これら4つのことはエッジコンピューティングの真の姿を理解するのに役立ちます

著者について

ボストンを拠点とするベンチャーキャピタル会社コンバージの投資家、ジェームズ・ファルコフ氏。

エッジ コンピューティングは、革新的かつ最先端の技術として、テクノロジーの時代精神の中でその地位を確立しています。数年前から、エッジ コンピューティングがコンピューティングの未来になることは間違いないと考えられてきました。しかし現実には、エッジ コンピューティングをサポートするために必要なインフラストラクチャにはまだ開発の余地がたくさんあるため、この議論は仮説の域を出ません。

マイクロデータセンターから特殊なプロセッサ、必要なソフトウェア抽象化に至るまで、さまざまなエッジコンピューティングリソースがアプリケーション開発者、起業家、大企業に提供されるようになり、状況は変わりつつあります。今では、エッジ コンピューティングの実用性とその意味について、決まりきった答えに従う必要はありません。では、現実世界の動向はこの傾向について何を教えてくれるのでしょうか?特に、エッジ コンピューティングに関する誇大宣伝は現実と一致しているでしょうか?

この記事では、現在のエッジ コンピューティング市場の状況の概要を説明します。全体的に、エッジ コンピューティングへの傾向は現実であり、コストとパフォーマンスの両方の理由から、アプリケーションを分散化する必要性が高まっています。エッジ コンピューティングの一部の側面は誇大宣伝されていますが、他の側面は十分な注目を集めていません。次の 4 つの重要なポイントは、意思決定者がエッジ コンピューティングの現在および将来の機能を実践的に理解するのに役立つことを目的としています。

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1. エッジコンピューティングは低レイテンシだけではない

エッジ コンピューティングは、コンピューティングとデータ ストレージをより効率的に使用できるようにするパラダイムです。これは、コンピューティングが少数のハイパースケール データ センターに集中する従来のクラウド コンピューティング モデルとはまったく対照的です。エッジは、従来のクラウド データ センターよりもエンド ユーザーまたはデバイスに近い場所、たとえば 100 マイル、1 マイル、ローカル、またはデバイス上に配置できます。アプローチに関係なく、従来のエッジ コンピューティングの説明では、エッジの機能は、レイテンシを最小限に抑えてユーザー エクスペリエンスを向上させたり、レイテンシの影響を受けやすい新しいアプリケーションを有効にしたりすることであると強調されています。このような記述により、エッジ コンピューティングに対する理解が不完全になってしまう可能性が高くなります。レイテンシの短縮は重要なユースケースですが、必ずしも最も価値のあるユースケースとは限りません。エッジ コンピューティングのもう 1 つの使用例は、クラウドとの間のネットワーク トラフィックの量を最小限に抑えることです。これは、一部の人が言うところの「クラウド オフロード」であり、レイテンシの短縮と同等以上の経済的価値をもたらす可能性があります。

クラウド オフロードの基本的な推進力は、ユーザー、デバイス、センサーによって生成されるデータ量の大幅な増加です。 「基本的に、エッジはデータの問題です」と、エッジコンピューティングにおけるデータの課題に取り組んでいるスタートアップ企業、MacrometaのCEO、チェタン・ベンカテシュ氏は語る。クラウドへのオフロードが行われるのは、すべてのデータを移行するにはコストがかかるため、多くの企業はデータを他の場所に移動したくないからです。この時点で、エッジ コンピューティングは、エッジを超えてデータを移行する必要がないため、ローカル デバイスから価値を引き出す方法を提供します。必要に応じて、データをより経済的なサブセットに縮小し、クラウドに送信して保存したり、さらに分析したりすることもできます。

クラウド オフロードの非常に典型的な使用例は、帯域幅を最も消費する 2 つのデータ タイプであるビデオ データまたはオーディオ データの処理です。私が最近話を聞いた、この導入に関わった人物によると、アジアに1万以上の店舗を持つある小売業者は、店内のビデオ監視と言語翻訳サービスの両方を処理するためにエッジコンピューティングを使用しているという。しかし、それ以外にも、クラウドに転送するのに同様にコストがかかるデータ ソースが存在します。別の関係者によると、大手 IT ソフトウェア プロバイダーは、問題を防止し、パフォーマンスを最適化するために、顧客のオンプレミス IT アーキテクチャからのリアルタイム データを分析しているとのことでした。エッジコンピューティングを使用して、すべてのデータを AWS にバックホールすることを回避します。さらに、産業機器も大量のデータを生成するため、クラウドオフロードの主要な適用シナリオでもあります。

2. エッジコンピューティングはクラウドの拡張である

当初はエッジがクラウドに取って代わるだろうと大騒ぎされていましたが、エッジがクラウドの範囲を拡張すると言った方が正確でしょう。企業がビジネスをクラウドに移行する傾向には影響しません。ただし、オンデマンドのリソース可用性と物理インフラストラクチャというクラウド コンピューティング方式を、従来のクラウド データ センターからますます離れた場所にまで拡張するためのさまざまな取り組みが現在進行中です。これらのエッジ ロケーションは、クラウドから進化したツールとアプローチを使用して管理されます。エッジとクラウドが進化し続けると、クラウドとエッジの境界線は曖昧になります。

実際、エッジとクラウドは同じ連続体の一部であり、AWS、Azure などのパブリック クラウド プロバイダーのエッジ コンピューティング イニシアチブからその事実を垣間見ることができます。あなたの会社がローカルエッジコンピューティングを必要としている場合、Amazon は Amazon 独自のデータセンターのハードウェア設計を模倣した、組み立てられたコンピューティングおよびストレージアーキテクチャである AWS Outpost をあなたに送ります。顧客独自のデータセンターにインストールされ、Amazon によって監視、保守、アップグレードされます。重要なのは、Outposts が EC2 コンピューティング サービスなど、多くの AWS ユーザーが依存しているのと同じサービスを実行するため、エッジの運用がクラウドに似ていることです。同様の目標を持つ製品を製造している大手メーカーは他にも数多くあります。これらのサービスから、クラウド プロバイダーがクラウドとエッジ インフラストラクチャを 1 つの傘下に統合したいと考えていることが明確にわかります。

3. エッジインフラストラクチャは段階的に実装されています

一部のアプリケーションはローカルで実行するのが最適ですが、多くの場合、アプリケーション所有者はローカル フットプリントをサポートせずにエッジ コンピューティングのメリットを享受したいと考えています。これには、一部はクラウドに似ているものの、現在のクラウドを構成する数十のハイパースケール データ センターよりも地理的に分散された新しいタイプのインフラストラクチャを理解する必要があります。このタイプのインフラストラクチャは現在導入され始めており、おそらく 3 つのフェーズで進化し、各フェーズでエッジの範囲が拡大され、より広い地理的領域に到達できるようになります。

フェーズ1: マルチリージョンとマルチクラウド

エッジ コンピューティングへの第一歩として、エッジ コンピューティングを幅広いアプリケーションに適用することを検討していない人も多いかもしれません。このステップは、パブリック クラウド プロバイダーが提供する複数のリージョンを活用することです。たとえば、AWS は 22 の地理的リージョンにデータセンターを構えており、北米とヨーロッパのユーザーにサービスを提供する AWS の顧客は北カリフォルニアとフランクフルトでアプリケーションを実行できます。 1 つのリージョンから複数のリージョンに移動すると、レイテンシが大幅に短縮され、幅広いアプリケーションで優れたユーザー エクスペリエンスを提供できます。

同時に、コスト効率、リスクの削減、ベンダー ロックインの回避、さまざまなプロバイダーが提供する最高のサービスを得たいという要望など、さまざまな考慮事項によって推進されるマルチクラウドへの傾向もあります。 「マルチクラウド戦略を実行することは、今日では非常に重要な戦略とアーキテクチャです」と、分散クラウドコンピューティング企業 Volterra の CMO であるマーク・ワイナー氏は語った。マルチリージョン アプローチと同様に、マルチクラウド アプローチは、ますます分散化されたエッジ コンピューティング アプローチへと移行しつつある分散ワークロードに向けたクラウド コンピューティングの第一歩となります。

フェーズ2: 地域エッジコンピューティング

エッジの進化の第 2 段階では、エッジが 1 レベル深く拡張され、エッジ コンピューティングは、わずか数十都市のハイパースケール データ センターではなく、数百または数千の場所のインフラストラクチャを活用します。実は、コンテンツ配信ネットワーク (CDN) という、あるグループのプレーヤーがすでにそのようなインフラストラクチャを所有しています。 CDN は 20 年間にわたりエッジ コンピューティングの最前線に立ち、静的コンテンツをエンド ユーザーの近くにキャッシュしてパフォーマンスを向上させてきました。 AWS にはすでに 22 のリージョンがありますが、Cloudflare のような一般的な CDN には 194 のリージョンがあります。

違いは、これらの CDN が静的コンテンツのキャッシュだけでなく、汎用ワークロードにインフラストラクチャを開放し始めたことです。現在、Cloudflare、Fastly、Limelight、StackPath、Zenlayer などの CDN はすべて、コンテナ アズ ア サービス、VM アズ ア サービス、ベア メタル アズ ア サービス、サーバーレス機能の組み合わせを提供しています。言い換えれば、クラウドプロバイダーのように見え始めています。先進的なクラウドプロバイダーもこのタイプのインフラストラクチャを提供しており、AWS はマルチリージョン インフラストラクチャへの第一歩を踏み出し、ロサンゼルスで最初のいわゆるローカル ゾーンを導入し、今後もさらに拡大していくことを約束しています。

フェーズ3: アクセスエッジ

エッジ進化の第 3 段階では、エッジがさらに外側に押し出され、エンド ユーザーまたはデバイスからわずか 1 ～ 2 個のネットワーク ホップの距離になります。従来の通信用語では、これはネットワークのアクセス部分と呼ばれ、このタイプのアーキテクチャはアクセス エッジと呼ばれています。アクセス エッジは通常、マイクロ データ センターの形をとります。これは、ラック 1 台分ほどの小ささから、トレーラーの半分ほどの大きさまで可能で、道路脇や携帯電話ネットワーク タワーの基部に設置できます。舞台裏では、電力と冷却の革新により、これらの小規模なデータセンターにますます高密度のインフラストラクチャを導入できるようになります。

Vapor IO、EdgeMicro、EdgePresence などの新規参入企業は、米国内のいくつかの都市でこれらのマイクロ データ センターの構築を開始しています。 2019 年は拡張の初年度であり、2020 年から 2021 年にかけてこれらの拡張プロジェクトに多額の投資が継続されます。2022 年までに、エッジ データ センターの収益が投資家の注目の的になるでしょう。最終的に、これらのリターンは次の疑問に答えることになります。エッジをエンド ユーザーまたはデバイスの近くに維持するのに十分なキラー アプリケーションがあるかどうか。

私たちはまだこの質問に対する答えを理解する初期段階にあります。最近私が話をした多くの実務家は、アクセス エッジのマイクロ データ センターが、リージョナル エッジの地域データ センターに比べて十分な限界利益をもたらすかどうかについて懐疑的な見方を示しました。早期導入者はすでに、さまざまなクラウド オフロードのユース ケースや、オンライン ゲーム、広告配信、e コマースなどのユーザー エクスペリエンスを最適化するためのレイテンシの低減など、さまざまな方法で地域エッジを活用しています。それに比べて、自動運転、ドローン、AR/VR、スマート シティ、遠隔手術など、Access Edge の超低レイテンシと非常に短いネットワーク ルートを必要とするアプリケーションは、さらに手の届かないものになります。さらに重要なのは、これらのアプリケーションでは、Access Edge の利点と、ローカルまたはデバイス上の方法を使用してローカルでコンピューティングする利点を比較検討する必要があることです。しかし、Access Edge には間違いなくキラー アプリが登場するでしょう。それは、今は誰もが注目しているわけではないかもしれませんが、数年後にはもっとよく分かるようになるでしょう。

4. エッジを管理するには新しいソフトウェアが必要

上記の内容では、エッジ コンピューティングにおけるいくつかのアーキテクチャと、「エッジ」をさまざまな場所に配置できる方法について簡単に説明しました。しかし、業界の最終的な方向性は、エッジがどこにあっても、同じツールとプロセスを使用してクラウドとエッジのワークロードを管理するという、統一と標準化に向かっています。これには、これまで単一のデータセンターを念頭に置いて設計されていたクラウドでのアプリケーションの展開、拡張、管理に使用されるソフトウェアの改善が必要になります。

Ori、Rancher、Volterra などのスタートアップ企業や、Google の Anthos や Microsoft の Azure Arc などの大企業の取り組みは、このようにクラウド インフラストラクチャ ソフトウェアを進化させています。これらすべての製品には、コンテナ化されたアプリケーションを管理する主流の方法となっている Kubernetes をベースにしているという共通点がほぼすべてあります。しかし、これらの製品は Kubernetes の元の設計を超えており、分散された複数の Kubernetes クラスターをサポートできます。これらのクラスターは、「エッジ」、オンプレミス環境、パブリック クラウドで構成される異機種インフラストラクチャ プールの上に配置されますが、これらの製品のおかげで、すべてを均一に管理できます。

当初、これらの製品の最大のチャンスは、少数のリージョンを活用して 1 つ以上のクラウドに適度に分散された展開であるエッジ進化の最初のフェーズをサポートすることです。しかし、これにより、今後登場するより分散化されたエッジ コンピューティング アーキテクチャをサポートできる有利な立場に立つことになります。 「今日のマルチクラスターの管理と運用の問題を解決すれば、より幅広いエッジコンピューティングのユースケースに対応できる立場に立つことができます」と、Rafay Systems の CEO である Haseeb Budhani 氏は述べています。

栄光はすぐそこ

エッジ コンピューティングをサポートするリソースが登場しているため、アプリケーションを設計する人々の間でエッジ指向の考え方がさらに普及するでしょう。いくつかのクラウド データ センターにリソースを集中させる傾向があった時代を経て、現在は分散化の強化を求める反対勢力が生まれています。エッジ コンピューティングはまだ初期段階ですが、理論から実践へと移行しつつあります。現在、この業界は急速に発展しています。ご存知のとおり、クラウド コンピューティングの歴史はまだ 14 年しか経っていないため、近い将来、エッジ コンピューティングがコンピューティング分野に間違いなく輝かしい足跡を残すと信じる理由があります。