ما هي "سحابة الحافة"؟ البطاقة الجامحة التي يمكن أن تقلب السحابة رأسًا على عقب

حافة الشبكة، كما تعلم، هي أبعد مدى يمكن الوصول إليه. النظام الأساسي السحابي هو نوع من تراكب الشبكة الذي يجعل مواقع الشبكة المتعددة جزءًا من مجال شبكة واحد. لذلك يجب أن يكون من المنطقي أن تكون السحابة الطرفية عبارة عن شبكة منطقية واحدة قابلة للعنونة في أقصى مدى للشبكة المادية. و سحابة الحافة على المستوى العالمي، يجب أن يكون وسيلة لجعل مراكز البيانات المتعددة البعيدة قابلة للوصول كمجموعة واحدة من الموارد - من المعالجات والتخزين وعرض النطاق الترددي.

الكلمة الأساسية في الفقرة أعلاه هي "ينبغي". يستفيد العديد من منتجي تكنولوجيا المعلومات من نوع التكنولوجيا التي يتم من خلالها إنشاء السحابة الطرفية. من الناحية النظرية، يجب على كل مستخدم للتطبيقات الموزعة أن يستفيد من مثل هذا المفهوم الذي سيؤتي ثماره. لكن العالم، كما يتضح من الوباء الأخير، ضخم، وربما بالمعنى الاجتماعي، ينمو بشكل أكبر. يبدو أن حافة الشبكة التي يديرها مشغلو مراكز البيانات واسعة النطاق ستكون أقرب إلى عملائهم. قد تعتقد أن حافة شبكة الاتصالات ستكون عند أو بالقرب من أبعد أجهزة الإرسال والمحطات الأساسية. وقد تكون حافة شبكة مرافق التجميع في المباني الصغيرة، والحرم الجامعي النائي، وحتى عدد قليل من الخزانات والأقبية.

على الأقل هذا ما كنت أعتقد. لكن لا يتقاطع أي من هذه المواقع بالضرورة مع بعضها البعض. وهذه المواقع ليست بالضرورة المكان الذي يكون فيه من المنطقي أكثر، من منظور الأعمال، الوقوف على مجموعة من الخوادم. لذلك، كما اتضح، قد تتحول السحابة الطرفية إلى مجموعة من جميع المواقع الموزعة بعيدًا عن قلب مشغلها، والتي قد تكون قابلة للعنونة بشكل جماعي من نفس الشبكة الافتراضية.

وأوضح مات بيكر، نائب الرئيس الأول للاستراتيجية والتخطيط في شركة Dell Technologies، خلال مؤتمر صحفي عقد في وقت سابق من هذا العام: "إن Edge لا توجد في حد ذاتها". "تعد الحافة جزءًا من بيئة أوسع: من الحافة إلى النواة إلى السحابة."

لذلك، قد تعتمد سحابة الحافة التي قد تستخدمها مؤسستك في نهاية المطاف على عدد من العوامل المتغيرة:

• توفر كابلات الألياف الضوئية لربط مراكز البيانات الطرفية بنواة الشبكة، وكذلك بموفري مراكز البيانات السحابية العامة.
• حرص الولايات والمقاطعات والمدن والبلديات على تحفيز وتنشيط عملية الاستثمار في بناء المرافق المتطورة، بما في ذلك الحوافز الضريبية.
  
• رغبة مقدمي الطاقة الكهربائية في عقد صفقات شراء مع مشغلي المرافق الطرفية.
  
• توافر مصادر طاقة مستدامة أو متجددة وثلاثية الطور في منطقة المرافق الطرفية.
  
• النفوذ التفاوضي لمشغلي المرافق، خاصة فيما يتعلق بالتوظيف والتعاقد مع الموارد المحلية، وتقديم خدمات منخفضة التكلفة أو بدون تكلفة لخدمات المدينة والبلدية.
  

كيف تنشأ سحابة الحافة؟

يحتوي التطبيق الشبكي النموذجي على نقطة عنوان واحدة يمكن الوصول إليها من خلال موقع واحد. في السحابة العامة، قد يتغير هذا الموقع، وقد يتم نقله عبر مناطق التوافر، ولكن لا يزال هناك خادم مركزي. تحتوي التطبيقات الموزعة على وظائف قد تكون موجودة في العديد من الأماكن في الشبكة، بما في ذلك المجالات الأقرب إلى قواعد البيانات أو العملاء.

حلم مهندسي تكنولوجيا المعلومات والمهندسين المعماريين - أو عندما يكون هذا الحلم أقرب إلى الواقع، هدفهم - هو توزيع الوظائف التي تشكل مجتمعة التطبيقات، في تلك المواقع "الحافة" حيث يمكن تقليل زمن الاستجابة لصالح المستخدمين أو الخوادم (غالبًا ما يكون أحدهما أو الآخر، نظرًا لوجودهما على أطراف مختلفة من سلسلة التوزيع). في الأصل، كان مفهوم السحابة الطرفية وسيلة لتحقيق هذه الغاية: طريقة لاختيار النقطة على الخريطة حيث يكون من المنطقي نشر الوظائف، من الناحية الاستراتيجية، ووضعها هناك.

ظهرت إحدى الإشارات الأولى إلى السحابة الطرفية في عام 2014، مثل تقديم من Nokia Bell Labs إلى مؤتمر اتصالات IEEE. وأوضحت الورقة أن عقدة الحافة ستكون نقطة تواجد (PoP) توفر الوصول المباشر إلى موارد الحوسبة والتخزين على حافة الشبكة. ستكون مجموعة جميع العقد الطرفية عبارة عن منطقة حافة، وما يجعل هذه العقد قابلة للتشغيل البيني هو نوع من اتحاد مساحة اسم الشبكة مع مركز البيانات الأساسي.

وبالنظر إلى هذا الإعداد، تصورت شركة Bell Labs أن الأمور ستسير على هذا النحو:

تعد Edge Cloud بمثابة اتحاد لعقد مركز البيانات جنبًا إلى جنب مع جميع مناطق الحافة. من المفترض أن يكون لدى مشغل Edge Cloud سحابة مركز بيانات IaaS تقليدية موجودة مسبقًا. ومن خلال إضافة وظيفة Edge Cloud، يستطيع مشغل Edge Cloud الآن توسيع قدرات السحابة لنشر التطبيقات على شبكات الحافة.

لكن "التطبيقات" في مجال الاتصالات لا تعني SAP أو Oracle أو Microsoft Exchange. وهي عمومًا وظائف شبكة، حيث يملأ الشكل الافتراضي لها (VNF) مراكز بيانات شركات الاتصالات اليوم. بالفعل، يقوم منظمو جدولة شبكة الاتصالات بتوزيع VNFs إلى المكان الذي يحتاجون إليه. إن مزايا توزيع هذه الخدمات على عدد أكبر من المواقع المتباينة هي، على الأقل في الوقت الحالي، نظرية - وعلى الأقل بين بعض مهندسي شبكات الاتصالات، مشكوك فيها.

التباديل المختلفة لـ "سحابة الحافة"

لا توجد إجابة واحدة فقط لسؤال تعريف "سحابة الحافة"، مثل الإجابة الصحيحة على سؤال متعدد الاختيارات في الاختبار. يوضح كل تعريف مفهومًا فريدًا ومهمًا في البنية التحتية للحوسبة في العالم. كل ما في الأمر هو أنه في إطار الجهود غير المتضافرة التي يبذلها أصحاب المصلحة عادة لإنشاء سوق جديدة ومربحة، سينتهي بهم الأمر إلى تطبيق نفس الاسم الجذاب على نماذج الأعمال الخاصة بهم.

"مدفوعًا بالحاجة إلى جعل البيانات والتطبيقات أقرب إلى المستخدم،" يقرأ أحد التعريفات المنشورة على هذا الموقع موقع الويب الخاص بالشركة المزودة للبنية التحتية للاتصالات Ciena"ستتكون السحابة الطرفية من مراكز بيانات أكبر حجمًا، ومصغرة وعلى مسافة قصيرة من المستخدمين النهائيين."

العنصر المشترك في جميع تعريفات سحابة الحافة، بما في ذلك تلك المطبوعة أدناه، هو الحاجة المعترف بها بين لمسؤولي التطبيقات تحديد مكان تواجدهم على الخريطة (ليس خريطة الشبكة، بل خريطة الكواكب). نشر. بدلاً من السحابة العامة النموذجية، حيث تمنحك مناطق التوفر (على سبيل المثال، غرب الولايات المتحدة، وشرق الولايات المتحدة، وأستراليا) قدرًا كبيرًا من المحلية كما أنت في المستقبل، قد تفضل المؤسسة خيارًا تكون فيه المسافات بين أعباء العمل والأماكن التي يتم استخدامها فيها مصغر.

1. وباعتبارها منصة بنية تحتية افتراضية، فإن أحد أنواع السحابة الطرفية يمكّن عبء عمل البرنامج من أن يصبح قابلاً للنشر بين مجموعة مجموعة متنوعة من المواقع الإستراتيجية، قد توفر إحداها الحد الأدنى من زمن الوصول فيما يتعلق بكيفية استخدامها ومن يستخدمها هو - هي.

2. كمنصة للبنية التحتية المادية، والتي زد نت قدمك لأول مرة في يونيوقد تكون السحابة الطرفية عبارة عن مجموعة من مراكز البيانات المنتشرة جغرافيًا والمترابطة بطريقة يمكن اعتبارها على مستوى واحد من الشبكة كمجال واحد.

3. فئة منفصلة تمامًا من منصة البنية التحتية المادية - في هذه الحالة، مرافق أصغر يتم تشغيلها بواسطة السحابة العامة مقدمو الخدمات مثل Amazon AWS - يحددون كميات أصغر من الخوادم المتصلة بالسحابة (أصغر بكثير من خوادم مقدمي الخدمة). مرافق واسعة النطاق) في أعداد أكبر من المواقع، مترابطة باستخدام خطوط الألياف الضوئية لشركات الاتصالات السلكية واللاسلكية - من أجل على سبيل المثال، فيريزون. يوفر مفهوم السحابة الطرفية للمستخدمين طريقة لتنفيذ الخدمات السحابية العامة الحالية في المواقع الإستراتيجية.

4. في صناعة الاتصالات، هناك مفهوم ناشئ لمكتب مركزي يوزع وظائف شبكته وعملائه التطبيقات إلى المواقع النائية دون تغيير وظائفها، مما يتيح توزيع الموارد على المناطق الريفية والنائية المناطق. وتطلق شركة تشاينا تيليكوم، من بين شركات أخرى، على هذا المفهوم اسم السحابة الطرفية. وقد تبنى أحد البائعين، جونيبر نتوركس، هذا المفهوم كمنتج أصلي يسمى كونترايل إيدج كلاود. تصور جمعية صناعة الاتصالات العامة/الخاصة التابعة لـ GSMA هذا المفهوم [الموضح أعلاه] على أنه "سحابة المشغلين". الولايات المتحدة يبدو أن لجنة الاتصالات الفيدرالية قد تبنت هذا المفهوم باعتباره الإصدار الرسمي لسحابة الحافة للحكومة المقاصد [بي دي إف]. (على الرغم من أن البعض قال إن حوسبة الحافة متعددة الوصول الخاصة بمؤسسة 3GPP، أو MEC، هي سحابة طرفية خاصة بها، إلا أن 3GPP اختارت عدم الإشارة إليها على هذا النحو.)

5. يعتبر التقليب الآخر لنموذج السحابة الطرفية خاصًا تمامًا، حتى أنه يذهب إلى حد إعادة التصميم خوادم مستقلة ومبردة بالكامل كأجهزة سحابية متطورة، بحيث يمكن تثبيتها بسهولة أكبر داخل مقر العمل. أحد الأمثلة على الشركة التي تصنع مثل هذه الأجهزة هي Hivecell. يأتي الجانب "السحابي" لهذه البنية من نموذج أعمال الشركة: البيع الفعال استخدام هذه الأجهزة، بدلاً من الأجهزة نفسها، باعتبارها "منصة كخدمة" (أجزاء من الخدمة).

"مصطلح "الحافة" نسبي"، أوضح وين تيميتم، المدير التنفيذي للتكنولوجيا في شركة StackPath لصناعة البنية التحتية السحابية الحافة في في وقت إجراء هذه المقابلة، يشغل الآن منصب نائب رئيس قسم التكنولوجيا والهندسة المعمارية المتطورة في شركة Juniper الشريكة لـ StackPath الشبكات.

وتابع تيميتيم: "إذا كنت شديد التركيز على حالة استخدام مركز بيانات مؤسستك، فقد يكون الأمر أكثر توجهاً نحو مزود مركز البيانات". "إذا كنت تركز بشدة على تجربة المستخدم النهائي، فأنت تفكر أكثر في مشغلي شبكات الهاتف المحمول ومقدمي خدمات الخطوط السلكية."

لماذا يجب أن تكون السحب الحافة مهمة؟

اليوم، يتم الحصول على خدماتك وتطبيقاتك العامة المستندة إلى السحابة من مراكز بيانات واسعة النطاق. ويتم الحصول على الوسائط المتعددة المتدفقة من مجموعة مختلفة من مرافق مركز البيانات، ولكنها لا تزال متصلة بشكل كبير باستخدام كابل الألياف الضوئية. بواسطة "الحجم الزائد" في هذا السياق، نعني مبنى كبيرًا تتيح هندسته المعمارية للمستأجرين نشر كميات أكبر من الحوسبة، التخزين والذاكرة وعرض النطاق الترددي والطاقة الكهربائية بسرعة كبيرة (عادة في غضون أيام) في القياس والتخطيط الزيادات. يمكن لـ Amazon Web Services (AWS) زيادة السعة في أي من مرافقها بسرعة كبيرة.

يعد مركز بيانات الحافة (على سبيل المثال، مركز بيانات صغير أو μDC) وحشًا مختلفًا - فيلوسيرابتور، إذا صح التعبير، عن الديناصور الفائق الحجم. إنها أصغر حجمًا وأكثر رشاقة، ويمكن نشرها في مجموعة واسعة من المواقع، خاصة بما في ذلك المناطق الحضرية في المدن المتوسطة وحتى الصغيرة الحجم. ويمكن أن يجعل القدرة الحاسوبية أقرب إلى مستخدمي موارد مركز البيانات، ويقلل من زمن الوصول، ويحسن جودة الخدمة. أو يمكن أن يجعل هذه القدرة أقرب إلى مقدمي خدمات الاتصالات والإنترنت الذين يتوقون إليها تتنافس مع أمازونيات وأزورز في العالم، من خلال قيمة جودة الخدمة الخاصة بها اقتراح.

لكن هذه المرافق الأصغر حجمًا لا يمكن إنزالها بالمظلات من السماء فحسب. ما زالوا بحاجة إلى الاتصال والطاقة - وليس نفس القابس الكهربائي الذي يعمل على تشغيل جزازة العشب الكهربائية، ولكن قوة ثلاث مراحلوهو أكثر قدرة على التكيف وأكثر استقرارًا في المناخات وظروف التشغيل المتغيرة.

حيث يتم فصل تكنولوجيا العمليات (OT) عن تكنولوجيا المعلومات (IT)

وأوضح كول كروفورد، "مع انتقال الشركات إلى المحاكاة الافتراضية، ليس فقط في المحاكاة الافتراضية ولكن في طبقة الشبكة أيضًا،" الرئيس التنفيذي لمزود نظام الحافة Vapor IO، في مقابلة أجريت معه مؤخرًا، "حيث تقوم بوضع وظيفة شبكة افتراضية [VNF]، حيث تقوم بإنهاء ASN [مسار رقم النظام الذاتي] لكشف قدرة SD-WAN مرة أخرى إلى مكان ما.. عليك أن تفكر على حافة الهاوية في الأشياء التي يمكنك اعتبارها أمرًا مفروغًا منه في منشأة من المستوى 3. الحافة ليست دائمًا متسامحة مع الأخطاء مثل منشأة كبيرة من المستوى 3.

"لذا، إذا كنت تستخدم طاقة أحادية الطور، وإذا كنت تستخدم فقط نظامًا أساسيًا لمركز البيانات الفعلي قادر على N+1 [يحتوي على مصدر طاقة احتياطية]، فعندئذ فجأة، الأشياء التي يمكن لـ OpenStack أو تانزو أو أوبن شيفت، أو أي شيء يمكن الاستعلام عنه من وجهة نظر القياس عن بعد، يحتاج الآن إلى تضمين ما نسميه سحابة التكنولوجيا التشغيلية - وهي قدرة تقنية تشغيلية. هنا، المنسق الذي يستخدم لتقطيع وحدة المعالجة المركزية والذاكرة والقرص والشبكة، يفكر الآن في "ما هو SLA؟" هل أعمل على طاقة UPS؟ على طاقة المولد؟ على الطاقة الأولية؟ ما هي ملفات تعريف الكمون الموجودة بالنسبة لي؟""

إليك ما قاله كروفورد بشكل أساسي، مترجمًا إلى شيء يشبه اللغة المشتركة: هناك وسائل راحة مرتبطة بوجود كل جزء من البنية التحتية للحوسبة لديك في مكان واحد مبنى. يمكنك نشر الوظائف الضرورية للشبكة، مثل VNFs، في أي خادم مناسب تقريبًا يمكنك توفيره، أو يمكنك تمكين جدولة مثل مثل OpenStack (أو، في حالة CNFs، منسق مثل Kubernetes، والذي يعد OpenShift تجسيدًا تجاريًا لـ Red Hat)، للقيام بذلك نيابةً عنك.

بمجرد فصل كل شيء وتوزيع الأجزاء عبر منشآت متعددة ومترابطة، تصبح المشكلة اللوجستية التي تم حلها سابقًا من خلال مركزية كل شيء حول مبنى واحد، أصبحت مشكلة فعلية لا بد منها تم حلها. ويعتقد كروفورد (وربما يعول عليه إلى حد ما) أن هذه اللامركزية أمر لا مفر منه. ولكن لا يمكن جعل هذه الأجزاء متماسكة مرة أخرى دون إدخال عنصر جديد، ليحل محل سهولة المركزية. هذه هي سحابة OT، وهي عبارة عن منصة من المحاور التي تجعل هذه الشبكة الموزعة وظيفية مثل السحابة ذات الحجم الكبير.

وهنا، أخيرًا، السؤال المفتوح: من يدير سحابة التكنولوجيا التشغيلية؟ الجواب يمكن أن يحدد، على المدى القريب، من يرسل الفاتورة إلى العميل. وعلى المدى الطويل، يعتقد كراوفورد أنه يمكن إعادة تشكيل الإنترنت ككل.

وقال: "أعتقد أن هذا هو الدواء الشافي لما نحاول في النهاية بناءه كصناعة". "في مرحلة ما - ولا أعرف متى سيحدث ذلك، أشعر أنه عاجلاً وليس آجلاً - سوف نتوقف عن قدرتنا على ميكانيكي تركي الإنترنت، وهو ما نقوم به اليوم."

المزايا المحتملة للتقليص المفرط

أحد خيارات نشر السحابة - والذي كان موجودًا لفترة أطول بشكل مدهش مما يدركه معظم الناس - يأتي من مالكي ومشغلي مرافق مراكز البيانات الأصغر حجمًا الموجودة. منذ 2009، هيرندون، EdgeConneX ومقرها فيرجينيا لقد قامت ببناء شبكة عالمية لما تسميه "مراكز البيانات المحلية الفائقة" - وهي مرافق مترابطة مع موفري الخدمات السحابية العامة عبر اتصالات الألياف الضوئية الخاصة. تم تأسيسها بتمويل من موفري تلفزيون الكابل Comcast و Charter Communications لتوفير سعة تخزين DVR سحابية أقرب إلى المشاهدين.

قال راندي بروكمان، الرئيس التنفيذي لشركة EdgeConneX، في مقابلة أجريت معه مؤخرًا: "في عام 2015 تقريبًا، تمامًا كما جعلنا المحتوى أقرب إلى المستهلك". "لقد أدرك مقدمو الخدمات السحابية بالتأكيد أنهم بحاجة إلى تقريب السحابة من المؤسسة، إذا أرادوا الحصول على "حافة السحابة" نشر. لقد أتاح العمل مع أكبر المتوسعين الفائقين في العالم الفرصة لـ EdgeConneX لجلب منتجاتنا مراكز البيانات أقرب إلى المكان الذي يحتاجه عملاؤنا - من الناحية الفنية، حيث يحتاج عملاؤنا هم. يعد مفهوم مراكز البيانات الحساسة للموقع أمرًا بالغ الأهمية، سواء كنت تقوم ببناء عقد أساسية كبيرة بالقرب من حواف سحبها، أو عقد "الحافة"، كما قد نفكر فيها. لقد تمكنا من إثبات أن البنية الأساسية وتصميم مراكز البيانات يمكن أن يرتفع من 2 إلى 10 ميجاوات إلى عدة عشرات من الميجاوات.

وأضاف بروكمان أن مقدمي خدمات الاتصالات وعملاء مراكز بيانات المؤسسات لديهم ثلاثة احتياجات مشتركة: زمن وصول أقل، وأداء أعلى، وتكلفة أقل. من الناحية النظرية، الهندسة للمجموعة الأخيرة قد لا تكون مختلفة تمامًا عن الهندسة للمجموعة الأولى، لا سيما أنه يمكن استثمار كليهما بالتساوي في فئات التطبيقات مثل إنترنت الأشياء الصناعي، و5G، والذكاء الاصطناعي/تعلم الآلة، والسحابة الألعاب.

هناك على الأقل عدد قليل من البنى التحتية لبناء شبكة مما يسميه بروكمان "مراكز البيانات الحساسة للموقع". هؤلاء ستكون مرافق أقرب إلى العملاء، وأقرب إلى البيانات، وأقرب إلى مسارات الاتصال البيني - أقرب إلى شيء ما، ولصالح الجميع سبب. في الوقت الحالي، ما سيكون هذا السبب بالضبط هو كرة القفز.

تعرف على المزيد - من شبكة CBS التفاعلية

• ما هي الحوسبة الحافة؟ هذا هو سبب أهمية الحافة وإلى أين تتجه بواسطة سكوت م. فولتون، الثالث

• أين هي "الحافة" في حوسبة الحافة؟ ومن يملك القرار؟ بواسطة سكوت م. فولتون، الثالث

• كيف يمكن للحوسبة المتطورة تجديد وتنشيط العقارات التجارية بقلم لاري ديجنان، بين السطور

في مكان آخر

• مناطق Azure Edge: خطة Microsoft للسيطرة على حوسبة الحافة و5G بواسطة ماري برانسكومب، معرفة مركز البيانات

• الاختراق المحلي (LBO) ودوره في Edge Cloud بواسطة سكوت م. فولتون، الثالث، معرفة مركز البيانات

• مدراء تكنولوجيا المعلومات ينطلقون في رحلة 5G Edge Cloud بقلم مات كابكو، SDxCentral