中心からエッジへ: クラウド コンピューティングの分散化は避けられないのでしょうか?

調査会社IDCも、企業がIoTのメリットを活用したいという意欲が高まるにつれて、IoTが驚異的な成長を遂げると予測しています。同社の最近の調査によると、モノのインターネットへの世界の支出は2018年に7,725億ドルに達し、2021年までに1兆1,000億ドルに達するだろう。

IoT デバイスの驚異的な成長に加えて、ネットワークのエッジでユーザーやマシンによって生成されるデータによって引き起こされるデータの氾濫も、もう 1 つの傾向です。モバイルインターネットとソーシャルメディアにより、人々はデータのプロデューサーになれるようになりました。現在、世界中で、YouTube には 400 時間以上の動画がアップロードされ、Facebook には 243,000 枚以上の写真が投稿され、WhatsApp では毎分 2,900 万件以上のメッセージが送信されています。

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その結果、世界のデータ トラフィック パターンは、主にコンテンツ (クラウドでホスト) を消費し、ダウンストリーム トラフィック (クラウドからデバイスへ) を生成するコンシューマー デバイスから、コンテンツを生成し、大量のアップストリーム トラフィックを生成する強力なデバイスへと変化しました。

この変化により、ネットワークと中央クラウド コンピューティング インフラストラクチャの重要性がさらに高まります。機械についても同じことが言えます。インテルのCEOによれば、自動運転車は毎日4テラバイトのデータを生成しており、これは3,000人が1日に生成するデータ量に相当するという。

クラウドコンピューティングが直面する主な課題

スマート デバイスとエッジ デバイスによって生成されるデータの爆発的な増加により、コンピューティング インフラストラクチャに対する需要が、現在の集中型クラウド コンピューティング インフラストラクチャが処理できる範囲をはるかに超えるものになっています。

現在のネットワークとコンピューティング インフラストラクチャでは、すべてのデータを中央のクラウド プラットフォームに送り返して処理することはできません。また、リモート データ センターのサーバー上のデータを処理および分析するには、中央クラウド プラットフォームに桁違いに多くのリソースが必要になります。それでも、ほとんどの場合、実用的なレポートを作成するには、結果をエッジ デバイスに送り返す必要があります。

人々はデータ爆発の瀬戸際にいますが、データ津波はまだ到来していません。モノのインターネットは急速に成長しており、すでにネットワークの物理的な限界にぶつかっています。

歴史的に、コンピューティング能力は 18 か月ごとにおよそ 2 倍 (または 10 年ごとに 100 倍) に増加し、ネットワーク帯域幅は 10 年ごとに約 50 倍に増加しています。つまり、デバイスの数が増え続けても、通信ネットワークは依然としてモノのインターネットの発展のボトルネックとなるでしょう。

さらに、ネットワーク容量が奇跡的に増加してこのすべてのデータに対応できたとしても、物理法則により、長距離にわたるデータ送信には大きな遅延が発生するため、中央クラウドでのデータのリモート処理は不可能になります。多くの IoT アプリケーションでは、数ミリ秒の遅延も極めて重要です。たとえば、自動運転車では、数ミリ秒の違いが生死を分ける可能性があります。

クラウドアプリケーションは分散化されるべき

ありがたいことに、数百億台のデバイスという課題をチャンスに変える方法があります。エッジ コンピューティング デバイスのパワーを最大限に引き出すには、パラダイム シフトが必要です。

ほとんどの時間アイドル状態になっているエッジ デバイスには、未使用のコンピューティング リソースが大量に存在します。たとえば、現在市場に出回っているソニーのプレイステーション 4 は 5,000 万台あり、これらを合わせると、世界中の Amazon Web Services 27 か所のデータセンターのおよそ 4 倍の計算能力になります。さらに、数十億台のコンピューター、タブレット、セットトップ ボックス、スマート ルーター、接続デバイス、スマートフォン、その他のデバイスの総合的なコンピューティング能力は、中央のクラウド コンピューティング リソースの何百万倍にもなります。

これらのコンピューティング デバイス上の未使用のリソースを収集できれば、現在の中央クラウド コンピューティング リソース全体よりも数百万倍も大きいエッジ クラウドを作成できます。これは、データの指数関数的な増加に対応できる唯一のスケーラブルなソリューションです。

つまり、サーバーとクライアントの境界が取り壊され、中央クラウドとエッジのリソースが統合されて拡張クラウド コンピューティング アーキテクチャが形成される分散型アーキテクチャであるエッジ クラウドへと進化する必要があります。エッジ デバイスは、ローカルに展開されたデータ センターでデータを処理し、他のデバイスと直接通信し、他のエッジ ノードとリソースを共有して、中央のクラウド コンピューティング リソースの負担を軽減できます。

エッジ クラウドは、クラウド コンピューティングの必然的かつ自然な進化です。このアーキテクチャはより効率的でスケーラブルであり、低レイテンシを実現できます。多くの場合、データはすぐに分析され、ネットワーク上の帯域幅制限や遅延制限を克服するためのアクションが実行されます。また、関連する社会的、経済的影響についても取り上げます。分散型クラウド コンピューティングは、中央のクラウド コンピューティング エンティティを最小限に抑えるため、本質的にプライバシーが高く、エッジで未使用のコンピューティング リソースを活用するため、コスト効率が高くなります。

エッジクラウドは中央クラウドに取って代わるでしょうか?

エッジ クラウド コンピューティングを中央クラウドの代わりと誤解しないでください。特定のアプリケーションは、データ センターのリソースの方が適しています。ただし、中央クラウド (データセンター内のサーバー) がボトルネックになってはなりません。メリットがある場合にのみ使用する必要があります。データセンター内のサーバーはエッジ デバイスと連携して、分散エッジ クラウド アーキテクチャを構築する必要があります。

クラウドの処理とストレージの一部をエッジ デバイス (データが存在する場所に近い) に委任することは、低レイテンシとハイパーローカリゼーションを必要とする多くのアプリケーションにとって重要です。

企業による IoT の導入が進むにつれて、分散型クラウドの必要性がさらに高まります。 Gartner によると、企業が生成するデータの約 10% は、従来の集中型データ センターやクラウド コンピューティング以外のデバイスで作成および処理されています。この数字は 2022 年までに 50% に達するでしょう。ハイパーコネクテッド ワールドの実現手段としてのエッジ クラウドの潜在的な影響は非常に大きく、企業には大きなチャンスを、ユーザーにはメリットをもたらします。