Device Edge vs. Cloud Edge ต่างกันอย่างไร

การประมวลผลในระบบคลาวด์กำลังคลืบคลานเข้ามาแทนที่รูปแบบดั้งดิมของการเข้าถึงทรัพยากรแบบรวมศูนย์ด้วยสถาปัตยกรรมแบบกระจายที่ไม่รวมศูนย์ กระบวนทัศน์ใหม่นี้เรียกว่าการประมวลผลที่ขอบของเครือข่าย (Edge computing) ที่นำองค์ประกอบหลักของระบบไปไว้บนคลาวด์ไม่ว่าจะเป็นการประมวลผล หน่วยจัดเก็บข้อมูล และระบบเครือข่ายเพื่อให้ใกล้ชิดกับผู้บริโภคมากขึ้น

 

โดยการย้ายการประมวลผลไปอยู่ใกล้กับที่มาของข้อมูลมากขึ้นเป็นการลดความล่าช้าของข้อมูลที่เดินทางผ่านไปมาระหว่างระบบคลาวด์ จะทำให้การใช้งานระบบบางอย่าง เช่น ความเป็นจริงเสริม (Augmented Reality -AR) และอินเทอร์เน็ตของสรรพสิ่ง (Internet of Things-IoT) ได้รับประโยชน์จากการประมวลผลที่ขอบของเครือข่าย ผู้ใช้แอพพลิเคชันเหล่านี้เพลิดเพลินไปกับประสบการณ์ที่ดื่มด่ำสมจริงบนอุปกรณ์ที่ขอบของเครือข่าย

 

แม้ว่า IoT จะเป็นตัวขับเคลื่อนสำคัญของการประมวลผลที่ขอบของเครือข่าย แต่กรณีการใช้งานจำนวนมากกำลังเร่งให้เกิดการยอมรับมากขึ้น รูปแบบของปัญญาประดิษฐ์และการเรียนรู้ของเครื่องที่อาศัยคลาวด์กำลังได้รับการยกระดับให้สูงขึ้น โดยปกติแล้วรูปแบบการเรียนรู้ของเครื่องถูกใช้งานในระบบคลาวด์สาธารณะและนำไปใช้งานที่ขอบของเครือข่ายเพื่อให้สามารถคาดการณ์ได้ใกล้เคียงกับเวลาที่เกิดขึ้นจริง การประมวลผลที่ขอบของเครือข่ายได้กลายเป็นส่วนประกอบสำคัญของแอพพลิเคชันที่ขับเคลื่อนด้วยข้อมูล

 

การประมวลผลที่ขอบของเครือข่ายซึ่งอยู่ในระยะเริ่มต้นก็เหมือนกับเทคโนโลยีใหม่ ๆ หลายอย่างทำให้ลูกค้าเกิดความสับสน ผู้ค้าจากหลายกลุ่มมีการวางตำแหน่งของการประมวลผลที่ขอบของเครือข่ายในรูปแบบที่แตกต่างกันไปต่างๆ ภูมิทัศน์ของตลาดในปัจจุบันประกอบด้วยผู้เล่นจากระบบคลาวด์สาธารณะ บริษัทเครือข่าย ผู้ค้าซอฟต์แวร์อิสระ และบริษัทด้านระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรม  ซึ่งผู้ค้าแต่ละกลุ่มเหล่านี้ก็จัดการกับการประมวลผลที่ขอบของเครือข่ายด้วยวิธีที่ไม่เหมือนกันซึ่งยิ่งเพิ่มความสับสนมากขึ้น ต่อไปนี้เราจะพาไปรู้จัก และแบ่งประเภทของการประมวลผลที่ขอบของเครือข่ายโดยอิงกับสถานการณ์และการนำไปใช้งาน

 

เป้าหมายของการประมวลผลที่ขอบของเครือข่ายคือลดการหน่วงเวลาให้เหลือน้อยที่สุดโดยการนำขีดความสามารถของ

คลาวด์สาธารณะมาใช้ที่ขอบของเครือข่าย ซึ่งนี่สามารถทำได้ใน 2 รูปแบบ  คือ การเขียนซอฟต์แวร์จำนวนมากเพื่อเลียนแบบบริการคลาวด์ที่ทำงานบนฮาร์ดแวร์ที่มีอยู่ และใช้คลาวด์สาธารณะในการขยายไปยังสถานที่ตั้งของจุดเข้าระบบ (PoP) หลายๆ แห่ง

 

ขอบของเครือข่ายของอุปกรณ์

ในรูปแบบแรก ลูกค้าติดตั้งและเรียกใช้ซอฟต์แวร์ประมวลผลชายขอบในสภาพแวดล้อมที่มีอยู่แล้ว โดยสามารถใช้ฮาร์ดแวร์แบบเฉพาะทาง หรือแบ่งให้บริการอื่นๆ ได้ใช้งานด้วย ในหลายกรณี ระบบประมวลผลชายขอบจำนวนมากทำงานอยู่บนอุปกรณ์ที่ใช้พลังงานต่ำที่ใช้โพรเซสเซอร์ ARM ตัวอย่างเช่น รถบรรทุกแบบเชื่อมต่อกันสามารถติดตั้งคอมพิวเตอร์แบบฝังระบบไว้บนชิป (SoC) ที่ทำงานด้วยซอฟต์แวร์ที่ขอบของเครือข่ายได้ โดยเซ็นเซอร์ทั้งหมดจะสื่อสารกับอุปกรณ์ที่ขอบของเครือข่ายซึ่งติดตั้งไว้บนรถบรรทุกที่จัดการผ่านการเชื่อมต่อกับระบบคลาวด์ อุปกรณ์เหล่านี้จะใช้ซอฟต์แวร์ที่ขอบของเครือข่ายในการจัดการการสื่อสารระหว่างเครื่องกับเครื่องให้เครือข่ายเซ็นเซอร์ภายในขณะที่ยังรวบรวม และจัดเก็บข้อมูลไว้บนตัวอุปกรณ์ เมื่ออุปกรณ์ที่ขอบของเครือข่ายที่เชื่อมต่อกับระบบเครือข่ายก็จะประสานสถานะปัจจุบันของเซ็นเซอร์กับคลาวด์

 

สถานการณ์ข้างต้นเป็นการเรียกใช้อุปกรณ์เฉพาะซึ่งทำหน้าที่เป็น IoT Gateway ของอุปกรณ์ที่เลียนแบบความสามารถของ

คลาวด์สาธารณะ สถาปัตยกรรมของการประมวลผลที่ขอบของเครือข่ายนี้เรียกว่า การประมวลผลที่ขอบของเครือข่ายของอุปกรณ์ที่ลูกค้าเป็นเจ้าของฮาร์ดแวร์ที่ทำงานด้วยซอฟต์แวร์ที่ขอบของเครือข่ายหลายๆ ตัว

 

AWS Green Grass และ Microsoft Azure IoT Edge คือตัวอย่างของซอฟต์แวร์ประมวลผลที่ขอบของเครือข่ายของอุปกรณ์ บริการทั้งสองนี้พยายามที่จะนำรีจิสทรีของอุปกรณ์ ดีไวซ์ทวิน (Device Twins) การสื่อสารของอุปกรณ์ การจัดเก็บข้อมูลในเครื่อง และความสามารถในการประสานข้อมูลมาใช้

 

ขอบของเครือข่ายของคลาวด์

รูปแบบที่สองของการประมวลผลที่ขอบของเครือข่ายเรียกว่า การประมวลผลที่ขอบของเครือข่ายของคลาวด์ ซึ่งเป็นส่วนขยายของระบบคลาวด์สาธารณะ เครือข่ายการจัดส่งเนื้อหา (CDN) คือตัวอย่างคลาสสิกของโทโพโลยีนี้ซึ่งเนื้อหาแบบคงที่จะถูกแคชและส่งผ่านไปเก็บไว้ที่อุปกรณ์ที่ขอบของเครือข่ายซึ่งกระจายตัวอยู่ตามตามสถานที่ต่างๆ ในขณะที่ CDN จัดการกับหน่วยจัดเก็บข้อมูลเพื่อใช้ในการให้บริการเนื้อหา เลเยอร์ของการประมวลผลที่ขอบของเครือข่ายของคลาวด์ จะขยายการทำงานไปถึงบริการด้านการประมลผลและเครือข่าย

 

ซึ่งแตกต่างจากการประมวลผลที่ขอบของเครือข่ายของอุปกรณ์ การประมวลผลที่ขอบของเครือข่ายของคลาวด์จะมีผู้ให้บริการระบบคลาวด์เป็นเจ้าของ และทำหน้าที่ดูแลรักษา เพื่อวัตถุประสงค์ในทางปฏิบัติทั้งหมด มันคือส่วนขยายของระบบคลาวด์ สาธารณะให้มีความพร้อมใช้งานในรูปแบบของการกระจายตัวที่สูงขึ้น การประมวลผลที่ขอบของเครือข่ายของคลาวด์จะกลายเป็นโซนขนาดเล็ก  การขยายตรรกะไปยังลำดับชั้นของภูมิภาคและโซนที่มีอยู่ และโซนขนาดเล็กจะขยายระบบคลาวด์สาธารณะสู่พื้นที่ใหม่ๆ นับพันๆ แห่งทำให้นักพัฒนาสามารถนำแอพพลิเคชันเข้าไปไว้ใกล้กับผู้บริโภคมากที่สุด

 

ในการส่งมอบการประมวลผลที่ขอบของเครือข่ายของคลาวด์ให้กับนักพัฒนา และผู้บริโภค ผู้ให้บริการระบบคลาวด์สาธารณะจะเป็นพันธมิตรกับผู้ให้บริการโทรคมนาคม โดยผู้ให้บริการโทรคมนาคมมีเสาสัญญาณโทรศัพท์เคลื่อนที่จำนวนมากซึ่งสามารถใช้เป็นศูนย์ข้อมูลขนาดเล็กสำหรับใช้ประมวลผล จัดเก็บ และการเชื่อมต่อระบบเครือข่าย ผู้ให้บริการระบบคลาวด์สาธารณะสามารถโฮสต์โซนขนาดเล็กในเสาสัญญาณโทรศัพท์เคลื่อนที่เหล่านั้น ซึ่งช่วยให้สามารถขยายการเข้าถึงได้มากขึ้น

 

ผู้เล่นที่กำลังเติบโตอย่าง Vapor IO กำลังพยายามสร้างโครงสร้างพื้นฐานสำหรับการประมวลผลที่ขอบของเครือข่ายของคลาวด์ โครงการ Volutus จาก Vapor IO พยายามสร้างเครือข่ายศูนย์ข้อมูลชายขอบแบบกระจายโดยการวางศูนย์ข้อมูลขนาดเล็กหลายพันแห่งไว้บนฐานของเสาสัญญาณโทรศัพท์เคลื่อนที่ที่เชื่อมต่อเข้ากับเครือข่ายไร้สายความเร็วสูงโดยตรง

 

Crown Castle ผู้ให้บริการโครงสร้างพื้นฐานระบบไร้สายที่ใหญ่ที่สุดในอเมริกาไม่เพียงแต่เป็นพันธมิตรของ Vapor IO เท่านั้น แต่ยังเป็นนักลงทุนอีกด้วย การรวมสินทรัพย์ของ Crown Castle ที่รวมเอาเสาสัญญาณประมาณ 40,000 แห่ง และเครือข่ายใยแก้วนำแสงขนาดใหญ่ของในเมืองจะทำงานด้านการประมวลผลที่ขอบของเครือข่ายของคลาวด์โดยได้รับการสนับสนุนจากโครงการ Volutus

 

ข้อแตกต่างพื้นฐานระหว่างการประมวลผลที่ขอบของเครือข่ายของอุปกรณ์ และการประมวลผลที่ขอบของเครือข่ายของคลาวด์

อยู่ในรูปแบบการปรับใช้และการกำหนดราคา การประมวลผลที่ขอบของเครือข่ายของอุปกรณ์ที่อยู่ใกล้กับที่มาของข้อมูลที่ต้องการการประมวลผลเกือบเท่ากันเวลาที่เกิดขึ้นจริง เนื่องจากมันทำงานบนฮาร์ดแวร์ของลูกค้า จึงทำให้มีค่าใช้จ่ายด้านการลงทุน (CAPEX) และค่าใช้จ่ายโดยรวมในการเป็นเจ้าของ (TCO) เพิ่มขึ้น การประมวลผลที่ขอบของเครือข่ายของคลาวด์เป็นรูปแบบการใช้งานที่ผู้ใช้ไม่ต้องแตะต้องระบบมากนักเพราะมีผู้ให้บริการระบบคลาวด์รับผิดชอบด้านโครงสร้างพื้นฐานให้ โดยใช้ประโยชน์อย่างเดียวกันกับคลาวด์สาธารณะ เช่น ค่าใช้จ่ายในการดำเนินงาน และการจัดการแบบรวมศูนย์

 

แอพพลิเคชันรุ่นถัดไปจะใช้ระบบที่ขอบของเครือข่ายในการมอบประสบการณ์การใช้งานที่ดียิ่งขึ้น โมเดลการใช้งานของการประมวลผลที่ขอบของเครือข่ายของอุปกรณ์ และการประมวลผลที่ขอบของเครือข่ายของคลาวด์สอดคล้องกับกรณีการใช้งานที่แตกต่างกัน แอพพลิเคชันจำนวนมากอาจใช้ประโยชน์จากรูแบบการติดตั้งใช้งานทั้งสองแบบ

 

ที่มา:https://www.forbes.com/sites/janakirammsv/2017/09/15/demystifying-edge-computing-device-edge-vs-cloud-edge/3/#54b9be13224b

Share
FacebookTwitterGoogle+