رایانش مرزی (Edge Computing) چیست؟

پاسخ‌دهی سریع و عملکرد بهینه!

این دو، چیزهایی هستند که بشر امروزی در تمام سیستم‌های کامپیوتری دنبالش می‌گردد. هرچه زمان جلوتر می‌رود، آستانۀ تحمل بشر پایین‌تر می‌آید و تحمل کندی‌ها برای او سخت‌تر می‌شوند؛ به همین خاطر است که سیستم‌های سریع مورد ستایش قرار می‌گیرند و عملکرد بهینه ارزش زیادی پیدا کرده است.

این مقاله راجع‌به نوعی رایانش یا مدل محاسباتی است که سرعت را بالا می‌برد. نوعی مدل محاسباتی که سرعت حداکثری و بهینه‌ترین عملکرد را ممکن می‌کند؛ به همین خاطر، مزایای بسیار دیگری هم به‌دنبال خود می‌آورد.

پس اول از همه، باید به پرسش رایانش مرزی چیست پاسخ بدهیم و بعد از آن، جوانب گوناگون این مدل محاسباتی را زیر ذره‌بین ببریم.

خرید انواع هاست 🍋

بهترین سرویس‌های میزبانی وب را از لیموهاست بخواهید

ما متناسب با نیازهای شما، سرویس‌های مختلفی را با سرعت و قدرت فوق‌العاده و قیمت‌های به‌صرفه آماده کرده‌ایم.

شروع قیمت از
سالیانه ۵۹۰ هزار تومان

خرید هاست

رایانش مرزی چیست؟

اگر قرار باشد Edge Computing را کلمه‌به‌کلمه ترجمه کنیم، به عبارت رایانش لبه‌ای می‌رسیم؛ ولی خب، توافقی نانوشته بین هموطنانمان وجود دارد که رایانش مرزی به‌عنوان معادل فارسی Edge Computing انتخاب بهتری است.

همان‌طور که خودتان می‌دانید، موجودیت کامپیوترها روی پردازش داده‌های مختلف استوار است. وقتی تصمیم گرفتید وارد این صفحه شوید، داده‌هایی در اختیار کامپیوتر قرار دادید و سیستم با تحلیل و پردازش آن‌ها، فهمید باید دقیقاً چه کاری را انجام دهد.

بنابراین، از ساده‌ترین کارها تا پیچیده‌ترین امور با همین منوال انجام می‌شوند. حالا که این پیش‌زمینه را در ذهن دارید، بیایید یک قدم جلوتر برویم و ببینیم رایانش مرزی چیست.

در رایانش مرزی، یک فریم‌ورک توزیع‌شده از پردازشگرها، اپلیکیشن‌ها را به منابع اصلی داده‌ها نزدیک می‌کند! به‌دنبال استفاده از این فریم‌ورک و نزدیک شدن داده‌ها به پردازش‌کننده‌ها، مزایای بسیاری برای کسب‌وکارها حاصل خواهد شد که از جملۀ مهم‌ترین آن‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• دریافت سریع‌تر اطلاعات
• بهبود زمان پاسخدهی
• افزایش پهنای باند در دسترس

به‌طور کلی، داده‌ها از دستگاه‌های مختلف، به دیتاسنترها فرستاده می‌شوند تا عملیات پردازش روی آن‌ها انجام بگیرد. اگر حجم داده‌ها خیلی زیاد باشد یا دستگاه با اینترنت ضعیفی کار کند، این فرایند انتقال ممکن است به کندی صورت بگیرد.

به‌لطف رایانش مرزی، برخی از پردازش‌ها در نزدیک‌ترین سرورها یا حتی خود دستگاه انجام خواهند گرفت؛ به این ترتیب، حجم داده‌هایی که باید بین دستگاه و دیتاسنتر ردوبدل شوند، به حداقل می‌رسند و این یعنی افزایش همه‌جانبۀ سرعت.

با توجه به اینکه هرچه زمان جلوتر می‌رود، اهمیت داده‌ها و حجم آن‌ها بیشتر می‌شود، رایانش مرزی روزبه‌روز محبوبیت بیشتری کسب می‌کند و طیف گسترده‌تری از کسب‌وکارها و افراد را به سمت خود می‌کشاند.

اگر موافق باشید، یکی از مثال‌های رایج استفاده از این فریم‌ورک را با هم بررسی کنیم.

مثالی از رایانش ابری

ساده‌ترین مثالی که می‌توانیم برای این سازوکار بزنیم، شبکه‌های توزیع محتوا، یا همان CDNها هستند. اگر مقالۀ “CDN چیست و چه کمکی به وب‌سایت شما می‌کند؟” را خوانده باشید، با سازوکار چنین سیستمی کاملاً آشنایی دارید.

اما اجازه دهید اینجا هم نگاهی مختصر به چیستی این مفهوم و چگونگی عمکلردش بیندازیم. CDN سیستمی است که به افزایش سرعت بارگذاری صفحات سایت‌ها، برای کاربران در موقعیت‌های جغرافیایی مختلف کمک می‌کند.

محتویات سایت‌ها روی سرورهای مختلف شبکۀ CDN که در مناطق مختلف هستند کش می‌شود و هربار که محتویات سایت روی سرور مرکزی به‌روزرسانی می‌گردد، نسخۀ کش‌شده روی این سرورها هم آپدیت خواهد شد؛ به این ترتیب، هر کاربر، داده‌ها را از نزدیک‌ترین سرور می‌گیرد و فاصلۀ زیاد باعث کندی سایت نخواهد شد.

جالب است بدانید که سرور اصلی با نام Origin Server شناخته می‌شود و تمام سرورهای جانبی Edge Server نام دارند. به بیان ساده‌تر، CDNها هم از فریم‌ورک رایانش مرزی بهره می‌برند و با پردازش داده‌ها در نزدیکی کاربر، سرعت را بیشتر می‌کنند.

علاوه‌بر CDN، ردپای رایانش مرزی را می‌توان در زمینه‌های زیر هم مشاهده کرد:

1. اینترنت اشیا (IoT)
2. شبکه‌های ارتباطی
3. واقعیت مجازی (VR)
4. واقعیت افزوده (AR)
5. رایانش ابری

اگر دوست دارید بیشتر با مقولۀ رایانش ابری یا Cloud Computing آشنا شوید، پیشنهاد می‌کنیم مقالۀ “رایانش ابری (Cloud Computing) چیست؟ بررسی کاربردها برای کسب‌وکارها” را بخوانید.

منظور از شبکه مرزی چیست؟

در ادامۀ پاسخ به پرسش رایانش مرزی چیست، باید معنای مفهوم دیگری را هم کندوکاو کنیم؛ یعنی شبکه مرزی!

به ساده‌ترین بیان ممکن، در دنیای رایانش مرزی، منظور از شبکه مرزی، موقعیت مکانی‌ای است که یک دستگاه یا شبکه‌ای محلی، از آنجا به اینترنت متصل می‌شود. در واقع، این عبارت به محل ملاقات بین شبکۀ داخلی سیستم شما و شبکۀ جهانی اینترنت اشاره می‌کند.

کمی سخت شد! اجازه دهید مثالی بزنیم تا کار ساده‌تر شود.

کامپیوتر شما یک شبکه مرزی محسوب می‌شود! پردازشگر درون دوربینی که به شبکۀ اینترنت اشیا اتصال دارد هم شبکه مرزی به حساب می‌آید. همچنین روتر خانگی و ارائه‌دهندۀ اینترنتی که دارید (ISP) هم شبکه مرزی هستند.

نکتۀ کلیدی اینجا است که شبکۀ مرزی از نظر جغرافیایی در نزدیکی دستگاه متصل به اینترنت قرار دارد. برخلاف سرور اصلی (Origin Server) و سرورهای ابری که ممکن است هزاران کیلومتر دورتر از دستگاه‌هایی باشند که با آن‌ها ارتباط می‌گیرند.

بنابراین به‌طور کلی، شبکۀ مرزی دروازه‌ای است که دستگاه یا شبکۀ داخلی که تولیدکنندۀ داده‌ها هستند را به سیستم‌های گوناگون متصل می‌کند. سیستم‌هایی که وظیفۀ پردازش این داده‌ها را برعهده دارند.

این ساده‌ترین تعریفی بود که می‌توانستیم برای شبکه مرزی ارائه کنیم؛ اگر همچنان در درک مفهوم آن با مشکل مواجهید، در انتهای مقاله کامنت بگذارید تا بیشتر برایتان توضیح دهیم.

اگر موافق باشید، مقایسه‌ای داشته باشیم بین رایانش مرزی و نوع دیگری از رایانش که بالاتر هم از آن نام بردیم؛ یعنی رایانش ابری!

تفاوت رایانش ابری و رایانش مرزی چیست؟

اول از همه اینکه هردو نوع رایانش، نقش پررنگی در پردازش داده‌ها دارند؛ اما خب وقتی عمیق‌تر به آن‌ها نگاه می‌کنیم، متوجه تفاوت‌های بنیادینی می‌شویم و می‌فهمیم هرکدام اهداف متفاوتی را دنبال می‌کنند.

بارزترین تفاوت اینکه در Cloud Computing (همان رایانش ابری)، پردازش به‌صورت متمرکز انجام می‌گیرد. در واقع سازوکار این نوع رایانش به‌گونه‌ای است که با دیتاسنترهای عظیم و و متمرکز کار دارد و از طریق سرورهای قرار گرفته در آن‌ها، پردازش را پیش می‌برد.
همین سازوکار خاص است که امکان دسترسی به اپلیکیشن‌ها و فضاهای ذخیره‌سازی از طریق اینترنت را فراهم می‌کند.

ولی رایانش مرزی، همان‌طور که بالاتر هم گفتیم، شکلی توزیع‌شده و غیرمتمرکز از پردازش را ارائه می‌کند. هدف آن تحلیل دیتا در نزدیک‌ترین موقعیت مکانی به محلی است که داده‌ها ساخته شده‌اند. مثلاً روی خود دستگاه یا نهایتاً روی سروری که در نزدیک‌ترین موقعیت به شبکۀ مرزی قرار دارد.

همین تفاوت که اصلی‌ترین فرق بین این دو نوع رایانش است، منجر به این شده که اولی از برخی مزایا برخوردار شود و دومی هم نقاط قوت دیگری از خود نشان دهد.

با رایانش ابری، از مقیاس‌پذیری خیلی بالا و انعطاف‌پذیری قابل توجه برای کارهای نه‌چندان ضروری بهره‌مند خواهید شد. آن هم با هزینه‌ای بسیار مقرون‌به‌صرفه. روال کار به این صورت است که می‌توانید به‌سادگی هرچه تمام‌تر به منابع پردازشی خیلی زیاد دسترسی پیدا کنید و همیشه هم فقط به‌اندازۀ مصرفی که دارید پول بپردازید.

اما مزایای رایانش مرزی چیست؟

Edge Computing در بهبود زمان پاسخدهی عملکرد خیره‌کننده‌ای دارد و برای اپلیکیشن‌هایی که باید به‌صورت لحظه‌ای (real-time) به‌روزرسانی شوند، فوق‌العاده محسوب می‌شود. در شرایطی که تصمیم‌گیری سریع اهمیت زیادی دارد، رایانش ابری تمام نیازها را برطرف می‌کند.
مثلاً در ماشین‌های خودران یا اتوماسیون‌های صنعتی. علاوه‌بر این‌ها، به‌خاطر عدم توقف پردازش در زمان‌هایی که شبکه از دسترس خارج می‌شود، رایانش مرزی سطح جدیدی از قابل اعتماد بودن را نشان می‌دهد.

پس رایانش ابری امکان دسترسی به منابع بسیار توانمند که در یک نقطه قرار دارند را فراهم می‌کند، درحالی‌که رایانش مرزی تمرکزش را روی افزایش سرعت و پردازش لحظه‌ای گذاشته است. بهترین حالت هم استفادۀ ترکیبی از هر دو نوع رایانش است که باعث می‌شود مجموعه از مزایای هر دو به‌صورت هم‌زمان بهره‌مند شود.

همان‌طور که احتمالاً خودتان هم می‌دانید، علاوه‌بر رایانش ابری، انواع دیگری از مدل‌های محاسباتی هم وجود دارند. بیایید ببینیم تفاوت این مدل‌ها با رایانش مرزی چیست.

تمایز رایانش مرزی با سایر مدل‌های محاسباتی چیست؟

کامپیوترهای اولیه‌ای که توسط بشر ساخته شده‌اند، ماشین‌های خیلی بزرگ و حجیمی بودند که فقط به‌صورت مستقیم قابل دسترسی بودند؛ یا نهایتاً با ترمینال‌هایی که افزونه‌ای از خود کامپیوتر محسوب می‌شدند!

بعد از ظهور کامپیوترهای شخصی که حالا به آن‌ها PC می‌گویند (امروزه لپ‌تاپ‌ها هم می‌توانند در نقش کامپیوترهای شخصی ظاهر شوند)، دنیای پردازش اطلاعات به‌صورت توزیع‌شده و غیرمتمرکز، ممکن شد.

برای مدت‌زمان زیادی، رایانشی که روی کامپیوترهای شخصی صورت می‌گرفت، حرفه‌ای‌ترین و پیشرفته‌ترین مدل پردازشی به حساب می‌آمد. داده‌های ساخته‌شده توسط اپلیکیشن‌هایی که روی این کامپیوترها بالا می‌آمدند، روی همان دستگاه ذخیره می‌شدند؛ در برخی اوقات هم این داده‌ها به سرورهایی واقع‌شده در یک دیتاسنتر شخصی (دیتاسنتری که در موقعیت مکانی هر شخص یا کسب‌وکار قرار داشت)، انتقال پیدا می‌کردند.

طی گذر ایام، دنیای پردازش اطلاعات هم دستخوش تغییرات بسیار شد؛ اما ظهور رایانش ابری بود که تغییری بزرگ رقم زد و تحولی شگرف در چگونگی پردازش اطلاعات به وجود آورد. شکلی جدید از رایانش که در مقایسه با روش‌های قبلی، مزایای قابل توجهی را ارائه می‌کند.

خدمات مبتنی‌بر ابرها، در ابرهایی که توسط یک ارگان مرکزی مدیریت می‌شوند قرار گرفته‌اند و همان‌طور که گفتیم، امکان دسترسی به آن‌ها از هرجای دنیا، فقط با اتصال به اینترنت، ممکن خواهد بود.

یکی از معدود ایرادات رایانش ابری، به مشکل تأخیر در انتقال داده‌ها برمی‌گردد. این مشکل هم ناشی از فاصلۀ بین کاربران با دیتاسنترهایی است که میزبان سرویس‌های ابری هستند.
رایانش مرزی آمد که این ایراد را از بین ببرد و این کار را با نزدیک‌تر کردن فرایند پردازش به کاربر نهایی انجام داد. به‌دنبال اتخاذ چنین رویکردی، فاصله‌ای که داده‌ها باید طی کنند بسیار کوتاه شد و مشکل تأخیر در انتقال از بین رفت.

اگر بخواهیم مقایسه با تمام مدل‌های محاسباتی دیگر را به‌صورت خلاصه تقدیم کنیم، باید بگوییم:

• رایانش‌های اولیه: اپلیکیشن‌های متمرکز توسط کامپیوترهایی که کاملاً ایزوله بودند اجرا می‌شدند؛
• رایانش شخصی: اپلیکیشن‌های غیرمتمرکز روی دستگاه‌های شخصی اجرا می‌شوند؛
• رایانش ابری: اپلیکیشن‌های متمرکز در دیتاسنترهای مختلف اجرا می‌شوند؛
• رایانش مرزی: اپلیکیشن‌های متمرکز در نقطه‌ای نزدیک به کاربر اجرا می‌شوند؛ یا روی خود دستگاه یا روی شبکۀ مرزی.

تا اینجای مقاله، پاسخ پرسش رایانش مرزی چیست را گرفتید و تمام نکات اولیه راجع‌به آن را آموختید. حالا باید به کاربردهایی که این نوع Computing می‌تواند داشته باشد بپردازیم.

کاربرد رایانش لبه ای چیست؟

ردپای رایانش لبه‌ای یا همان مرزی را در صنایع بسیار گوناگون و متفاوتی می‌بینیم؛ از سیستم بانکداری گرفته تا حوزۀ سلامت.

بشر امروزی در دنیایی کاملاً هوشمند زندگی می‌کند و توسط دستگاه‌های هوشمند محاصره شده است. به‌علاوه، تکنولوژی هم با سرعتی خیره‌کننده پیشرفت می‌کند و به احتمال خیلی زیاد، در آیندۀ نه‌چندان دور، تعداد دستگاه‌های هوشمند (که طبیعتاً به اینترنت متصل هستند) خیلی بیشتر هم خواهد شد.

می‌خواهیم بگوییم شاید خیلی‌ها حتی متوجه هم نشوند، اما رایانش مرزی در لحظه‌لحظۀ زندگی رخ می‌دهد!

نکته: ما ایرانی‌ها در مقایسه با شهروندان کشورهای پیشرفته، کمتر با این رایانش سروکار داریم؛ جلوتر که کاربردها را به‌صورت موردی بررسی کنیم، متوجه خواهید شد که دلیل مطرح کردن این ادعا چیست.

از بین تمام حوزه‌هایی که به رایانش مرزی وابستگی پیدا کرده‌اند، در اینجا ما ۹ مورد را زیر ذره‌بین خواهیم برد.

۱. خطوط تولید

با بهره‌گیری از این نوع رایانش در خطوط تولید، فرایند مانیتورینگ دائمی آن‌ها تسهیل خواهد شد. با Edge Computing، امکان تحلیل لحظه‌ای وجود خواهد داشت و می‌توان بعد از ادغام آن با Machine Learning، فرایند عیب‌یابی و رفع ایرادات احتمالی را به‌شکلی کارآمد تسهیل کرد.

به این ترتیب، می‌توان راجع‌به کیفیت محصولاتی که تولید می‌شوند، اطلاعات ارزنده‌ای به دست آورد. این کار با افزودن سنسورهای بیشتر در کارخانه‌ها ممکن می‌شود.

هدف نهایی، تصمیم‌گیری سریع‌تر دربارۀ جنبه‌های مختلف تولید است. اگر یادتان باشد، در بخشی که رایانش مرزی با رایانش ابری مقایسه کردیم، گفتیم اولی برای اموری که نیاز به تصمیم‌گیری سریع دارند، بسیار مناسب نشان می‌دهد.

۲. سکوهای نفتی، معادن و صنعت استخراج گاز

اگر قرار باشد همه‌چیز به شکلی اصولی پیش برود، زیرساخت‌هایی مثل سکوهای نفتی، معادن سنگ‌های قیمتی و سکوهای گازی، باید دائماً زیر نظر باشند تا بتوان قبل از رخ دادن اتفاقات خطرساز، مانع بروز آن‌ها شد.

با رایانش مرزی، امکان تأمین امنیت حداکثری، حتی از موقعیت‌های مکانی دور از زیرساخت‌ها هم فراهم خواهد بود.

همان‌طور که گفتیم، داده‌ها در لحظه تحلیل می‌شوند و انتقال آن‌ها به روشی بهینه صورت می‌گیرد. در نتیجه، وابستگی به ابرها هم کمتر خواهد شد.

داده‌هایی که به دست می‌آیند در بهینه‌سازی امور مختلف کمک‌حال هستند و بهره‌وری را بالا می‌برند. ضمن اینکه وظیفۀ خطیر حفاظت از نیروی کار را بر عهده می‌گیرند و از مصرف بیش‌ازحد انرژی ممانعت می‌کنند.

۳. سیستم‌های خدمات مالی

رایانش مرزی می‌تواند تغییرات عدیده‌ای در دنیای بانکداری و حوزۀ خدمات مالی رقم بزند! همه می‌دانیم که بانک‌ها حجم خیلی زیادی از داده‌های شخصی (داده‌های بسیار حساس) را در اختیار دارند و برای نگهداری ایمن از آن‌ها، نیازمند پهنای باند خیلی زیادی هستند.

نزدیک شدن فرایند پردازش داده‌ها به سرورهای بانک، تجربه‌ای سریع‌تر و البته ایمن‌تر را برای مشتریان بانک‌ها به وجود می‌آورد.

۴. درمان و سلامت

Edge Computing می‌تواند فرصت‌های بسیاری را در حوزۀ درمان و پزشکی ایجاد کند که از جملۀ آن‌ها، می‌توان به دستگاه‌های مانیتورینگ پزشکی اشاره کرد.

بیمارستان‌ها و مراکز درمانی می‌توانند به‌شکلی بسیار مؤثرتر سوابق پزشکی بیماران بستری‌شده و بیماران مرخص‌شده را ثبت کنند و از نقاط مختلف به آن‌ها دسترسی داشته باشند.

وقتی ابزارهای مخصوص پزشکی آمار مسائلی مثل ضربان قلب و دمای بدن را به دست می‌آورند، سنسورها، سیستم رصد گلوگز بدن و دیگر ادوات پزشکی، داده‌ها را ثبت می‌کنند. اینجا رایانش مرزی وارد می‌شود و در همکاری با سیستم‌های اتوماسیون گوناگون و ماشین لرنینگ، خطرات ناشی از بیماری‌های احتمالی که بیمار را تهدید می‌کنند را شناسایی خواهد کرد.

به‌خاطر ویژگی‌های خاص این مدل محاسباتی، ارگان‌های درمانی می‌توانند با رایانش مرزی به‌صورت لحظه‌ای وارد عمل شوند و اقدامات لازم برای پیشگیری یا درمان مؤثر را انجام دهند.

۵. خرده‌فروشی‌ها

جالب است که خرده‌فروشی‌ها هم با حجم خیلی زیادی از داده‌ها سروکار دارند. از جزئیات مربوط به آمار فروش گرفته تا فیلم دوربین‌های نظارتی و انواع اطلاعات مربوط به جنبه‌های مختلف کسب‌وکار.

شخصی‌سازی تجربۀ هر مشتری، پیش‌بینی آمار فروش و ترجیحات مشتریان، توصیۀ تخفیف گذاشتن روی محصولات گوناگون و ارائۀ پیشنهادهای ویژه در زمان‌های مختلف، از جمله مزایایی هستند که خرده‌فروشی‌ها با بهره‌گیری از رایانش مرزی به آن‌ها دست پیدا می‌کنند.

۶. وسایل نقلیۀ خودران

چند سالی می‌شود که ماشین‌های خودران در سطح دنیا رواج پیدا کرده‌اند و خب در وسایل نقلیۀ خودران، تصمیم‌گیری سریع یک اصل بسیار مهم و حیاتی است.

در این خودروها اطلاعات زیادی مورد نیاز هستند؛ اطلاعاتی مثل داده‌های مرتبط با سرعت، وضعیت ترافیک، چراغ‌های راهنمایی رانندگی، عابران پیاده، شرایط جاده (خیابان) و میزان تراکم وسایل نقلیه در طول مسیر.

توجه‌ داشته باشید که تمام این اطلاعات باید در کوتاه‌ترین زمان ممکن تحلیل شوند و تصمیمات لازم برای ادامۀ حرکت خودرو گرفته شود؛ پس باز هم رایانش مرزی کارآمدی خودش را نشان می‌دهد و توانایی پردازش و پاسخ‌دهی سریع را به رخ می‌کشد؛ چون کوچک‌ترین تأخیری در این رابطه می‌تواند به از دست رفتن جان یک انسان منجر شود!

۷. بازی‌های ویدیویی

اگر تجربۀ بازی کردن به‌صورت آنلاین را داشته باشید، می‌دانید سرعت بالا چقدر ضروری است. لگ زیاد و تأخیر در پاسخ‌دهی، تأخیرهای آزار‌دهنده‌ای در بازی ایجاد می‌کنند؛ طوری که گیمر دوست دارد سرش را به دیورا بکوبد بلکه از این وضعیت خلاص شود!

فرض کنید وسط یک بازی جنگی، شلیک ۳ ثانیه بعد از فشردن کلید موس انجام شود. بازی‌ای که میلی‌ثانیه‌ها در آن اهمیت دارند.

رایانش مرزی با ساخت سرورهای لبه در نزدیکی گیمرها، این مشکل را به حداقل می‌رساند. کاری که با انجام آن تأخیر کمتر شده و تجربۀ بی‌نظیری از بازی کردن فراهم می‌شود.

۸. شهرهای هوشمند

شهرهای هوشمند هم جزو چیزهایی هستند که نمی‌توان آن‌ها را در ایران متصور شد! اما به‌هرحال، این شهرها هم با حجم خیلی زیادی از داده‌ها سروکار دارند.

رایانش مرزی امکان تأمین توان پردازشی تمام المان‌های شهری را دارد. از ماشین‌های خودران و چراغ‌های هوشمند خیابان‌ها گرفته تا سیستم حمل‌ونقل عمومی که انتظار می‌رود عملکردی کاملاً بهینه از خود نشان دهد.

۹. استریم ویدیو

عادات مربوط به مصرف محتوای ویدیویی در انسان، رفته‌رفته دستخوش تغییرات زیادی می‌شود. تا همین چند سال پیش، شبکه‌های کابلی حرف اول و آخر را می‌زدند و حالا، استریم ویدیوها در پلتفرم‌های گوناگون جایگاه ویژه‌ای به دست آورده است.

استریم‌ کردن ویدیوهای HD و کیفیت‌های بالاتر، به پهنای باند زیادی نیاز دارد؛ در نقطۀ مقابل، کاربران هم می‌خواهند تجربۀ بی‌نقصی داشته باشند و قطعی‌های گاه‌وبیگاه را تاب نمی‌آورند.

رایانش مرزی در این مورد هم به کار می‌آید و می‌توان با کش کردن محتوا روی سرورهای لبه، فرایند استریم را به‌شکل قابل توجهی بهتر کرد.

حالا که فهمیدید کاربرد رایانش لبه ای چیست، بیایید در بخشی جداگانه به مزایایی که از این مدل محاسباتی حاصل می‌شوند بپردازیم.

مزایای رایانش ابری چیست؟

تا همین جای مقاله، جسته‌گریخته اشاراتی به نقاط قوت Edge Computing داشتیم؛ منتهی در این قسمت، می‌خواهیم آن‌ها را کنار هم بیاوریم و تک‌تک موارد را با نگاهی موشکافانه‌تر بررسی کنیم.

صرفه‌جویی در مخارج

گفتیم که با استفاده از رایانش مرزی، استفاده از پهنای باند به حداقل می‌رسد و منابع خیلی کمتری از سرور درگیر می‌شوند. هم پهنای باند و هم منابع پولی هستند و برای تهیۀ آن‌ها باید دست‌به‌جیب شوید.

از طرفی دیگر، هرچه زمان‌ جلوتر می‌رود، دستگاه‌های بیشتری به اینترنت متصل می‌شوند و این یعنی نیاز به پهنای باند و منابع بیشتر جهت پردازش داده‌های آن‌ها. با انتقال فرایند پردازش به سرورهای لبه، صرفه‌جویی قابل توجهی در مخارج صورت می‌گیرد و این همان چیزی است که متصل شدن اشیای مختلف به اینترنت را به‌صرفه می‌کند.

بهبود عملکرد

یکی دیگر از مزایای اصلی انتقال فرایند پردازش به سرورهای Edge، کاهش تأخیر در پاسخ‌دهی است که بالاتر هم راجع‌به آن صحبت کردیم.

در حالت عادی، هربار که یک دستگاه بخواهد با سروری در فاصله‌ای دور ارتباط برقرار کند، تأخیر ایجاد خواهد شد و حقیقتاً این اتفاق اجتناب‌ناپذیر است.

برای مثال، دو همکار که هر دو در یک ساختمان هستند، وقتی با هم چت می‌کنند، ممکن است پاسخ‌های یکدیگر را با تأخیر زیاد روی نمایشگر خود ببینند؛ چون پیام‌ها باید از ساختمان خارج شوند، کلی راه را تا سروری که در آن سر دنیا قرار دارد بپیمایند و بعد دوباره به ساختمان شرکت برگردند!

وقتی رایانش مرزی به کار گرفته می‌شود و روتر داخلی شرکت مسئولیت پردازش داده‌ها را برعهده می‌گیرد، نیاز به این رفت‌وآمد طولانی از بین می‌رود و خواهیم دید که خبری از تأخیر خیلی زیاد هم نخواهد بود؛ این یعنی بهبود عملکرد.

همچنین، وقتی کاربران اپلیکیشن‌‌های مختلف که برای پردازش داده‌ها نیاز به ارتباط با یک سرور خارجی دارند، به‌صورت همزمان در حال استفاده از آن اپلیکیشن‌ها باشند، با تأخیرات زیاد مواجه خواهند شد؛ چراکه حجم زیادی از داده‌ها در صف پردازش توسط سرور هستند.

مدت‌زمان این تأخیرها بسته به پهنای باند موجود و موقعیت قرارگیری سرورها متفاوت است؛ اما وقتی پردازش‌ها به Edge Serverها منتقل می‌شوند، این تأخیرها هم از بین می‌روند.

افزایش امنیت

توضیح دادیم که با رایانش مرزی، لازم نیست داده‌ها مسیرهای طولانی تا سرور را طی کنند و در نزدیک‌ترین موقعیت مکانی (به همان‌جایی که تولید شده‌اند) تحت پردازش قرار می‌گیرند.

به‌دنبال اتخاذ چنین سازوکاری، داده‌های حساس کمتر در معرض خطرات ناشی از هکرها قرار می‌گیرند و چون قرار نیست از مسیرهای طولانی عبور کنند، امنیت آن‌ها به‌شکل مؤثرتری تأمین خواهد شد.

امکان اتخاذ تصمیم‌های بهتر و حساب‌شده‌تر

پردازش داده‌ها در لحظه و روی شبکه‌هایی که بسیار نزدیک به دستگاه‌ها هستند، امکان اتخاذ تصمیم‌های مهم در کوتاه‌ترین زمان ممکن را فراهم می‌کند.

بالاتر به ماشین‌های خودران اشاره کردیم و به‌عنوان حوزه‌ای که تصمیم‌گیری سریع در آن بسیار حائز اهمیت است، گفتیم که رایانش مرزی چطور می‌تواند به موجودیت چنین محصولاتی منجر شود.

اما خب، این نوع مدل محاسباتی هم بی‌ایراد نیست و در بخش بعدی، به نقاط ضعف Edge Computing می‌پردازیم.

رایانش مرزی چه ایراداتی دارد؟

از جملۀ بارزترین ایرادات رایانش مرزی می‌توانیم موارد زیر را نام ببریم:

نیاز به سخت‌افزارهای لوکال اضافی

طبیعتاً شبکه‌های لبه (Edge Network) از دستگاه‌هایی تشکیل می‌شوند که توان پردازشی خیلی زیادی ندارند. مخصوصاً وقتی آن‌ها را با دیتاسنترهای متمرکز شامل سرورهای خیلی قدرتمند مقایسه می‌کنیم. نتیجتاً، شاید آن‌ها نتوانند حجم زیادی از داده‌ها را پردازش کنند و حتی فضای کافی برای ذخیره‌سازی انبوه دیتا وجود نداشته باشد.

به همین خاطر است که به سخت‌افزارهای لوکال اضافی نیاز پیدا می‌کنید. سخت‌افزارهایی که قدرت شبکه را بیشتر می‌کنند و برای پردازش داده‌ها ضروری هستند.

افزایش بردارهای حمله (Attack Vectors)

به ساده‌ترین بیان، منظور از بردارهای حمله، متدهایی هستند که هکرها به کار می‌گیرند تا ضعف‌های احتمالی در یک سیستم کامپیوتری را شناسایی کنند. ضعفی که می‌تواند در نرم‌افزار، سخت‌افزار یا حتی رفتار نیروی انسانی نهفته باشد.

گفتیم سازوکار رایانش لبه‌ای به‌گونه‌ای است که فرایند پردازش بین شبکه‌ای نسبتاً گسترده از دستگاه‌های مختلف تقسیم می‌شود؛ بنابراین، سطح آسیب‌پذیری بیشتر می‌شود و هکرها کار ساده‌تری برای پیدا کردن نقصان‌های احتمالی دارند.

سختی‌های مدیریتی

مدیریت و رسیدگی به شبکۀ رایانش مرزی نیازمند مهارت‌های خاصی است. مهارت‌هایی که در مدیریت رایانش ابری به آن‌ها نیاز نخواهید داشت.

اگر قرار است سراغ این مدل محاسباتی بروید، باید برای یادگیری این مهارت‌ها وقت بگذارید؛ یا هزینه‌ کنید و آن‌ها را به اعضای تیم خود آموزش دهید؛ یا کلاً افرادی را استخدام کنید که از این مهارت‌ها برخوردار هستند.

دیگر وقت آن رسیده است که برویم سراغ جمع‌بندی مقاله.

رایانش مرزی: مدل محاسباتی نوین با ایرادات اندک

هدف اصلی از نوشتن این مقاله، ارائۀ پاسخ به پرسش رایانش مرزی چیست بود. سعی کردیم با بررسی جوانب مختلف این مدل محاسباتی، تمام آنچه لازم است دربارۀ آن بدانید را در اختیارتان قرار دهیم.

Edge Computing به‌خاطر سازوکار ویژه‌ای که دارد، بسیار مناسب تکنولوژی‌های روز است و به‌قولی، موجودیت چیزهایی مثل ماشین‌های خودران را ممکن کرده.

اگر مقاله را کامل خوانده باشید، می‌دانید که علی‌رغم معدود ایرادات وارد به این مدل، رایانش مرزی مزایای خیلی زیادی به‌همراه می‌آورد و این حقیقت گواه بر کارآمدی آن است.

امیدواریم توانسته باشیم پاسخ تمام سؤالاتتان پیرامون این موضوع را داده باشیم. اگر همچنان ابهامی وجود دارد، در قسمت کامنت‌ها منتظرتان هستیم.

منابع: spiceworks | CloudFlare | IBM