Edge Computing là công nghệ tiềm năng trong thời đại IoT bùng nổ, khi các thiết bị ngày một thông minh hơn, kết nối không dây trở lên nhanh hơn thì Edge Computing ngày càng cho thấy tầm quan trọng của mình. Vậy hiểu như thế nào cho đúng về khái niệm này? Bài viết này BKAII sẽ cùng các bạn có những tìm hiểu bước đầu về Edge Computing với những thông tin liên quan đến khái niệm, cách thức hoạt động và các thành phần chính nhé!
Edge Computing (Dịch sang tiếng việt: Điện toán biên) là mô hình điện toán đám mây phân tán mà trong đó các xử lý tính toán và lưu trữ dữ liệu không được thực hiện tại trung tâm dữ liệu truyền thống hoặc máy chủ từ xa, mà được thực hiện gần với nguồn dữ liệu hoặc thiết bị tạo ra dữ liệu.
Về cơ bản, tất cả quá trình xử lý dữ liệu được diễn ra trên PC, máy tính xách tay và các thiết bị khác. Tuy nhiên, ít người biết rằng chúng có thể được xử lý theo cách tương tự thông qua hệ thống Internet. Quá trình xử lý diễn ra qua internet và thường được hỗ trợ bên ngoài các thiết bị này bằng điện toán đám mây. Nó là một mô hình điện toán bao gồm một mạng lưới các máy chủ được kết nối với cùng một trung tâm dữ liệu. Do đó, người dùng truy cập hệ thống này bằng thiết bị kết nối Internet và thực hiện các tác vụ xử lý dữ liệu trên thiết bị đó.
Điện toán biên – về cơ bản là một dạng điện toán đám mây. Tuy nhiên, các điện toán cần được xử lý không gửi đến trung tâm máy chủ ban đầu mà được phân phối trên nhiều thiết bị. Ở cấp độ cao, Edge là một cách để tối ưu hóa hệ thống điện toán đám mây bằng cách tính toán và xử lý dữ liệu ở vùng rìa mạng, gần nguồn dữ liệu nhất
Tầm quan trọng của Edge Computing
Như chúng ta đã biết, trong lĩnh vực IoT thường sẽ chứa rất nhiều ứng dụng quan trọng, do đó dù chỉ một chút chậm trễ cũng có thể dẫn đến hậu quả vô cùng tồi tệ. Hơn nữa, việc truyền tải một lượng dữ liệu lớn sẽ khá tốn kém và mất nhiều thời gian của người dùng. Khi tìm hiểu về Edge Computing là gì bạn sẽ thấy mô hình này cho phép người dùng xử lý data gần với nguồn và chỉ gửi đi dữ liệu có liên quan thông qua mạng đến bộ xử lý trung gian.
Việc hiểu Edge Computing là gì, sau đó tiếp cận đến mô hình này giúp người dùng có thể loại bỏ độ trễ, độ giật, “đóng băng” hình ảnh,.. trong quá trình vận chuyển dữ liệu từ một đám mây ở xa. Bằng cách phân cấp và phân tích dữ liệu, Edge Computing có thể giải quyết gọn gàng các vấn đề về tuân thủ các quy định và quyền riêng tư.
Cách thức hoạt động của Edge Computing
Điện toán biên hoạt động gần nguồn dữ liệu hoặc sự kiện, nắm bắt thông tin và xử lý ngay tại chỗ. Thông qua cảm biến, thiết bị điện toán và máy móc, nó thu thập dữ liệu và truyền đến máy chủ biên hoặc đám mây. Dữ liệu này có thể được chuyển đến hệ thống phân tích và máy học để tự động hóa công việc hoặc hiển thị trạng thái hiện tại của thiết bị, hệ thống hoặc sản phẩm.
Tuy nhiên, xử lý dữ liệu không chỉ giới hạn trong các trung tâm dữ liệu biên và đám mây. Ở một số trường hợp, thiết bị IoT có khả năng tự xử lý dữ liệu bằng phần cứng tích hợp hoặc chuyển dữ liệu đến thiết bị thông minh kết nối.
Mô hình kiến trúc trong điện toán biên
Edge Computing, Cloud Computing và IoT
Edge Computing gắn chặt với điện toán đám mây (Cloud Computing) và Internet of Things (IoT). Nó là tầng trung gian phụ trách cung cấp xử lý và lưu trữ dữ liệu nhỏ, cần phản hồi nhanh từ tầng IoT và tiết kiệm băng thông cho các xử lý dữ liệu lớn được chuyển tiếp "lên mây".
Trong hệ sinh thái của Edge Computing, dữ liệu được thu thập từ các cảm biến, máy đo,… ở tầng thiết bị IoT. Dữ liệu sau đó không được đưa ngay lên máy chủ đám mây mà đi qua vùng biên – các trung tâm tính toán và lưu trữ cục bộ đặt gần nguồn dữ liệu là các thiết bị IoT.
Có một câu hỏi thường gặp là biên nằm ở đâu? Trong nhiều trường hợp biên có thể là một máy trạm cục bộ được kết nối Internet nhưng vẫn nằm ở rìa của một mạng LAN, nhưng cũng có khi biên lại là một trung tâm dữ liệu tại địa phương phụ trách xử lý cho một khu vực địa lý. Nhìn chung biên không nhất thiết phải nằm ở mạng LAN hay kết nối qua Internet, miễn là nó ở gần nguồn dữ liệu nhất và sẵn sàng cung cấp xử lý độ trễ thấp trong thời gian thực.
Cuối cùng, những xử lý dữ liệu lớn và phức tạp sẽ được chuyển đến máy chủ đám mây thực hiện. Dù độ trễ cao và phụ thuộc đường truyền, điện toán đám mây lại phù hợp với các tính toán cần sức mạnh xử lý lớn.
Các thành phần cơ bản trong hệ sinh thái điện toán biên
Cloud Server: Đây có thể là một đám mây công cộng hoặc riêng tư, hoặc có thể là một trung tâm dữ liệu. Những đám mây này lưu trữ và chạy các ứng dụng được sử dụng để điều phối và quản lý các edge node (nút biên) khác nhau..
Thiết bị biên (edge device): là thiết bị được tích hợp khả năng tính toán như máy ATM, máy ảnh số hoặc ô tô. Các thiết bị biên thường có năng lực tính toán hạn chế, chỉ xử lý các yêu cầu tức thời cần độ trễ thấp.
Nút biên (edge node): Nút biên là một cách gọi chung để chỉ bất kỳ thiết bị biên, máy chủ biên hoặc cổng biên nào mà tính toán biên có thể được thực hiện.
Máy chủ biên (edge server): máy chủ biên là một máy tính có mục đích chung được đặt trong một cơ sở hoạt động từ xa như nhà máy, cửa hàng bán lẻ, khách sạn, trung tâm phân phối hoặc chi nhánh ngân hàng. Máy chủ biên thường được xây dựng bằng PC công nghiệp với CPU có 8 - 16 lõi hoặc hơn, bộ nhớ từ 16GB và hàng trăm GB dung lượng lưu trữ cục bộ. Một máy chủ biên thường được sử dụng để chạy khối lượng công việc của ứng dụng doanh nghiệp và các dịch vụ được chia sẻ.
Cổng biên (edge gateway): một cổng biên thường là một máy chủ biên, ngoài việc xử lý khối lượng công việc của ứng dụng doanh nghiệp còn thực hiện các chức năng mạng như biên dịch giao thức, bảo vệ tường lửa hoặc kết nối không dây.
Như vậy BKAII đã cùng các bạn có những tìm hiểu bước đầu về Edge Computing, chúng ta sẽ cùng tìm hiểu chi tiết ở những bài viết tiếp theo.
Các bài viết tham khảo:
- Sự khác biệt giữa điện toán biên và điện toán đám mây
- Điện toán ranh giới bước nhảy vọt của công nghệ
- Điện toán đám mây: Ứng dụng, cách thức hoạt động và tiềm năng tại Việt Nam
- Điện toán đám mây: Ứng dụng, cách thức hoạt động và tiềm năng tại Việt Nam
"BKAII - Thiết bị truyền thông TỐT nhất với giá CẠNH TRANH nhất!"