Что такое граничные вычисления? Это больше, чем модное слово?

«Период» — термин столь же расплывчатый, как и «облако». На самом деле, речь идет о перемещении обработки данных обратно на устройство (или, по крайней мере, физически ближе к конечному пользователю), чтобы воспользоваться преимуществами соединений с меньшей задержкой при сохранении централизованного контроля.

Что такое граничные вычисления?

Граничные вычисления — это новая парадигма, которая приближает обработку к пользователям. В настоящее время мы прочно вступили в эпоху облачных вычислений, когда приложения размещаются на серверах в централизованном центре обработки данных. У нас все еще есть персональные компьютеры, но на самом деле все они просто используют Chrome для подключения к облаку и доступа к таким службам, как Gmail, Office 365, Slack, Dropbox и многим другим.

И хотя использование платформ SaaS очень прибыльно, есть одна серьезная проблема — задержка. Ничто не может двигаться быстрее света, и даже с прямыми оптоволоконными кабелями все еще есть дополнительная обработка для подключения вашего компьютера к облаку. Со стороны пользователя эта задержка воспринимается как отставание, из-за которого веб-приложения могут казаться медленными по сравнению с их родными аналогами.

Помимо задержки, использование этих труб стоит денег. Отправка тонн данных для обработки на стороне сервера расточительна, если эта обработка может происходить на устройстве. И хотя сбор данных сам по себе очень выгоден, хорошо бы и с умом подойти к этому вопросу.

Например, устройства Интернета вещей генерируют много данных. Камеры безопасности с поддержкой Wi-Fi, в частности, могут использовать тонну полосы пропускания; потоковая передача всего этого в облако стоит дорого, не говоря уже о долгосрочном хранении. Вместо этого ваша камера может быть достаточно умной, чтобы передавать отснятый материал только в том случае, если происходит движение, чтобы сэкономить на стоимости часовой передачи одного и того же отснятого материала каждый день.

Вот что такое граничные вычисления. Вычисления перемещаются как можно ближе к пользователю, будь то обработка устройств или пограничные серверы, такие как CDN, модель пограничных вычислений снижает нагрузку на центральные облачные серверы.

Но вам по-прежнему понадобятся эти центральные серверы — поставщик приложений по-прежнему выполняет обработку, и все это по-прежнему взаимосвязано. До облачных вычислений вы загружали приложение, такое как Excel или Garageband, и использовали его для всего, что вам нужно; теперь услуги продаются в виде вечнозеленой подписки с регулярными обновлениями, при этом большая часть обработки происходит в облаке. Пограничные вычисления переносят обработку обратно на ваше устройство, чтобы сэкономить деньги и решить несколько проблем, связанных с облаком. Но централизованный контроль сохраняется; поставщик услуг просто использует ваше устройство для запуска своего кода. В каком-то смысле ваш компьютер теперь просто часть их «облака».

Каковы преимущества граничных вычислений?

Пограничные вычисления сокращают использование полосы пропускания и уменьшают задержку приложений, которые регулярно подключаются к облачным серверам. Если вы сможете сократить эти расходы, перенеся обработку на устройство, вы сэкономите немного денег на ежемесячном счете за AWS.

Однако деньги — не единственный фактор — многие сервисы могут значительно улучшить скорость, а некоторые вообще были бы невозможны без обработки на устройстве. Такие технологии, как самоуправляемые автомобили, просто не могут сделать соединение достаточно надежным, чтобы полагаться на облачную обработку. Голосовые помощники будут работать значительно медленнее без обработки на устройстве. Делать такие продукты быстрыми и отзывчивыми очень важно.

Пограничные вычисления также имеют некоторые последствия для конфиденциальности. В конце концов, если ваши данные обрабатываются на устройстве, поставщику меньше информации о вас. Например, FaceID и другие функции безопасности Apple обрабатываются на устройстве с помощью сопроцессоров, таких как их Neural Engine, что означает, что сканирование вашего лица в высоком разрешении не должно идти дальше в их сеть. Это не означает, что вы должны полностью доверять периферийным вычислениям, но это шаг в правильном направлении.

Стоит ли использовать граничные вычисления?

Если вы разрабатываете приложения, обычно рекомендуется обрабатывать как можно больше на устройстве, а не в облаке, так как вы можете сэкономить деньги и ускорить свое приложение. И если вы работаете в области, связанной с устройствами IoT, периферийные вычисления могут быть необходимостью для вашей сетевой инфраструктуры. В конце концов, если устройство умное, почему бы не заставить его работать?

Термин «Edge» также используется для обозначения сервисов, которые работают на границе облака, обычно с помощью сети доставки контента, такой как Cloudflare. Природа CDN требует, чтобы множество серверов было расположено по всему миру, что делает их сеть идеальным кандидатом для запуска платформы граничных вычислений без необходимости обработки на устройстве. Это именно то, что они предлагают с Cloudflare Workers. У AWS есть собственный CDN, который используется в качестве основы Lambda@Edge.

Эти сервисы могут использовать распределенную вычислительную платформу, сохраняя при этом ваши серверы под вашим контролем в облаке. Вместо того, чтобы запускать монолитный сервер, всегда подключенный к сети, вы бы вместо этого запускали небольшие «микросервисы», которые обрабатывают данные без необходимости в центральном сервере. Эта модель «функция как услуга» (FaaS), используемая Lambda и Cloudflare Workers, идеально подходит для сетей с множеством точек присутствия. Если ваше приложение разбивается на микрослужбы, вы можете запускать их на периферии, чтобы уменьшить задержку и нагрузку на любой отдельный сервер. Эту модель обычно называют «туманными вычислениями».

Если вам не требуется обработка на устройстве, ваш веб-сайт по-прежнему может получать преимущества от CDN — услуги, аналогичной граничным вычислениям, которая обслуживает ваш веб-сайт из нескольких точек присутствия по всему миру, снижая задержку для конечных пользователей. Origin время от времени извлекает CDN из кэша вашего веб-сайта и обслуживает будущие запросы из пограничного кэша, а не беспокоит исходный веб-сервер. Это может значительно ускорить время загрузки, особенно на оптимизированных сайтах, где каждая миллисекунда на счету.