边缘服务器在哪里以及如何应用?



在开发网络基础架构时,他们通常考虑本地计算或云计算。 但是这两个选项及其组合很少。 例如,如果我不能拒绝云计算但带宽不足或流量太高该怎么办?

添加一个中间链接,该链接将在本地网络或生产过程的边界执行部分计算。 这种外围概念称为边缘计算。 该概念补充了当前的数据使用云模型,在本文中,我们将考虑必要的设备和任务示例。

边缘计算水平




假设您在家中安装了一堆传感器:温度计,湿度计,光传感器,泄漏物等等。 逻辑控制器处理从其接收的信息,实施自动化方案,将处理后的遥测发布到云服务,并从中接收更新的自动化脚本和新固件。 因此,本地计算直接在设施上执行,但是从包含许多此类设备的节点处监视设备。

这是一个非常简单的边界计算系统的示例,但是边缘计算的所有三个级别都已经可见:

  • 物联网设备:生成“原始数据”并通过各种协议进行传输。
  • 外围节点:处理信息源附近的数据并充当临时数据存储。
  • 云服务:为外围设备和物联网设备提供管理功能,执行长期数据存储和分析。 此外,它们支持与其他企业系统的集成。

Edge计算概念本身是优化流程的大型生态系统的一部分。 它包括硬件(机架和边缘服务器)以及网络和软件部分(例如,用于开发AI算法的Codex AI Suite平台)。 由于“瓶颈”可能在“大数据”的创建,传输和处理过程中形成并且限制了整个系统的性能,因此这些部分必须彼此兼容。

边缘服务器功能


在外围节点级别,边缘计算使用边缘服务器,这些服务器直接安装在产生信息的位置。 通常这些是生产或技术室,您无法在其中安装服务器机架并确保其清洁。 因此,边界服务器在具有扩展温度范围的紧凑型防尘防潮机箱中执行;它们不能机架安装。 是的,这样的服务器可以轻松地挂在楼梯下面或后室某处的双面胶带锚上。

由于边缘服务器位于安全数据中心之外,因此对物理安全性的要求更高。 为他们提供了保护性容器:



在边界服务器上处理数据的级别上,提供了磁盘加密和安全加载。 加密本身占用了2-3%的计算能力,但是边缘服务器通常使用具有集成AES加速模块的Xeon D处理器,以最大程度地降低功耗。

使用边缘服务器时




使用Edge Computing,仅将不可能或不合理处理的数据发送到数据中心进行处理。 因此,在需要时使用边缘服务器:

  • 一种灵活的安全方法,因为对于Edge Computing,您可以配置将预处理和准备好的信息传输到中央数据中心;
  • 防止信息丢失,因为在与中心的通信中断的情况下,本地节点将积累信息;
  • 通过在适当位置处理大量信息可以节省流量。

边缘计算可节省流量




丹麦马士基公司(Maersk)是世界领先的货运公司之一,已决定减少其船舶的燃油消耗并减少空气污染。

为了解决这个问题,使用了西门子EcoMain Suite技术,船上发动机和主要部件上的传感器以及用于现场计算的本地BullSequana Edge服务器。

借助传感器,EcoMain Suite系统可以持续监控船舶关键节点的状态以及它们与先前计算出的规范之间的偏差。 这使您可以快速诊断故障并将其定位到问题节点。 由于遥测不断地“传输到中心”,因此服务技术人员可以远程执行分析并向机上人员提出建议。 这里的主要问题是多少数据以及多少要传输到中央数据中心。

由于将廉价的有线Internet连接到海运集装箱存在很大问题,因此将大量原始数据传输到中央服务器过于昂贵。 在BullSequana S200的中央服务器上,将计算船舶的一般逻辑模型,并将数据处理和直接控制转移到本地服务器。 结果,该系统的实施在三个月内就获得了回报。

边缘计算可节省资源




边界计算的另一个示例是视频分析。 因此,液化空气设备制造商在生产周期中的本地任务之一就是对喷漆气瓶进行质量控制。 它是手动进行的,每个气缸大约需要7分钟。

为了加快这一过程,该人员被替换为7台高分辨率摄像机。 摄像机从多个侧面拍摄气球,每分钟产生大约1 GB的视频。 该视频被发送到板载Nvidia T4的BullSequana Edge边界服务器,经过训练的神经网络可以搜索缺陷,并在该网络上在线分析流。 结果,平均检查时间从几分钟减少到几秒钟。

分析中的边缘计算




迪士尼乐园的景点不仅有趣,而且是一个复杂的技术对象。 因此,在“过山车”上安装了大约800个不同的传感器。 他们不断向服务器发送有关吸引操作的数据,本地服务器处理该数据,计算吸引失败的可能性,并将其发送给中央数据中心。

根据这些数据,确定技术故障的可能性,并开始进行预防性维修。 吸引力一直持续到工作日结束,与此同时,已经发出了维修单,并且工人在晚上迅速修复了吸引力。

BullSequana Edge




BullSequana Edge服务器是用于处理“大数据”的大型基础架构的一部分,它们已经通过Microsoft Azure和Siemens MindSphere,VMware WSX的测试,并具有NVidia NGC / EGX证书。 这些服务器是专为边界计算而设计的,并提供U2尺寸的机箱,可安装在标准机架,DIN导轨,墙壁和落地式中。

BullSequana Edge建立在专有主板和Intel Xeon D-2187NT处理器上。 它们支持安装多达512 GB的RAM,2个960 GB的SSD或2个8或14 TB的HDD。 您还可以在其中安装2个GPU Nvidia T4 16 GB以处理视频; Wi-fi,LoRaWAN和4G模块; 最多2个10 Gb SFP模块。 在服务器本身中,已经安装了机盖打开传感器,该传感器连接到BMC,该BMC控制IPMI模块。 可以将其配置为在触发传感器时自动关闭电源。

可以在此处找到BullSequana Edge服务器的完整技术规格。 如果您对这些细节感兴趣,我们将很乐意在评论中回答我们的问题。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN481120/


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