На краю славы:запуск новой эпохи интернет-машин

Интернет, ориентированный на людей, привел к неисчислимым инновациям и общественным изменениям. Не ожидайте ничего меньшего от следующей главы Интернета, ориентированной на машины.

Сегодняшний Интернет был создан для людей, а завтрашний будет создан для машин. Это изменение в конечном пользователе изменит все, что касается построения сетей, и приведет к массовому смещению инвестиций и инноваций в сторону «периферии», то есть периферийных вычислений.

Подпитываемые усиливающимся бумом мобильности, граничные вычисления удовлетворяют растущую потребность в более быстрой, гибкой и явно более децентрализованной парадигме обработки данных и вычислений. И, как неоднократно демонстрировал закон Мура для разных технологий, экспоненциальный рост периферийных вычислений, который вот-вот наступит, по сравнению с нашими смартфонами 2021 года и жизнью, наполненной Amazon, покажется причудливой.

См. также: Какое отношение Kubernetes имеет к периферийным вычислениям?

Чтобы представить это в перспективе, давайте сначала рассмотрим, насколько всепроникающим будет Интернет вещей, и монументальным масштабом его потребностей в данных. Единая интеллектуальная фабрика, «цех с высокой степенью оцифровки, который постоянно собирает и обменивается данными через подключенные машины, устройства и производственные системы», обрабатывает 5 петабайт (Пб) данных в день для принятия решений в режиме реального времени. И количество умных фабрик стремительно растет.

Умный город с населением 1 миллион человек, который использует технологии во всех аспектах своей деятельности для улучшения результатов… и по-новому связывает граждан, предприятия и некоммерческие организации, потребляет 200 Пб в день, поскольку он развертывает устройства IoT для управления трафиком, отходами. сбор, парковка, энергоэффективность и мониторинг инфраструктуры, согласно Deloitte. Исследовательская компания MarketsandMarkets прогнозирует ежегодный рост инвестиций в умные города на 14,8 %, а к 2025 году объем глобального рынка составит 820 млрд долларов.

И, наконец, для работы одного автономного транспортного средства требуется четыре терабайта (ТБ) информации в день. Другие мегатенденции, находящиеся на пороге появления, включают дополненную и виртуальную реальность (AR/VR) и облачные игры, которые увеличивают огромный объем данных, необходимых на периферии. Кроме того, наши индивидуальные привычки продолжают создавать больше данных — от растущей зависимости от Amazon до потоковой передачи контента для работы, образования и развлечений — уделяя больше внимания сетям и инфраструктуре доставки контента, чем когда-либо прежде.

Только есть критическая проблема.

То, как был спроектирован и построен современный Интернет, требует, чтобы большая часть данных передавалась на большие расстояния в централизованные центры обработки данных. Что еще более важно, прогнозируется, что к 2025 году (всего за четыре года) будет произведено в 12 раз больше данных, чем может передать текущая пропускная способность Интернета.

Ясно, что наша централизованная модель больших вычислений «C» должна развиваться — и быстро. Помимо ограничений мощности, к другим факторам децентрализации ИТ-инфраструктуры относятся:

• Стоимость. Даже если бы можно было передавать большую часть мировых данных в централизованные центры обработки данных, это все равно было бы нерентабельно.
• Задержка. Для многих передовых приложений, таких как Интернет вещей, дополненная и виртуальная реальность и автономные транспортные средства, требуется задержка и дрожание, которые невозможны при существующей архитектуре централизованных вычислений. Иными словами, хотите ли вы, чтобы ваш левый поворот в Бостоне, в пробке, зависел от данных, отправляемых в Канзас и из него?
• 5G. Несмотря на то, что 4G не привел к массовым изменениям инфраструктуры, 5G сделает это. Во многих случаях использования периферийных сетей 5G требуется задержка и плотность соединения, превышающие те, которые в настоящее время доступны от поставщиков беспроводной связи. 5G поддерживает в 10 раз больше устройств на квадратный километр и сокращает задержку между вышкой и устройством в 10 раз (с 10 мс до <1 мс!).
• Нормативные требования. Все большее внимание уделяется обязательствам по «местному хранению данных» или «локализации данных», согласно которым данные должны храниться, а в некоторых случаях обрабатываться в определенном регионе. Эти правила будут все больше стимулировать спрос на распределенное локальное хранилище данных.

На пороге огромных возможностей роста

Удовлетворение потребностей периферийных вычислений в масштабе потребует огромных инвестиций и инноваций. И это того стоит, поскольку предварительные показатели прогнозируют, что рост доходов на рынке периферийных устройств будет напоминать рост доходов от облака за первые десять лет его развития, превысив 100 миллиардов долларов к 2028 году. (Источник:Коуэн.)

Так куда же пойдут эти деньги? И где больше всего нужны инновации? Край — это не одно место, выполняющее одну функцию. Edge охватывает ряд гибридных архитектур, в которых функции хранения и вычислений выполняются в разных точках между централизованным облаком и устройством конечного пользователя.

Значительные изменения потребуются на каждом уровне интернет-архитектуры, чтобы обеспечить периферийные вычисления, при этом важную роль будут играть как сетевые, так и гипермасштабируемые облачные провайдеры. На сегодняшний день гипермасштабируемые и OTT-провайдеры занимают львиную долю рынка облачных вычислений и контента, ориентируясь при этом непосредственно на конечных пользователей и минуя операторов связи.

5G и Edge представляют собой риск дальнейшего отказа от посредников. Однако требования периферийных приложений к задержке делают физическое расположение вычислительных ресурсов критически важным, что увеличивает влияние операторов связи. По большей части операторы связи контролируют присоединение, возможно, наиболее важную часть экосистемы, и поэтому будут определять темпы развертывания. Скорость внедрения Edge все еще под вопросом, но объем необходимых инвестиций в инфраструктуру ясен:

• Периферийные центры обработки данных. Создание периферийных центров обработки данных для обеспечения вычислительных потребностей приложений, чувствительных к задержке/джиттеру, будет интенсивным. Коуэн прогнозирует 40-кратное увеличение количества центров обработки данных к 2028 году. Учитывая важность местоположения, граничные центры обработки данных будут представлять собой отдельный класс активов, но также станут сегментом значительного роста для существующих компаний, занимающихся центрами обработки данных, которые хотят предоставлять гибридные архитектуры «ядро-периферия». .
• Беспроводная инфраструктура. Миллионы новых распределенных антенных систем (DAS) и малых сотовых сетей («малых») потребуются для обслуживания операторов связи и поддержки вариантов использования Интернета вещей и межмашинного взаимодействия (M2M).
• Проводная инфраструктура. Включение периферийных устройств также потребует изменения архитектуры «средней мили», что потребует значительных обновлений региональных сетей. Расширение пиринга сети из ядра и повышение плотности сети на всех рынках будут необходимы для обслуживания все более распределенной беспроводной инфраструктуры и инфраструктуры центров обработки данных.

Практически каждый уровень сети за пределами физического уровня также должен быть перестроен. Устаревшие протоколы, основанные на маршрутизации с наименьшими затратами, с ограниченным сетевым интеллектом и отсутствием функций локального подключения, необходимо будет заменить. С ростом периферийных вычислений будут распространяться программно-определяемые сети, а также приложения IoT нового поколения.

И давайте не будем забывать обо всех службах ИТ и связи, которые будут управлять этой эволюционной и революционной трансформацией. Пограничные вычисления станут движущей силой следующей волны миграции, внедрения и управляемых услуг для инфраструктуры и приложений в сетевых/вычислительных местоположениях и нескольких облаках.

Управляемые сетевые сервисы потребуются для управления вычислениями, облачным соединением и гарантиями качества обслуживания/задержки, а также для развертывания частных беспроводных сетей для поддержки групп IoT с локальными периферийными центрами обработки данных. Кроме того, подумайте обо всех заданиях, программном обеспечении и службах, которые будут созданы для защиты периферийных данных и выполнения их аналитики.

Интернет, ориентированный на человека, за последние три десятилетия привел к неисчислимому богатству, инновациям, возможностям и общественным изменениям. Не ожидайте ничего меньшего от следующей главы Интернета, ориентированной на машины.