エッジコンピューティングの4つのタイプの簡単な分析

エッジ コンピューティングは、分散コンピューティングの次のフロンティアと考えられています。しかし、エッジ コンピューティングとは何か、またエッジ コンピューティングには複数の種類があることを誰もが知っているわけではありません。

簡単に言えば、エッジ コンピューティングは、コンピューティングをエンド ユーザーに近づけることで、多数のデバイス (5G ではユーザー エクイップメント (UE) と呼ばれることが多い) と通信データ センターのコア間の接続を可能にします。

エッジ コンピューティングを可能にする重要な要素は、UE とコンピューティング サーバー間の往復通信によって生じる遅延であり、これには高度に分散されたアーキテクチャが必要です。

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簡単な方法は、エンド デバイスへの近さとデータ センターへの往復遅延に基づいています。レイテンシを主な要因として考えると、エッジ コンピューティングはおおよそ次のカテゴリに分類できます。

• IoTエッジ
• ローカルエッジ
• アクセスエッジ
• ネットワークエッジ

レイテンシーが大きな要因となる4つのカテゴリー

IoTエッジ

このエッジでのレイテンシの予想値は通常 1 ミリ秒未満です。

これは、インターネットなどのプライベート ネットワークまたはパブリック ネットワークに接続されたほぼすべてのデバイスに適用されます。デバイスは、携帯電話などのデータ処理が可能なスマートデバイスでも、周囲の環境に関する情報を中継する単純なセンサーでもかまいません。

小売キオスク、カメラ、工場センサー、コネクテッドカー、ドローン、コネクテッド街灯、スマートパーキングメーター、遠隔手術装置などを含みますが、これらに限定されません。

ローカルエッジ

このエッジでのレイテンシの予想値は通常 5 ミリ秒未満です。

データを保存、処理、分析し、関連する要求に応答できるように、IoT のエッジにある多数のデバイスからデータを集約する方法が必要です。ローカル エッジは、データ処理のローカライズとデータ処理時間の短縮を支援することで、企業内にコンピューティング リソースを提供します。このエッジにあるデバイスは通常、さらなるリクエストのためにネットワーク エッジまたはデータ センターに接続されます。

大企業、工業製造工場、大規模小売店などは、必要なハードウェアの所有権を維持しながら、データをソースの近くで処理できるため、このようなタイプの導入からメリットを得ることができます。

一例として、ユニバーサル カスタマー プレミス エクイップメント (u-CPE) があります。これは、ローカルに展開された単一のデバイスでファイアウォール、WAN オプティマイザー、およびルーターの組み合わせを提供します。

ネットワーク要件は、多くの場合、ソフトウェア定義の広域ネットワーク (SD-WAN) を使用して満たされます。これにより、企業は MPLS、LTE、またはブロードバンド インターネット サービスの組み合わせを活用できます。

5G では、ローカルに小さなセルを構築し、ライセンスされたスペクトルとライセンスされていないスペクトルの両方で動作できるようになります。

アクセスエッジ

このエッジでのレイテンシの予想値は、通常 10 ～ 40 ミリ秒未満です。

従来の無線アクセス ネットワーク (RAN) は、かつては固定機能機器として利用可能でしたが、現在では市販のサーバーを使用してソフトウェアで実行される一連の仮想機能に分割されています。 RAN は、ワイヤレス デバイスを通信事業者のネットワークのコアに接続する重要なポイントです。

仮想 RAN (vRAN) などの概念や、Open-RAN、O-RAN などの業界の取り組みにより、他のエッジ デバイスの管理と同様に、インターフェイスでこれらの仮想化された展開を管理できるようになります。 RAN 機能のクラウドネイティブなインスタンス化への移行では、DevOps モデルを活用した継続的インテグレーション (CI)/継続的デプロイメント (CD) 構造を使用して、広範な RAN デプロイメントのライフサイクル管理を簡素化します。

ソフトウェア RAN 機能を展開および管理するために必要なインフラストラクチャのセットは、広義ではアクセス エッジと呼ばれます。

ネットワークエッジ

このエッジでのレイテンシの予想値も通常は 10 ～ 40 ミリ秒未満です。

複数の IoT エッジ、ローカル エッジ、アクセス エッジからのデータは、多数の地域にまたがる集中型データ センターに接続する前に、特定の地域のニーズを満たすように集約する必要があります。

このタイプの展開は、サービス プロバイダーのコア データ センターに関連付けられた「ネットワーク エッジ」またはニアエッジと広く呼ばれます。

次世代セントラル オフィス (NGCO) アーキテクチャは、ネットワーク エッジの要件に対応するように設計されています。このようなエッジのもう 1 つの例としては、IPTV、VoIP、インターネット サービスなどのブロードバンド サービスを提供する有線固定アクセス エッジがあります。

固定とモバイルの融合の出現により、エッジにおけるさまざまなデバイス タイプ間の境界は、アーキテクチャの融合によって狭まっています。

要約する

エッジ コンピューティングは、さまざまな展開モデルによって主流になりつつあります。上記の 4 つのタイプは、エッジ タイプ間で拡張可能なインターフェイスとインタラクションを操作および描画できるスペースまたはドメインを提供します。さまざまな種類のエッジ コンピューティングで使用される用語は上記以外にもありますが、ラウンドトリップ レイテンシに関しては、上記のカテゴリに分類される可能性が最も高くなります。