边界数据:如何构建新的IT架构

每天,越来越多的设备创建更多的数据。 必须在各个点对它们进行管理,而不是在几个集中式云数据中心中进行管理。 换句话说,管理过程超越了传统数据中心的范围,并转移到了创建数据的地方-网络外围,更靠近最终用户。 在这里,数据由各种传感器,相机,小工具和物联网(IoT)设备生成。 当他们的工作结果在网络边界直接收集和处理时,可以更快地对其进行分析和使用。



Gartner专家称 ,到2020年,企业生成的所有数据中有50%以上将在传统数据中心或云环境之外进行处理(今天,这一数字仅为10%)。 在这种架构中,将使用56亿个物联网(IoT)设备。 同时,设备产生的数据量以TB为单位进行计算,通常需要实时解释和分析它们。

为了帮助合作伙伴和客户探索这一趋势,希捷与一个专门从事外围计算的公司联合起来,发布了《边缘数据》报告。 它还使用了IDC进行的研究结果。 该报告的目的是说明当今与公司有关的一些数据问题,并说明公司如何更好地管理其IT资源。

外围计算


“存储市场的参与者在业务发展中经历了多个阶段。 几十年前,服务器系统的存储设施被认为很有前途,然后本地数据中心成为人们关注的焦点。 这反映在供应商的产品线中:他们开始为该细分市场生产驱动器。 然后开始了云存储,云计算的开发。 希捷在俄罗斯和独联体国家代表处主任亚历山大·马林宁说,下一步就是外围计算。 -由于存在大量数据,这些数据不仅是由人生成的,而且是由机器生成的,因此将所有这些数据发送到数据中心并非总是最佳的。 在数据中心之外进行部分计算并将处理后的结果传输到数据中心是有意义的。 实际上,这是另一个计算电路的创建,在该电路中,数据被累积,存储了一段时间,被处理并传输到主数据中心,以进行进一步的存储和访问。”

随着数十亿设备继续连接到网络,收集和生成ZB数据,当今的集中式云环境需要对新的外围IT架构的支持。 通过将计算,网络和存储资源放置在这些设备附近,您可以立即分析数据。

由于数据在创建它们的同一位置进行了初步处理,因此可以局部执行管理决策(例如,调整工业设备的操作模式)的一部分,而延迟最小。

外围设备可以位于任何地方:从工厂商店到农场,在房屋的屋顶和手机信号塔上,在陆上,海上和空中的任何车辆中。 作为网络的外部边界,它通常距最近的公司或云数据中心几百公里,并且非常靠近数据源。

根据IDC的一项研究,到2020年,物联网设备生成的所有数据中的45%将存储在网络边界段内或附近。 在许多情况下,最好将计算过程移到外围。 因此,在“智能城市”中,处理和分析更接近其来源的数据可以减少延迟时间,并使各种服务可以对情况做出更快的响应。

在智能运输系统中,外围计算使您可以在本地处理信息,仅将最重要的数据发送到云。 该技术已在智能运输系统中使用。 而且,这种方法提高了运输的安全性和效率。 无人驾驶汽车必须立即响应收到的数据,因为即使是最轻微的延迟也很危险。

外围计算的激增将需要用于存储和管理数据的新基础架构。 例如,一个智能工厂每天将创建约5 PB的视频,一个拥有100万人的智能城市-每天200 PB的数据,以及一辆无人驾驶汽车-4 TB。



边界上的这些数据意味着什么? 这种演变将如何影响现有数据中心和云数据中心的结构和功能? 如今流行的云计算是否可以取代外围计算,因为它在应用程序方面更具灵活性和可扩展性?

云及外围设备


报告“ 边缘数据 ”的作者强调,尽管外围计算可以更有效地使用数据,但是传统基础架构不会失去其重要性。 由于将在传统处理中心之外创建大量数据,因此云将扩展到外围。 也就是说,这与“外围云”无关,而与“外围云”有关。



据分析师称,将云计算和外围计算结合起来仅需花费纯云版本成本的36%,传输的数据量将减少95%。

因此,未来在于外围设备和云的联合工作。 这将帮助企业立即做出更明智的决策,提高生产力,工作效率并更好地满足客户需求。

基于数据的业务


如今,几乎所有企业或组织都与数据的处理和存储相关联。 信息管理方面的创新为更有效的使用方式铺平了道路。 这也适用于外围数据。



根据麦肯锡的数据 ,到2025年,全球外围计算设备市场规模将达到175美元至2150亿美元。

周边生活


这对于大型企业,城市,小型企业和个人消费者意味着什么? 外围数据如何帮助我们更好地工作,放松,生活,旅行? 网络边缘出现了哪些数据分析机会? 这些是希捷报告回答的问题。

边缘数据提供了几个示例,说明外围计算如何改变当今的全球业务并使人们受益。 例如,在智利,配备有传感器的人工智能灌溉系统可减少70%的用水量。

但是希捷​​自己的工厂会发生什么。 该公司每季度生产数百万个单元,每年生产数十亿个传感器。 这要求引入高度自动化的流程,并且系统必须每秒执行20到30个决策。 以这种速度,没有时间等待直到在生产线上收集的数据被发送到中心进行处理,然后解决方案就会从那里得到。



我们不能停止生产线:我们需要保持生产速度,同时确保其高质量。 因此,必须在生成数据的同一位置进行决策。 为此,希捷创建了自己的技术来检测异常并分析工厂现场的图像。 这将等待时间从数百毫秒减少到不到10毫秒。

俄罗斯的外围计算


“外围计算在俄罗斯使用的广泛程度? 首先,引进任何新技术都需要时间。 其次,术语“外围计算”本身尚未使用。 也就是说,即使公司采用了这种方法,也将其称为不同的名称,“解释亚历山大·马林宁。 -同时,外围计算通常用于例如大地测量学,石油和天然气行业。 测量数据在一个小型本地数据中心中收集和处理,然后发送到集中式存储库。 外围计算还用于石油和天然气行业,那里收集了大量数据,并且不需要存储所有数据。”

“随着电信的发展,数据传输速度的提高,外围数据中心的数量只会增加,”亚历山大·马林宁继续说道。 -是的,“外围计算”一词本身将更加普及。 数据存储行业可以提供一些服务。 有各种各样的存储技术可以满足不同的任务,还有用于数据分析的数学算法。 现在的主要问题在于电信技术中的数据获取。 例如,物联网提供了无线连接的广泛使用。 这将需要部署无线网络,例如5G。 大数据技术的引入也发生了类似的过程。 他们已经开始使用它,但他们的称呼却有所不同:这是术语问题。”

生长因子


是什么推动了对新计算架构的需求? 根据对希捷IT主管的研究和调查,确定了确定外围计算需求的四个关键因素 。 这是网络延迟(延迟); 通信通道带宽不足,无法将大量数据传输到数据中心; 解决方案的效率和成本; 数据主权和合规性。

1.延迟


首要因素是延迟。 由于IT和电信基础架构的物理限制,将数据从创建位置移动到中央站点需要花费太多时间。 因此,延迟成为关键因素:往返于中央站点的数据可能要花费100毫秒和200毫秒。

2.带宽


第二个因素是带宽问题。 总数据量不再是EB,而是ZB。 而且,它们的增长仍在继续,这仅仅是因为出现了新的传感器-不仅是温度,天气,振动或其他收集相对较少数据的传感器,而且还包括照相机,雷达,激光雷达和产生大量信息的其他设备。 将来,将会有更多这样的传感器。 5G基础架构每平方公里可以支持数百万个设备,但是在哪里可以找到将所有数据发送到集中式云数据中心的带宽?

3.效率


第三,效率。 即使可以将所有数据发送到集中式数据中心,用于处理大量信息的体系结构的成本和复杂性也将非常高,以至于系统将变得管理不善。 有了一个在外围设备上更密集地处理数据的系统,情况就好多了。

4.法规要求和企业标准


最后,第四个因素是要求按照客户接受的规范和标准来处理数据。 在处理信息安全时,通常无法将来自某个地区或国家的数据发送到国外进行集中处理。 例如,这适用于个人信息。

“外围计算将需要特殊的方法来规范数据存储,以确保安全性,包括对数据的物理访问的安全性,” Alexander Malinin强调说。 “但是在未来两到三年中,我们肯定会看到外围计算的增长,因为组织对小型数据中心的需求正在增长,这将为单个行业和大型跨国公司提供服务。” 也就是说,组织本地数据存储的请求数量正在增长。”

新架构


这对IT架构师意味着什么,他们应该做些什么? 首先,设计数据中心或云数据中心的传统基础架构与开发外围架构有很大不同。 传统的数据中心包括制冷和空调系统,双冗余不间断电源以及物理安全系统。 他们由整个专家团队服务。

数据处理的外围数据中心(或更确切地说,节点)可以位于电信塔或小房间中。 它通常暴露于外部环境,因此其气候控制是一项艰巨的任务。

就物理安全而言,如果发生自然灾害或恶意行为,该体系结构将必须包含特殊的数据保护。 另外,由于缺乏可以快速修复所有问题的人员,外围系统必须特别可靠。 如果发生任何情况,外围数据中心应恢复自身并继续工作。

换句话说,如果我们打算在外围处理数据,则需要完善数据中心的功能:冷却,安全性等。 系统设计师已经在寻找解决方案。 目的是简化外围数据中心并提供足够的遥测。

另外,一些将在外围设备上处理的数据将不会保留在那里。 他们将前往中心进行进一步分析或更长的存储时间。 IT架构师需要通过定义数据管理策略来仔细考虑此过程。

组织将需要依靠他们的云计算体系结构,学会处理,最重要的是,在边缘安全地存储更多数据。
希捷和Vapor IO的外围数据报告说,每个组织都有一个甚至都不怀疑的价值。 这是她自己的数据。 我们创建数据并使用网络外围设备的方式具有特殊的意义。 为了继续增长,公司需要利用这一优势。

“实施外围计算的问题现在主要归结于电信,以及数据访问的速度。 亚历山大·马林宁说:“俄罗斯开始引入下一代电信技术越快,外围计算的发展速度就越快。” -同时,外围计算将与现有数据中心并行发展并对其进行补充。 不需要彻底的重组。”

Gartner预测,到2021年,全球40%的企业将开发全面的外围计算策略。 因此,供应商现在急于占领有前途的利基市场。 在未来五年中,将积极形成市场,新的平台和交钥匙解决方案将针对各种任务和行业出现。 从事外围计算开发的公司将能够成为新业务领域的领导者。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN470782/


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