Η άνοδος της Edge Computing και της διασύνδεσης χαμηλής καθυστέρησης

Ημερομηνία: 5 Δεκεμβρίου 2023

Η εκθετική ανάπτυξη των συσκευών IoT, η επεξεργασία AI σε πραγματικό χρόνο και η συνδεσιμότητα 5G οδηγούν σε μια τεράστια αλλαγή παραδείγματος από την κεντρική υπολογιστική cloud σε κατανεμημένες αρχιτεκτονικές edge. Αυτός ο μετασχηματισμός απαιτεί μια νέα κατηγορία δικτύωση edge computing υποδομής ικανής να προσφέρει απόδοση παρόμοια με το cloud σε περιορισμένα περιβάλλοντα. Οι λύσεις edge της Mellanox της NVIDIA βρίσκονται στην πρώτη γραμμή αυτής της επανάστασης, παρέχοντας το ύφασμα διασύνδεσης υψηλής απόδοσης και χαμηλής καθυστέρησης που απαιτείται για την τροφοδοσία έξυπνων εφαρμογών στην άκρη, από έξυπνα εργοστάσια έως αυτόνομα οχήματα και πέρα από αυτά.

Οι περιορισμοί της κεντρικής υπολογιστικής cloud έχουν γίνει εμφανείς για εφαρμογές ευαίσθητες στην καθυστέρηση. Η καθυστέρηση αμφίδρομης διαδρομής προς απομακρυσμένα κέντρα δεδομένων—συχνά υπερβαίνει τα 50-100ms—είναι απαράδεκτη για περιπτώσεις χρήσης που απαιτούν απάντηση σε πραγματικό χρόνο.

• Εφαρμογές Ευαίσθητες στην Καθυστέρηση: Τα αυτόνομα οχήματα απαιτούν χρόνους αντίδρασης κάτω από 10ms. η βιομηχανική ρομποτική απαιτεί ακρίβεια υπο-χιλιοστού του δευτερολέπτου. Οι εφαρμογές AR/VR χρειάζονται καθυστέρηση κάτω από 20ms για την αποφυγή αποπροσανατολισμού του χρήστη.
• Περιορισμοί εύρους ζώνης: Η μετάδοση ακατέργαστων ροών βίντεο από χιλιάδες κάμερες σε κεντρικά clouds είναι οικονομικά και τεχνικά μη πρακτική. Η επεξεργασία edge μειώνει τις απαιτήσεις εύρους ζώνης κατά πάνω από 90% στέλνοντας μόνο επεξεργασμένες πληροφορίες.
• Κυριαρχία και Απόρρητο Δεδομένων: Οι κανονισμοί συχνά απαιτούν την τοπική επεξεργασία ευαίσθητων δεδομένων (π.χ., υγειονομική περίθαλψη, οικονομικά), οδηγώντας στην ανάγκη για ισχυρούς κόμβους edge computing.

Αυτοί οι παράγοντες τροφοδοτούν συλλογικά τη μαζική ανάπτυξη των αναπτύξεων edge computing, η οποία προβλέπεται να φτάσει τα 250 δισεκατομμύρια δολάρια έως το 2024 σύμφωνα με την IDC.

Η ανάπτυξη αποτελεσματικής δικτύωση edge computing παρουσιάζει μοναδικές προκλήσεις που διαφέρουν από τα παραδοσιακά περιβάλλοντα κέντρων δεδομένων:

• Περιορισμένα Περιβάλλοντα: Οι τοποθεσίες edge συχνά στερούνται εξειδικευμένη ψύξη, πλεονασμό ισχύος και φυσική ασφάλεια, απαιτώντας στιβαρό αλλά συμπαγές εξοπλισμό δικτύωσης.
• Υβριδική Αρχιτεκτονική: Η απρόσκοπτη συνδεσιμότητα πρέπει να διατηρείται μεταξύ συσκευών edge, διακομιστών edge και κεντρικών κέντρων δεδομένων cloud/cores, δημιουργώντας πολύπλοκα δίκτυα πολλαπλών επιπέδων.
• Απαιτήσεις απόδοσης: Παρά τους περιορισμούς μεγέθους, οι εφαρμογές edge απαιτούν απόδοση επιπέδου κέντρου δεδομένων με ντετερμινιστική χαμηλή καθυστέρηση και υψηλή απόδοση για χρονικά ευαίσθητες λειτουργίες.
• Πολυπλοκότητα διαχείρισης: Η ανάπτυξη και η διαχείριση χιλιάδων κατανεμημένων τοποθεσιών edge απαιτεί αυτοματοποιημένες δυνατότητες παροχής μηδενικής αφής και απομακρυσμένης διαχείρισης.

Οι λύσεις edge της Mellanox της NVIDIA αντιμετωπίζουν αυτές τις προκλήσεις μέσω ενός ολοκληρωμένου χαρτοφυλακίου τεχνολογιών δικτύωσης βελτιστοποιημένων για αναπτύξεις edge:

• BlueField DPUs: Αυτοί οι ενσωματωμένοι επεξεργαστές παρέχουν επιτάχυνση υλικού δικτύωσης, ασφάλειας και εκφόρτισης υπηρεσιών αποθήκευσης, επιτρέποντας την αποτελεσματική χρήση των πόρων σε συμπαγείς διακομιστές edge.
• Spectrum Ethernet Switches: Προσφέροντας χαρακτηριστικά επιπέδου επιχείρησης σε συμπαγείς, ανθεκτικές μορφές με χαμηλή κατανάλωση ενέργειας, αυτοί οι διακόπτες προσφέρουν την απόδοση και την αξιοπιστία που απαιτούνται για σκληρά περιβάλλοντα edge.
• ConnectX Smart NICs: Παρέχοντας RDMA με εκφόρτιση υλικού και επιταχυνόμενη επεξεργασία πακέτων, αυτοί οι προσαρμογείς εξασφαλίζουν ντετερμινιστική χαμηλή καθυστέρηση και υψηλή απόδοση για εφαρμογές edge σε πραγματικό χρόνο.
• NVIDIA Cumulus Linux: Παρέχοντας αυτοματοποιημένη ενορχήστρωση δικτύου και συνεπή λειτουργική εμπειρία σε κατανεμημένες τοποθεσίες edge μέσω λογισμικού ανοιχτού δικτύου.

Η άνοδος του edge computing αντιπροσωπεύει μια θεμελιώδη αρχιτεκτονική αλλαγή στον τρόπο με τον οποίο αναπτύσσουμε και διαχειριζόμαστε τους υπολογιστικούς πόρους. Η επιτυχία σε αυτό το νέο παράδειγμα εξαρτάται από την δικτύωση edge computing υποδομή που μπορεί να προσφέρει απόδοση επιπέδου κέντρου δεδομένων σε κατανεμημένα, περιορισμένα περιβάλλοντα, διατηρώντας παράλληλα απρόσκοπτη συνδεσιμότητα με τα core clouds. Οι λύσεις edge της Mellanox της NVIDIA παρέχουν αυτό το κρίσιμο θεμέλιο, επιτρέποντας στις οργανώσεις να αναπτύσσουν έξυπνες εφαρμογές σε κλίμακα, ενώ παράλληλα πληρούν τις αυστηρές απαιτήσεις καθυστέρησης, εύρους ζώνης και λειτουργίας. Καθώς το edge computing συνεχίζει να εξελίσσεται, αυτές οι τεχνολογίες δικτύωσης θα διαδραματίσουν έναν ολοένα και πιο ζωτικό ρόλο στην τροφοδοσία της επόμενης γενιάς ψηφιακών εμπειριών.

Είστε έτοιμοι να μεταμορφώσετε τη στρατηγική σας edge computing; Ανακαλύψτε πώς οι λύσεις μας μπορούν να σας βοηθήσουν να αναπτύξετε υποδομές edge υψηλής απόδοσης και χαμηλής καθυστέρησης.