Edge как искусство

 

– Мы придерживаемся термина «периферийные вычисления» – в противоположность централизованным. Многие годы происходила централизация средств хранения и обработки данных. Считалось, что чем сильнее централизовать вычислительные ресурсы, тем выше будет эффективность их использования. И это действительно так. За счет виртуализации утилизацию серверов можно вывести на уровень 80–90%.

 

Сейчас активно идут процессы цифровизации, причем оцифровывается не только то, что раньше было аналоговым, но и то, что раньше вообще никак не было связано с «классическим» ИТ. Повсеместно компании устанавливают множество датчиков, которые генерируют все большие объемы данных. При централизованной модели хранения и обработки эти «сырые» данные необходимо передавать в центр. Возникает проблема ограниченной пропускной способности каналов связи. Осо­бенно она актуальна для сильноудаленных регионов, например, на Севере, где проводится нефтедобыча. Там с каналами связи может быть совсем плохо. Но и при наличии хороших каналов передавать по ним «тяжелый» контент, скажем, сканы и видео, не всегда разумно. Эффективнее обработать его там, где он создан. 

 

Другая тенденция – развитие систем реального времени. При задержках, измеряемых секундами, централизованные системы работать не будут. Взять, например, отслеживание вибрации турбины. Скорость нарастания колебаний в такой системе может измеряться долями секунды, поэтому важна практически мгновенная реакция на не­гативный тренд. Иначе возможна техногенная катастрофа с человеческими жертвами. 

 

Еще одна тенденция – рост требований к отказоустойчивости. Если система отслеживает тот же производственный процесс, а экскаваторщик по неосторожности перерубил оптический кабель, по которому данные передаются в центральный ЦОД, то локальные узлы должны перейти в автономный режим. А если вся обработка делегирована в центр, то это будет означать просто остановку работы. 

 

Ну и, конечно, безопасность. Даже сырые данные при передаче в центр может быть необходимо защищать от несанкционированного доступа, например – с помощью шифрования, для чего нужен локальный узел, который будет этим заниматься. А шифрование данных, особенно поточных, – процесс трудоемкий, который требует ресурсов на месте.

 

Поэтому централизованные решения перестали быть достаточными. Необходимо создавать удаленные вычислительные узлы там, где данные генерируются.

 

 

– Плюсы централизации сохраняются. Те задачи, которые можно централизованно решать в крупных ЦОДах и в облаках, построенных на базе таких ЦОДов, выгоднее решать там. В них в полной мере работает «экономия за счет масштаба». Периферийные вычисления никогда не заменят централизованные облака, и наоборот. Облака и edge-узлы дополняют друг друга. Они будут сосуществовать и развиваться параллельно. 

 

 

– Возможно, сегмент средних ЦОДов будет расти немного медленнее. Но все равно такие ЦОДы будут строиться. Взять, например, крупного заказчика с территориально распределенной структурой. В Москве – центральное облако. На конечных узлах – небольшие edge-ЦОДы. Но ему необходим еще один уровень – региональные ЦОДы, которые будут служить узлами агрегации данных, передаваемых с периферии в центр. Мы получаем трехуровневую архитектуру: периферийные узлы – опорные региональные ЦОДы – центральный ЦОД (облако).

 

 

– Давайте спросим у обычных людей, есть ли у них стратегия домашнего бюджета. На вопрос, сформулированный таким образом, многие ответят отрицательно, но на практике они, конечно, планируют свои доходы и расходы. Так и в случае с периферийными вычислениями – стратегии, возможно, нет, а edge-узлы есть. Я скорее удивлен, что только 60% так ответили, это число могло быть и больше.

 

Еще заказчики не всегда понимают, что то, чем они занимаются, и есть периферийные вычисления. Открытие банковского офиса или нового магазина сегодня почти всегда связано с развертыванием вычислительного edge-узла, хотя заказчик может и не использовать этот термин.

 

 

– Здесь все зависит от специфики конкретного проекта. Для кого-то edge-ЦОД – даже не стойка, а шкаф на несколько юнитов. В другом случае такой ЦОД реализуется в виде промышленного защищенного шкафа или обычной ИТ-стойки. Это могут быть и десятки стоек. Каких-то жестких ограничений по емкости нет.

 

 

– Почему бы и нет – если на периферии необходимо обрабатывать больше данных, чем в центре. В центре вообще может быть некий арбитр, который будет заниматься координацией и распределением задач по нижележащим узлам. 

 

 

– Существуют разные способы обеспечения отказоустойчивости. Их выбор определяется технологическими, экономическими и другими причинами. Например, можно делать резервирование на уровне шкафа, устанавливая туда два ИБП, два кондиционера и пр. А можно – на уровне нескольких узлов, подключив датчики и контроллеры сразу к двум шкафам, при этом в отдельных шкафах обойтись без резервирования.

 

Если говорить об обеспечении отказоустойчивости с помощью средств виртуализации, то необходимо оценить экономическую целесообразность. На уровне двух ЦОДов (резервный – основной) все уже отработано. А когда у вас 200 узлов? И в каждый узел надо купить лицензии на ПО, обеспечивающее миграцию ИТ-нагрузки. Это может быть очень затратно.

 

 

– Отработанной методологии я не встречал. Но она, очевидно, появится.

 

В целом обеспечение надежности распределенной edge-архитектуры – сложная задача, требующая творческого подхода. Мы готовы браться за такие задачи. Нами были разработаны и внедрены специализированные решения. Мы накопили огромную экспертизу: уже реализованы проекты по построению инфраструктуры периферийных вычислений в ритейле, банковском секторе, промышленности, электроэнергетике и других областях.

 

 

– Мониторинг. Устанавливаемое оборудование должно поддерживать централизованный мониторинг. Важно, чтобы удаленный узел мог выдавать максимум информации: о температуре, протечках, статусе ИБП и батареи, состоянии питания до каждой розетки, автоматов на РЩ и т.д.

 

Представьте себе edge-узел за Полярным кругом. До ближайшего крупного города, где есть специалист, два дня пути. Возникли проблемы в работе такого узла. А что там произошло? Скорее всего, подробной информации нет. Специалист едет туда, выясняет причину, возвращается за запчастями и едет обратно. Время до начала ремонта увеличивается в три раза. При наличии точной диагностической информации проблема решается за один визит специалиста, а возможно, и он не потребуется (например, достаточно дать указание местному электрику заменить автомат).

 

Все чаще используются средства предиктивной аналитики. У многих заказчиков сотни edge-узлов. На основе данных, собранных с большого числа узлов, можно точнее предсказать негативное развитие ситуации, заранее предотвратив нежелательные последствия. Например, наши системы могут заранее предоставлять рекомендации по замене батарей ИБП. Это важно и для планирования расходов, и для поддержания высокого уровня надежности.

 

 

– Если говорить о системах электропитания, то заказчики часто выбирают ИБП, которые вместе с автоматами монтируются на DIN-рейку – это очень удобно. Все чаще применяются литий-ионные аккумуляторы. У них много преимуществ, в первую очередь более широкий температурный диапазон и больший срок эксплуатации. Когда расходы, в том числе транспортные, при замене батарей ИБП могут оказаться выше стоимости самого аккумулятора, выгода литий-ионных устройств очевидна.

 

В части охлаждения используется весь набор решений. Мы не говорим о том, что в каждый edge-узел нужно установить кондиционер. Важно обеспечить необходимые уровни температуры и влажности. Скажем, если потребление ниже 500 Вт на шкаф, то для отвода тепла может быть достаточно вентиляторов. В шкафах с потреблением более 3 кВт уже может потребоваться активное охлаждение. 

 

Для удаленных узлов важна система безопасности. Мы рекомендуем оборудовать их современной СКУД, с помощью которой всегда можно определить, кто из сотрудников имел доступ к оборудованию внутри ИТ-шкафа.

 

 

– У Schneider Electric сформированы технологические альянсы с ведущими производителями ИТ-систем, к примеру Cisco, HPE, Dell, что позволяет нам поставлять комплексные решения. Централизованно, например в Москве, мы или наш партнер можем установить в конструктивы необходимое ИТ-оборудование – серверы, СХД, коммутаторы – и уже готовые edge-узлы направить заказчикам. При этом сохраняется гарантия на ИТ-обо­рудование. На объекте заказчику достаточно установить такой узел (или повесить его на стену), подключить, и все начинает работать. Минимум временных затрат и требований к квалификации персонала.