos de TI que foram deixados de fora pela computação em nuvem poderão em breve retornar ao centro do palco sob os holofotes.
A ansiedade negativa da Edge Computing
As diversas ansiedades negativas da edge computing, por sua vez, são os pontos-chave para sair dos casulos e virar borboletas.
O que mais me preocupa é a velocidade de desenvolvimento da rede 5G. A estimativa mais pessimista é a natureza da redução tarifária 4G nos últimos anos. O lento desenvolvimento do 5G levará ao lento desenvolvimento de aplicações 5G, mas é impossível para as operadoras pré-construirem uma rede 5G vazia.Se as aplicações 5G não explodirem, os clientes não terão motivação para transformar a arquitetura CES. Se as aplicações 5G e as redes 5G vêm em primeiro lugar é a relação entre o ovo e a galinha. A edge computing está ocupada construindo ninhos e colhendo ovos. O lento desenvolvimento do 5G afetará inevitavelmente a edge computing.
Minha segunda preocupação é que o modelo de negócios e a percepção do mercado façam com que a edge computing caia no atoleiro do baixo valor agregado. Na atual era 4G, os grandes clientes que estão testando a computação de ponta ainda desejam economizar custos de largura de banda e farão o possível para reduzir o lucro da IaaS de ponta. Somente quando as aplicações 5G dependerem de redes de ponta de baixa latência e os clientes de médio porte começarem a acessar plataformas de computação de ponta, as plataformas de computação de ponta poderão ter poder de barganha suficiente.
Minha preocupação final é a obscuridade dos profissionais. Todos os tipos de computação de ponta têm o mesmo nome e não têm nada a ver uns com os outros.É difícil para os profissionais formar uma visão e um padrão unificados, e é fácil para galinhas e patos falarem uns sobre os outros. A computação de borda abrange uma ampla gama de indústrias e abrange uma ampla gama. Na maioria das empresas, está além das capacidades de um único departamento de produção e pesquisa e é fácil ficar preso devido à divisão do trabalho.
Eu me pergunto se depois de ler este artigo você reconhece a computação de ponta? Bem-vindo ao deixar uma mensagem para interação!
Fonte do artigo: Computação em nuvem
Autor: Cao Yameng, com 12 anos de experiência profissional em TI, trabalhou para empresas iniciantes OpenStack, Qiniu Cloud e BD Cloud.