Systemy rozproszone są dziś wszechobecne w przedsiębiorstwach, rządzie, środowisku akademickim i w domu. Odnosi się do szerokiej gamy współczesnych systemów komputerowych, począwszy od układu VLSI, poprzez stacje robocze, aż po Internet. Zazwyczaj zapewniają one środki do współdzielenia zasobów i zapewniają lepszą wydajność poprzez równoległe rozwiązywanie problemów. Faktem jest, że systemy rozproszone istnieją od początku istnienia wszechświata. Jednak dopiero wraz z rozpowszechnieniem się Internetu pojęcie obliczeń rozproszonych zostało uznane za użyteczne narzędzie. Systemy brzegowe są częścią tej architektury systemów rozproszonych.

Czym jest Edge Computing?

Aby poradzić sobie z masowym napływem danych generowanych na bieżąco, wykorzystuje się technologię edge computing. Czym jednak jest edge computing? Jest to część rozproszonej infrastruktury chmury, która opowiada się za decentralizacją zamiast centralizacji, co oznacza, że przynosi przechowywanie danych i obciążenia blisko krawędzi, gdzie dane są generowane i gdzie działania są podejmowane, jak to możliwe. Urządzenia IoT mają zazwyczaj ograniczone możliwości przetwarzania i przechowywania danych, dlatego też istotne przetwarzanie musi odbywać się w siedzibie firmy, przy czym krawędź zapewnia środowisko do obsługi przetwarzania i zarządzania dużą liczbą urządzeń IoT i danych. Systemy brzegowe to zasadniczo zdalne systemy obliczeniowe, takie jak smartfony, bramy sieciowe lub inteligentne obiekty, które działają w imieniu chmury. Dzięki temu informacje mogą być udostępniane szybko, bezpiecznie i bez opóźnień. Plus poprawia szybkość przetwarzania danych jako bezpośredni wynik mniejszej zależności od chmury.

Co to jest przetwarzanie rozproszone (Distributed Computing)?

Systemy rozproszone są wszędzie wokół nas – wyszukiwarka Google, platformy Amazon, Netflix, blockchain, gry online, bankowość online i lista jest kontynuowana. Najczęstszym przykładem systemu rozproszonego jest model klient-serwer. Kiedy mówimy o systemach rozproszonych, w rzeczywistości odnosimy się do zbioru niezależnych komponentów oprogramowania lub sprzętu zwanych węzłami, które są połączone ze sobą za pośrednictwem sieci i które współpracują w kierunku wspólnego celu końcowego. Tak więc, informatyka rozproszona jest badaniem tych systemów rozproszonych, w których wiele komponentów znajduje się na różnych maszynach. Jest to model obliczeniowy, w którym komponenty systemu są rozproszone na wielu komputerach, ale działają jako jeden system w celu rozwiązania problemu. System składa się głównie z zestawu procesorów, które są połączone siecią komunikacyjną, która zapewnia wymianę informacji między procesorami.

Różnica między Edge Computing a Distributed Computing

Model

– Distributed computing to model stosowany w systemach rozproszonych. System rozproszony to zbiór oddzielnych i indywidualnych urządzeń obliczeniowych, które mogą się ze sobą komunikować. Jest to model obliczeniowy, w którym elementy systemu są rozproszone na wielu komputerach, ale działają jako jeden system w celu rozwiązania problemu. Edge computing jest niedawną adaptacją modeli obliczeniowych opartych na modelu obliczeń rozproszonych, który przenosi przechowywanie danych i obciążenia robocze blisko krawędzi, gdzie dane są generowane i gdzie podejmowane są działania.

Skalowalność

– Systemy brzegowe realizują ideę rozproszonego przechowywania i przetwarzania danych dla lepszej skalowalności. Ideą jest zwiększenie możliwości obliczeniowych urządzeń mobilnych poprzez odciążenie kosztownych obliczeniowo operacji do mobilnych centrów danych w chmurze zwanych cloudlets. Rozproszona architektura obliczeniowa jest skalowalna poziomo, co oznacza, że pojemność węzłów może być zwiększona, a tym samym funkcjonalność systemu, ponieważ każdy węzeł działał niezależnie, co z kolei znacznie zmniejsza krzywą kosztów wielu rzeczy. Obciążenie jest również zmniejszone, ponieważ obciążenie jest rozłożone na wiele węzłów serwera.

Wydajność

– Dzięki przetwarzaniu danych bliżej miejsca ich powstawania, zamiast w scentralizowanej infrastrukturze, środowisko edge computing znacznie zmniejsza przepływ danych do i z sieci głównej. Poprzez przeniesienie obciążenia na urządzenia brzegowe, może nastąpić znaczne zmniejszenie przeciążenia sieci, poprawa wydajności i przepustowości aplikacji, a ostatecznie osiągnięcie szybszego czasu reakcji dla użytkowników końcowych. Systemy rozproszone opowiadają się za dystrybucją obciążeń, które mogą być wysyłane do wielu maszyn, dzięki czemu systemy są wysoce wydajne i niezawodne.

Bezpieczeństwo

– Tradycyjna architektura cloud computing jest scentralizowana, co oznacza, że obliczenia są wykonywane w chmurze, a urządzenia i systemy synchronizują się z centralnym klastrem serwerów w chmurze. Ponieważ obliczenia mają architekturę jednego serwera dla wielu klientów, systemy są bardziej podatne na ataki DDoS i przerwy w dostawie prądu. Edge computing stawia na decentralizację, czyli lokalizację urządzeń obliczeniowych blisko źródła danych, co sprawia, że niezwykle trudno jest zakłócić pracę całej sieci. Ponieważ urządzenia znajdują się w różnych miejscach, atak na jeden system nie będzie miał wpływu na inne systemy.

Podsumowanie Edge Computing vs. Distributed Computing

Systemy brzegowe opierają się na architekturze systemów rozproszonych i są zasadniczo zdalnymi systemami obliczeniowymi z uznanych domen inżynieryjnych systemów wbudowanych, bezpieczeństwa komputerowego, przetwarzania w chmurze i telekomunikacji. Mieszczą one szeroki zakres urządzeń obliczeniowych od małych do dużych użytkowników końcowych i źródeł danych. Idea polega na umieszczeniu razem mocy obliczeniowej i pamięci masowej urządzeń przy źródle danych, rzeczywiste aplikacje wymagające mobilności, niskich opóźnień, niezawodności itp. mogą być lepiej obsługiwane. Jest to wielkie odejście od tradycyjnej architektury cloud computing, która skupia się na zdecentralizowanym modelu architektury. W miarę upowszechniania się innowacyjnych urządzeń, takich jak samojezdne samochody, wpływ edge computingu na nasze codzienne życie będzie znacznie większy.