W październiku 2000 roku dwóch badaczy z UC Berkeley opublikowało pierwsze badanie, którego celem było określenie, w kategoriach obliczeniowych, łącznej ilości nowych i oryginalnych informacji tworzonych i przechowywanych na nośnikach fizycznych w danym roku. W 1999 r. liczba ta wynosiła 1,5 eksabajta. W tym roku osiągniemy poziom 74 zettabajtów, a do 2024 roku 149 zettabajtów. Jeden zettabajt jest równy 1000 eksabajtów.
Co spowodowało ten nagły wzrost? Komputery osobiste powstały w latach 70. XX wieku i rozpowszechniły się w gospodarstwach domowych już w latach 80. Internet stał się popularny w połowie lat 90. XX wieku. Ten rozwój spowodował wzrost ilości generowanych danych, ale prawdziwy czynnik przyspieszający tę tendencję pojawił kilka lat temu.
Pierwszy smartfon obsługujący technologię 3G pojawił się na rynku w 2001 r. Pierwszy iPhone spopularyzował rozwiązanie w 2007 r., a wkrótce po nim, w 2010 r., pojawił się iPad. Ericsson przewiduje, że do 2026 r. będziemy generować 226 exabajtów ruchu danych mobilnych miesięcznie. W procesie przetwarzania i generowania danych ważny jest czas, wymagany przed przetworzeniem danych przez urządzenie mobilne i czas po tej operacji.
Dziś ten czynnik jest istotny ponieważ ma duży wpływ na funkcjonowanie branży centrów danych. W miarę postępu technologicznego aplikacji mobilnych i wzrostu oczekiwań użytkowników co do wydajności i latencji moc obliczeniowa była przesuwana z tradycyjnych centrów danych bliżej konsumentów danych — co dziś nazywamy brzegiem sieci.
Rozwój technologii przetwarzania brzegowego wymaga kategoryzacji
Oczywiście większa liczba użytkowników przetwarzania mobilnego nie była jedynym czynnikiem wzrostu. Zapotrzebowanie na moc obliczeniową o niskiej latencji stało się masowe, a wszyscy użytkownicy od Wall Street po Walmart mierzyli sukces w milisekundach. Migracja do środowisk brzegowych stała się najważniejszą po chmurze tendencją w branży centrum danych, a wprowadzenie nowych aplikacji i technologii w obszarach inteligentnego transportu, telemedycyny i wielu innych dowodzi, że środowiska te zostaną z nami na zawsze. Upowszechnienie się pracy na odległość i zdalnego przetwarzania spowodowane pandemią przyspieszyło zmiany.
Na początku istnienia sieci brzegowej jednym z najważniejszych wyzwań stojących przed branżą było po prostu zrozumienie, czym jest sieć brzegowa. Dla niektórych była to prosta szafa IT. Dla innych było to miniaturowe centrum danych. Konfiguracje i aplikacje wspierane przez te rozwiązania były tak różne, że wszelka dyskusja na temat brzegu sieci była bezcelowa.
Pierwszy raz zajęliśmy się tym zagadnieniem w 2018 r., wprowadzając cztery archetypy brzegu — metodę kategoryzacji wdrożeń brzegowych na podstawie przypadków użycia. Opracowaliśmy cztery archetypy, aby lepiej zrozumieć brzeg sieci i kierujemy się nimi przy wdrażaniu obiektów brzegowych zaspokajających potrzeby organizacji i użytkowników końcowych. Te cztery archetypy danych to: aplikacje intensywnie wykorzystujące dane, aplikacje wrażliwe na latencję ludzką, aplikacje wrażliwe na opóźnienia maszyna-maszyna oraz aplikacje o znaczeniu krytycznym dla życia, a ich opis znajdziecie w niniejszym raporcie.
To był dobry początek, ale tylko — początek. Aplikacje brzegowe to tylko jedna ze zmiennych i na dodatek wirtualna. Aplikacje te wymagają odpowiednich zasobów fizycznych w lokalizacjach brzegowych umożliwiających ich działanie. Mając na uwadze ten czynnik wdrożyliśmy podobny proces kategoryzacji lokalizacji na obrzeżach sieci i, podobnie jak w przypadku archetypów, odkryliśmy pewne podobieństwa. Współczesne sieci brzegowe są wdrażane zgodnie z jednym z poniższych schematów wdrażania:
- Geograficznie rozproszone: Obiekty te są podobnej wielkości i rozmieszczone na dużych obszarach geograficznych — zazwyczaj w obrębie kraju lub regionu. Dobrym przykładem jest handel detaliczny i sklepy rozproszone po całej sieci lub bankowość konsumencka, obejmująca oddziały banków.
- Piasta i szprycha: W tym modelu sieć brzegowa obejmuje również duży obszar, kraj lub region, ale geograficznie jest to wiele mniejszych obiektów skoncentrowanych wokół większego węzła. Według tego wzorca budowane są zazwyczaj sieci komunikacyjne i logistyczne.
- Lokalnie skoncentrowane: Są to mniejsze sieci, często obsługujące jeden ośrodek, takie jak obiekty brzegowe placówek opieki zdrowotnej, edukacyjnych i zakładów przemysłowych. Jest to również model obejmujący szereg małych lokalizacji połączonych z większym centralnym obiektem.
- Autonomiczne obiekty graniczne: W tym modelu sieć ma duży zasięg: od regionalnego po globalny i obejmuje duże pojedyncze obiekty brzegowe. Są one podobne do tradycyjnych cech centrów danych, ale zazwyczaj mają budowę modułową. Wykorzystują je dostawcy usług chmurowych do obsługi dużych obszarów. Mniejsze obiekty znajdują zastosowanie w aplikacjach odzyskiwania danych po awarii.
Ta kategoryzacja była dla nas cenna. Pozwoliła nam definiować obiekty brzegowe na dwa sposoby — według archetypu (przypadek użycia) i lokalizacji geograficznej. Ale to nie wszystko. Znajomość środowiska fizycznego i charakterystyk obiektów danej grupy pozwala ostatecznie kategoryzować obiekty, a posługując się poszczególnymi kategoriami możemy szybko i sprawnie konfigurować lokalizacje brzegowe i zaspokajać konkretne potrzeby naszych klientów. Są to następujące kategorie:
- Kondycjonowane i kontrolowane (<6 kW na szafę lub >6 kW na szafę): Są to specjalistyczne przestrzenie, klimatyzowane i bezpieczne. Różnią się jedynie gęstością szaf.
- Komercyjne i biurowe: Są to obiekty użytkowe, jak biura, wyposażone w rozwiązania do zarządzania klimatem, ale są one zazwyczaj mniej bezpieczne.
- Wymagające i odporne: Te obiekty wymagają bardziej wytrzymałych systemów oraz obudów chroniących przed zanieczyszczeniami powietrza. Należą do nich zakłady przemysłowe narażone na kontakt z wodą i znajdujące się w pobliżu ośrodków dużego ruchu drogowego lub maszyn. Pozbawione są klimatyzacji i znacznie mniej bezpieczne.
- Autonomiczne zewnętrzne: Są to obiekty zewnętrzne i pozbawione nadzoru, narażone na oddziaływanie czynników atmosferycznych i wymagające zastosowania osłon lub obudów. Mogą znajdować się w odległych lokalizacjach, do których dotarcie w celu przeprowadzenia planowanej lub doraźnej konserwacji wymaga czasu.
- Specjalistyczne: Obiekty te łączą w sobie cechy jednej z powyższych kategorii, ale należy je traktować rozdzielnie ze względu na specjalne wymagania prawne związane z zastosowaniem, lokalizacją lub innymi czynnikami.
Dzięki takiej kategoryzacji stworzyliśmy całkowicie nową metodologię, która pomaga nam zrozumieć (1) funkcjonalność i właściwości IT, które musi wspierać każdy obiekt; (2) fizyczna wielkość sieci brzegowej; oraz (3) atrybuty infrastruktury wymagane dla każdego wdrożenia. Dzięki tym punktom danych możemy konfigurować, budować i wdrażać precyzyjnie, szybciej i wydajniej wymagane rozwiązania przy jednoczesnej minimalizacji czasu instalacji i serwisowania na miejscu. Krótko mówiąc, kategoryzacja pozwala nam wprowadzić element standaryzacji sieci brzegowej, który wcześniej wydawał się niemożliwy. Standaryzacja obiektów brzegowych, podobnie jak ma to miejsce w przypadku centrum danych, skraca terminy i obniża koszty realizacji, a także usprawnia proces wdrażania dla naszych klientów.
Zarządzasz siecią z zasobami brzegowymi? Jak skategoryzowałbyś swoje obiekty w ramach tych trzech obszarów? Czy kiedykolwiek zapytano Cię: „Jak wygląda Twój brzeg?”
