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エッジコンピューティング 集中から分散へふれる情報処理の振り子

エッジコンピューティングとは、「端末の近くにサーバを分散配置する」ネットワーク技法のひとつを意味します。ユーザや端末の近くでデータ処理することで、端末負荷やクラウドへの通信遅延を解消します。

4 months ago

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エッジコンピューティングとは、「端末の近くにサーバを分散配置する」ネットワーク技法のひとつを意味します。ユーザや端末の近くでデータ処理することで、端末負荷やクラウドへの通信遅延を解消します。ネットワーク上のデバイス、アプリケーション、トラフィックがより多様化する中、これまでのクラウドサーバを中核とするクラウドコンピューティングに加え、エッジサーバを中核とするエッジコンピューティングは、これまでにないUX(ユーザエクスペリエンス)を提供するキーテクノロジの一つです。

端末や端末に近いネットワークの周縁部をエッジと呼びます。周縁部は、基地局、コンテンツデリバリーネットワーク(CDN)、マイクロデータセンター等を含みます。5Gワイヤレスなどのより高速なネットワーク技術により、エッジコンピューティングシステムは、ビデオ処理や分析、自動運転車、人工知能、ロボットティクスなどのリアルタイムアプリケーションの作成またはサポートを加速できます。

エッジコンピューティングの初期の目標は、IoTで生成されたデータの増加により、長距離を移動するデータの帯域幅のコストに対処することでしたが、機械学習のようなエッジでの処理を必要とするリアルタイムアプリケーションの台頭により、意味合いが変わってきました。

ガートナーは、エッジコンピューティングを「情報処理がエッジの近くにある分散コンピューティングトポロジの一部、その情報を生成または消費する場所」と定義しています。

エッジコンピューティングは、数千キロ離れた中央のデータセンターに依存するのではなく、計算とデータストレージを収集先のデバイスに近づけます。これは、データ、特にリアルタイムデータが、アプリケーションのパフォーマンスに影響を与える可能性のあるレイテンシ(遅延)の問題にさらされないようにするためです。さらに、企業は処理をローカルで実行することで費用を節約でき、中央またはクラウドベースの場所で処理する必要があるデータの量を削減できます。

エッジコンピューティングは、クラウドから情報を受信したり、クラウドにデータを配信したりするためにインターネットに接続するIoTデバイスの急激な成長に伴い、開発されました。多くのコネクテッドデバイスは、運用中に膨大な量のデータを生成します。コネクテッドデバイスが増えるにつれて、クラウドに移送するデータの量は雪だるま式に増えてしまいます。

工場の製造装置を監視するデバイスや、リモートオフィスからライブ映像を送信するインターネット接続ビデオカメラについて考えてください。データを生成する単一のデバイスはネットワークを介して非常に簡単にデータを送信できますが、同時にデータを送信するデバイスの数が増えると問題が発生します。1台のビデオカメラでライブ映像を送信していたところに、数百または数千のデバイスを乗算すると、遅延により品質が低下するだけでなく、帯域幅のコストが膨大になる可能性があります。

エッジコンピューティングのハードウェアとサービスは、これらのシステムの多くの処理およびストレージのローカルソースであるため、この問題の解決に役立ちます。 たとえば、エッジゲートウェイは、エッジデバイスからのデータを処理し、関連するデータのみをクラウド経由で送り返すことができ、帯域幅のニーズを削減します。または、リアルタイムアプリケーションのニーズに応じて、エッジデバイスにデータを送り返すことができます。

これらのゲートウェイは、本質的に小さなサーバーであり、企業のデータセンターまたはクラウドと現場で使用されているIoTエンドポイントの間に位置します。それぞれのゲートウェイは、異なるタスクに使用されます。ロボットが多い工場の現場からの機械生成データのリアルタイム分析を実行する必要があるゲートウェイは、より端末に近い必要がありますが、自動フルフィルメントセンターで位置データを単に追跡するデバイスは、高い頑強性を伴う必要があります。

エッジデバイスには、IoTセンサー、従業員のノートブックコンピューター、最新のスマートフォン、セキュリティカメラ、またはオフィスの休憩室にあるインターネット接続された電子レンジなど、さまざまなものを含めることができます。 エッジゲートウェイ自体は、エッジコンピューティングインフラストラクチャ内のエッジデバイスと見なされます。

エッジコンピューティングが重要な理由

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プライバシーとセキュリティ

ただし、多くの新しいテクノロジーの場合と同様に、1つの問題を解決することで別の問題が発生する可能性があります。 セキュリティの観点から、エッジのデータは、特に集中型またはクラウドベースのシステムほど安全ではない可能性のあるさまざまなデバイスで処理されている場合、面倒です。IoTデバイスの数が増えるにつれて、ITがこれらのデバイス周辺の潜在的なセキュリティ問題を理解し、それらのシステムを保護できるようにすることが不可欠です。これには、データが暗号化されていること、正しいアクセス制御方法、さらにはVPNトンネリングが使用されていることを確認することが含まれます。

さらに、処理電力、電気、およびネットワーク接続の異なるデバイス要件は、エッジデバイスの信頼性に影響を与える可能性があります。これにより、エッジでデータを処理するデバイスにとって冗長性とフェイルオーバー管理が重要になり、単一ノードがダウンしたときにデータが正しく配信および処理されるようになります。

5Gとの間

世界中で、通信事業者は5Gワイヤレステクノロジーを展開しています。これにより、アプリケーションの高帯域幅と低遅延の利点が約束され、企業は利用可能なデータ帯域幅を拡大することができます。多くの通信事業者は、より速い速度を提供するだけでなく、クラウドでのデータ処理を続けるよう企業に指示する代わりに、特にモバイルデバイス、コネクテッドカー、自律運転車同士の会話を促すようになります。

5Gはエッジコンピューティングテクノロジーの触媒になると想定されています。IoT分析、機械学習、バーチャルリアリティ、自律走行車などの低遅延アプリケーションは、エッジコンピューティングインフラストラクチャからのサポートを必要とする新しい帯域幅と遅延特性を備えた、応用先として考えられています。詳しくはこちらの記事

参考文献

  1. Predicitons 2020 On The Precipice Of Far-Reaching Change. Forrester. Dec 2019.
  2. "Globally Distributed Content Delivery, by J. Dilley, B. Maggs, J. Parikh, H. Prokop, R. Sitaraman and B. Weihl, IEEE Internet Computing, Volume 6, Issue 5, November 2002". Akamai Technologies. 2020.
  3. Alex Reznik, Chair of MEC ISG. What is Edge?.  ETSI. May 2018.
  4. Yi, S.; Hao, Z.; Qin, Z.; Li, Q. (November 2015). "Fog Computing: Platform and Applications"

Photo by Randall Bruder on [Unsplash](

Takushi Yoshida

Published 4 months ago