エッジコンピューティングとは何ですか?

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クラウド コンピューティングはコンピューティング サービスの集中化であり、最も単純な形では共有データ センター インフラストラクチャと規模の経済性を活用してコストを削減します。しかし、仮想化技術の導入により、ルーターのホップ数の増加、データセンター内でのパケット遅延やサーバー遅延がクラウド コンピューティング移行における重要な問題となります。エッジ コンピューティングの概念は近年ますます普及しており、エッジ コンピューティングは OpenStack におけるイノベーションの原動力でもあります。

エッジ コンピューティングは、アプリケーション、データ、およびサービスのコンピューティングをネットワークの中央ノードからネットワークの論理エッジ ノードに移動して処理する分散コンピューティング アーキテクチャです。エッジ コンピューティングは、もともと中央ノードによって完全に処理されていた大規模なサービスを、より小さく管理しやすい部分に分割し、エッジ ノードに分散して処理します。エッジノードはユーザーの端末デバイスに近いため、データの処理と転送が高速化され、遅延が短縮されます。

エッジ コンピューティングは、ピアツーピア、グリッド コンピューティング、フォグ コンピューティング、ブロックチェーン、コンテンツ配信ネットワーク (CDN) など、非常に幅広いテクノロジをカバーします。エッジ コンピューティングはモバイル分野で非常に人気があり、現在ではほぼすべての業界で普及しています。

エッジコンピューティングとクラウドコンピューティングの関係

多くの場合、エッジ コンピューティングとクラウド コンピューティングは共生関係にあります。モノのインターネット、仮想現実、拡張現実などの技術の発展と応用により、将来的にはデータが爆発的に増加するでしょう。データの転送と処理をクラウド コンピューティングに完全に依存していると、ネットワークに大きな遅延が発生します。エッジ コンピューティングはエッジ ノードでデータを処理するため、データの転送と処理を効果的に削減できますが、クラウド コンピューティングによるリモート ストレージは依然として重要です。

クラウド コンピューティングは、コンピューティング機能が将来完全にクラウド上に置かれると一般的に信じられていた業界から大きな期待を集めています。しかし、アクセスデバイスの増加に伴い、データの送信や情報の取得時に帯域幅がますます不足するようになっています。特にモノのインターネットの発展に伴い、接続デバイスやスマートデバイスの増加に応じて、クラウドコンピューティングは徐々に需要を満たせなくなっています。分散エッジ コンピューティングの助けを借りて、インテリジェント ルーティングなどの機器やテクノロジーを介してさまざまなデバイス間でデータを転送することで、ネットワーク トラフィックを効果的に削減し、データ センターの負荷を軽減できます。

エッジコンピューティングの簡単な歴史

エッジ コンピューティングの起源は、Akamai がエンドユーザーの近くに送信ノードを設定するコンテンツ配信ネットワーク (CDN) を立ち上げた 1990 年代にまで遡ります。これらのノードは、画像やビデオなどのキャッシュされた静的コンテンツを保存できます。エッジ コンピューティングでは、ノードが基本的なコンピューティング タスクを実行できるようにすることで、この概念をさらに一歩進めます。 1997 年、コンピューター科学者のブライアン・ノーブル氏は、モバイル テクノロジーでエッジ コンピューティングを音声認識に使用できることを実証し、2 年後には携帯電話のバッテリー寿命を延ばすためにも使用されました。当時、このプロセスは「サイバーフォレージング」と呼ばれており、Apple の Siri や Google の音声認識の仕組みと同じです。

ピアツーピア コンピューティングは 1999 年に登場しました。2006 年に Amazon が EC2 サービスをリリースしたことで、クラウド コンピューティングが正式に誕生しました。それ以来、大規模企業はクラウドコンピューティングを採用してきました。 2009 年に Mobile Computing Summary で公開された仮想マシン ベースの Cloudlets のケース スタディでは、レイテンシとクラウド コンピューティングのエンドツーエンドの関係が詳しく説明されています。この論文では、2 レベル アーキテクチャの概念を提案します。第 1 レベルはクラウド コンピューティング インフラストラクチャであり、第 2 レベルは分散クラウド要素で構成されるクラウドレットです。これは、現代のエッジ コンピューティングの多くの側面の理論的基礎です。 2012 年、シスコはモノのインターネットのスケーラビリティを向上させるために設計された分散クラウド コンピューティング インフラストラクチャである「フォグ コンピューティング」を開始しました。

フォグ コンピューティングの概念の多くは、ブロックチェーン、ピアツーピア、ハイブリッド システムなどの純粋な分散システムを含め、現在私たちが理解しているエッジ コンピューティングの概念です。代表的な例としては、AWS の Lambda@Edge、Greengrass、Microsoft Azure IoT Edge などが挙げられます。エッジコンピューティングは現在、モノのインターネットの導入を促進するための重要なテクノロジーとなっています。

エッジコンピューティングのスケーラビリティと弾力性

エッジ コンピューティングの分散アーキテクチャにより、レイテンシが低くなり、回復力が向上し、ネットワーク負荷が軽減され、拡張が容易になります。

エッジ コンピューティングのデータ処理はデータ ソースから始まります。データ処理が完了したら、さらに分析が必要なデータのみを送信する必要があります。これにより、ネットワーク要件と集中型サービスのボトルネックが大幅に削減され、他のエッジロケーションまたはデバイスにデータをキャッシュできるようになり、ユーザーは停止を回避し、システムの回復力を向上させることができます。これにより、集中型サービスが処理する必要があるトラフィックが比較的少なくなり、コスト、機器の複雑さ、管理が軽減されるため、集中型サービスを拡張する必要性が減ります。

エッジコンピューティングの未来

エッジコンピューティングはどのように発展するのでしょうか?パフォーマンスと機能性を向上させるためにエッジ コンピューティングを使用するエンド ユーザーが増えるにつれて、エッジ コンピューティングは爆発的に成長するでしょう。エッジ コンピューティングは、遅延のないリアルタイムのデータ処理を含むデータ フローの生成を加速します。スマート アプリケーションとデバイスは、データが作成されるとすぐに応答できるため、待ち時間が短縮されます。これは、自動運転車などの技術やビジネスの発展にとって非常に重要です。

エッジ コンピューティングは、ソースに近い大量のデータを効率的に処理し、インターネット帯域幅の使用量を削減します。リモート アプリケーションを効率的に使用しながらコストを削減します。さらに、ユーザーはデータをパブリック クラウドに転送せずに処理できるため、機密データのセキュリティが強化されます。

エッジ コンピューティングは、ネットワーク デバイスの自動化の問題を解決できるだけでなく、データ転送量に対する要件も削減できます。クラウドコンピューティングに基づくデータ保存とデータ転送のボトルネックを解消できます。今後、モノのインターネットなどの技術が急速に発展するにつれ、その主要技術であるエッジコンピューティングも大きな成功を収めるでしょう。