エッジコンピューティングの種類と用途

エッジコンピューティングは、スーパークラウドコンピューティングの次のステップです。データ需要が増加するにつれて、クラウドに近づいたり、コンピューティングリソースをより広範なネットワークに分散したりすることを検討する組織が増えています。エッジへの移行には多くの利点がありますが、移行が複雑になる可能性もあります。

エッジコンピューティングの種類

エッジを最大限に活用するための最初のステップは、さまざまなタイプのエッジコンピューティングを理解することです。エッジネットワークにはさまざまな形やサイズがあり、それぞれに独自の長所と短所があります。エッジコンピューティングへの世界的な支出は今年1,760億ドルに達すると予想されています。したがって、どれが自分のニーズと目標に適しているかを理解することが重要です。

テクノロジー別のエッジタイプ

エッジテクノロジーとネットワークを分類する方法は多数あります。したがって、エッジコンピューティングにはいくつの種類が存在するのか、またそれらのカテゴリが何であるのかについては、決定的な答えはありません。

境界を定める最も簡単な方法の 1 つは、コンピューティングが行われるシステムとプラットフォームに基づくことです。この定義に基づく最も一般的なカテゴリをいくつか示します。

クラウドエッジ

クラウドエッジは、この分類システムにおける最初のコンピューティングタイプです。名前が示すように、これらのネットワークは従来のクラウドコンピューティングに似ています。大規模なデータセンターを使用しますが、従来のアプローチとは異なり、これらのセンターはエンドユーザーに比較的近く、通常は専用アプリケーション向けのサービスを提供します。

これらのシステムは、従来のクラウドの容量を維持しながら、レイテンシを大幅に改善します。クラウドユーザーの 58% は、シナリオによっては近くのエッジデータセンターで 10 ミリ秒未満のレイテンシを実現できますが、従来のクラウドデータセンターでこれを実現できるのは 29% のみです。

ただし、これらの展開は、ユーザーのエリアでデータセンターが利用可能であることに依存するため、コストが高くなり、誰もが利用できるとは限りません。したがって、既存のインフラストラクチャに近い、大規模な企業やデータ需要の高い業務に最適です。

デバイスエッジ

エッジコンピューティングについて考えるとき、ほとんどの人が思い浮かべるのはおそらくデバイスエッジでしょう。ホスティング拠点間の長距離伝送遅延に気付いた組織が増えており、コンピューティングプロセスをデータソースに近づけるためにこれらのネットワークを導入し始めています。

デバイスエッジネットワークは、モバイルフォン、スマートガジェット、ルーターなどのローカルデバイス全体にコンピューティングタスクを分散します。これにより、これらのデバイスの限られた処理能力の容量を犠牲にしながら、遅延を最小限に抑えることができます。その結果、これらのネットワークは通常、クラウドコンピューティングの一般的な代替品ではなく、特定のユースケースに役立ちます。

デバイスエッジネットワークを正常に実装するには、ユーザーの目標とアクセス可能なデバイスの機能を理解する必要があります。これらのシステムは、手持ちの機械に依存する予測メンテナンスなどのシンプルで高度に専門化されたアプリケーションに最適です。

エッジコンピューティング

コンピューティングエッジ環境は、デバイスとクラウドエッジネットワークの中間地点を提供します。これらは、デバイスエッジやマイクロデータセンター (MDC) を活用して、コンピューティングタスクを小さな専用マシン全体に分散できます。

MDC にはさまざまなサイズがあり、通常は 50 ～ 400 kWh の範囲で、ラックが 1 つだけの場合もあれば、複数のラックをホストする場合もあります。また、通常はモジュール式であるため、従来のデータセンターよりも拡張性と適応性に優れています。これらのテクノロジーにより、クラウドエッジよりも占有スペースが少なく柔軟性が高く、デバイスエッジよりも高い電力を必要とするコンピューティングエッジシステムが可能になります。

コンピューティングエッジネットワークは、さまざまなエッジコンピューティングのニーズがあるものの、近くにある大規模なデータセンターにアクセスできない企業に最適です。 MDC のインストールコストはデバイスエッジ環境よりも高くなりますが、より幅広いユースケースをサポートします。

センサーエッジ

センサーエッジはクラウドエッジのもう一方の端にあります。これらのシステムは、モノのインターネット (IoT) デバイスを活用してセンサーレベルで基本的な計算を実行し、データのソースにできるだけ近い場所でコンピューティングタスクを実行します。

現在、世界には 120 億を超えるアクティブな IoT エンドポイントが存在します。各デバイスはデータ収集ポイントを表し、センサーエッジコンピューティングは分析プロセスの一部をこれらのエンドポイントに移動して IoT のパフォーマンスを最大化します。ただし、これらのエンドポイントには通常最小限のハードウェアしかないため、これらの計算はクラウドエッジネットワークで見られる計算よりもはるかに複雑ではありません。

センサーエッジコンピューティングは、最も低い計算能力で、可能な限り低いレイテンシを実現します。そのため、これらの環境は、モーション検出を使用して他の高容量システムへの接続をトリガーするなど、デバイス固有の単純なタスクに最適です。

場所別のエッジタイプ

エッジコンピューティングの種類は、展開の物理的な場所に基づいて分類することもできます。これらは、テクノロジーベースのカテゴリのいずれかに分類されることもあれば、複数のカテゴリが混在することもあります。違いの要因は、コンピューティングタスクがさまざまな領域にどのように分散されるかです。

枝の端

ブランチエッジ環境は、組織内の各ブランチ専用のエッジネットワークを特徴とします。 LAN エッジシステムとも呼ばれるこれらのネットワークは、各オフィスの特定のニーズと目標に合わせて低遅延のサポートを提供するように設計されています。したがって、これは複数の支店や特定の場所での業務を持つ組織に最適です。

企業の 99.9% は中小企業ですが、今日の企業では複数の支店を持つことが依然として一般的です。ブランチエッジアプローチの採用はこれらの組織にとって理想的かもしれませんが、専門分野の少ない組織では他のアプローチが必要になる場合があります。 1 つの拠点と集中型エッジ環境を持つ企業は、技術的にはブランチエッジとして分類され、必要なブランチは 1 つだけです。

エンタープライズエッジ

エンタープライズエッジは、コンピューティングタスクを複数のブランチや場所に分散します。これらのシステムでは通常、アプライアンスとコンピューティングエッジセットアップを組み合わせて使用し、企業内の利用可能なすべてのリソースを活用します。

各拠点は、企業環境内でエッジコンピューティングインフラストラクチャをホストしますが、必ずしもすべての内部機能を実行するわけではありません。これらの環境の背後にある考え方は、変化するニーズに基づいてコンピューティングリソースを割り当てる際の柔軟性を高めることです。したがって、これはさまざまなニーズを抱えながらも、特定の場所に対する特化度が低い大規模な組織に適しています。

モバイルエッジ

これらのエッジ環境の中で最も柔軟で動的なのはモバイルエッジです。これらのセットアップでは、非固定 IoT デバイスやスマートフォンなどのモバイルデバイス全体にコンピューティングを分散します。

アメリカの成人の約85%がスマートフォンを所有しており、半数以上がタブレットを所有しています。このような大規模なモバイルデバイス群により、モバイルエッジにかなりの分散機能とコンピューティング機能が提供されます。ただし、これらの環境は、データセンターを使用する環境ほど強力ではありません。

モバイルエッジは、ほとんどの作業がモバイルデバイスで行われる企業に最適です。同じオフィスビルに留まるよりも出張が多い業務では、これらの環境から最大の恩恵を受けることができます。

各タイプのエッジコンピューティングをいつ使用するか

どのタイプのエッジコンピューティングを使用するかを決定するには、まず各タイプのエッジコンピューティングが提供するものを把握する必要があります。クラウドおよびコンピューティングエッジの展開では容量が大きくなる傾向があり、デバイスおよびセンサーエッジの展開ではレイテンシとコストが低くなります。したがって、最初の 2 つはリソースを大量に消費するプロセスやさまざまな要件を持つプロセスに適しており、後者は高度に専門化されたタスクに適しています。

さらに、場所の要件も考慮する必要があります。より集中化された企業は、ブランチエッジまたはエンタープライズエッジを使用する必要があります。コンピューティングのニーズが高い場合は、後者を選択してください。対照的に、より柔軟なワークフローと場所を持つ企業は、モバイルエッジを好む可能性があります。

セキュリティももう一つの懸念事項であり、エッジ導入者の 85% が、こうした環境における主な課題としてセキュリティを挙げています。クラウドとコンピューティングエッジは、分散性が低いため、一般的にセキュリティ保護が容易であり、より機密性の高いアプリケーションに最適です。場所によってセキュリティニーズが異なる場合は、ブランチエッジの方が適している可能性がありますが、ブランチ間でセキュリティニーズが一貫している場合は、エンタープライズエッジで十分です。