Kompjuterizimi në skaje është një model i shpërndarë i informatikës që e sjell llogaritjen dhe ruajtjen e të dhënave më afër burimeve të të dhënave. Më gjerësisht, i referohet çdo dizajni që e afron llogaritjen fizikisht me një përdorues, në mënyrë që të zvogëlojë vonesën krahasuar me kur një aplikacion funksionon në një qendër të centralizuar të dhënash.
Termi filloi të përdoret në vitet 1990 për të përshkruar rrjetet e ofrimit të përmbajtjes - këto përdoreshin për të ofruar përmbajtje faqesh interneti dhe video nga serverat e vendosur pranë përdoruesve. Në fillim të viteve 2000, këto sisteme e zgjeruan fushëveprimin e tyre duke përfshirë edhe aplikacione të tjera, duke çuar në shërbime të hershme të informatikës edge. Këto shërbime mund të bënin gjëra të tilla si gjetja e tregtarëve, menaxhimi i shportave të blerjeve, mbledhja e të dhënave në kohë reale dhe vendosja e reklamave.
Interneti i gjërave (IoT), ku pajisjet janë të lidhura me internetin, shpesh është i lidhur me informatikën në kufijtë e hapësirës.
Përkufizim
Kompjuterizimi në skaje përfshin ekzekutimin e programeve kompjuterike që ofrojnë përgjigje të shpejta afër vendit ku bëhen kërkesat. Karim Arabi, gjatë një fjalimi kryesor në IEEE DAC 2014 dhe më vonë në një Seminar MTL të MIT në vitin 2015, e përshkroi informatikën në skaje si informatikë që ndodh jashtë "cloud", në skajin e rrjetit, veçanërisht për aplikacionet që kanë nevojë për përpunim të menjëhershëm të të dhënave.
Edge computing shpesh barazohet me fog computing, veçanërisht në konfigurime më të vogla. Megjithatë, në vendosje më të mëdha, siç janë qytetet inteligjente, fog computing shërben si një shtresë e dallueshme midis edge computing dhe cloud computing, ku secila shtresë ka përgjegjësitë e veta.
Raporti "Gjendja e Edge" shpjegon se informatika në skaje përqendrohet në serverat e vendosur afër përdoruesve fundorë. Alex Reznik, Kryetar i komitetit të standardeve ETSI MEC ISG, e përcakton 'edge' në mënyrë të lirshme si çdo gjë që nuk është një qendër tradicionale e të dhënave.
Në lojërat në cloud, nyjet skajore, të njohura si "gamelets", zakonisht janë brenda një ose dy hapave të rrjetit nga klienti, duke siguruar kohë të shpejtë reagimi për lojërat në kohë reale.
Kompjuterizimi në skaje mund të përdorë teknologjinë e virtualizimit për të thjeshtuar vendosjen dhe menaxhimin e aplikacioneve të ndryshme në serverat në skaje.
Koncept
Në vitin 2018, të dhënat botërore pritej të rriteshin me 61 përqind në 175 zettabajt deri në vitin 2025. Sipas firmës kërkimore Gartner, rreth 10 përqind e të dhënave të gjeneruara nga ndërmarrjet krijohen dhe përpunohen jashtë një qendre tradicionale të centralizuar të të dhënave ose cloud-it. Deri në vitin 2025, firma parashikon që kjo shifër do të arrijë në 75 përqind. Rritja e pajisjeve IoT në skaj të rrjetit po prodhon një sasi të madhe të dhënash - ruajtja dhe përdorimi i të gjitha këtyre të dhënave në qendrat e të dhënave cloud i shtyn kërkesat e bandwidth-it të rrjetit deri në limit. Pavarësisht përmirësimeve në teknologjinë e rrjetit, qendrat e të dhënave nuk mund të garantojnë shpejtësi të pranueshme transferimi dhe kohë reagimi, të cilat shpesh janë një kërkesë kritike për shumë aplikacione. Për më tepër, pajisjet në skaj konsumojnë vazhdimisht të dhëna që vijnë nga cloud-i, duke i detyruar kompanitë të decentralizojnë ruajtjen e të dhënave dhe ofrimin e shërbimeve, duke shfrytëzuar afërsinë fizike me përdoruesin fundor.
Në një mënyrë të ngjashme, qëllimi i informatikës në skaje është të zhvendosë llogaritjet nga qendrat e të dhënave drejt skajit të rrjetit, duke shfrytëzuar objektet inteligjente, telefonat celularë ose portat e rrjetit për të kryer detyra dhe për të ofruar shërbime në emër të resë kompjuterike. Duke zhvendosur shërbimet në skaje, është e mundur të sigurohet ruajtja në memorje e përmbajtjes, ofrimi i shërbimeve, ruajtja e vazhdueshme e të dhënave dhe menaxhimi i IoT, duke rezultuar në kohë më të mira reagimi dhe shpejtësi transferimi. Në të njëjtën kohë, shpërndarja e logjikës në nyje të ndryshme të rrjetit paraqet probleme dhe sfida të reja.
Privatësia dhe siguria
Natyra e shpërndarë e kësaj paradigme sjell një ndryshim në skemat e sigurisë të përdorura në cloud computing. Në edge computing, të dhënat mund të udhëtojnë midis nyjeve të ndryshme të shpërndara të lidhura nëpërmjet internetit, dhe kështu kërkojnë mekanizma të veçantë enkriptimi të pavarur nga cloud. Kjo qasje minimizon vonesën, zvogëlon konsumin e bandwidth-it dhe rrit reagimin në kohë reale për aplikacionet. Nyjet e edge mund të jenë gjithashtu pajisje me burime të kufizuara, duke kufizuar zgjedhjen në aspektin e metodave të sigurisë. Për më tepër, kërkohet një ndryshim nga infrastruktura e centralizuar nga lart poshtë në një model besimi të decentralizuar.
Nga ana tjetër, duke i mbajtur dhe përpunuar të dhënat në skaj, është e mundur të rritet privatësia duke minimizuar transmetimin e informacionit të ndjeshëm në cloud. Për më tepër, pronësia e të dhënave të mbledhura kalon nga ofruesit e shërbimeve te përdoruesit fundorë.
Shkallëzueshmëria
Shkallueshmëria në një rrjet të shpërndarë duhet të përballet me probleme të ndryshme. Së pari, duhet të marrë në konsideratë heterogjenitetin e pajisjeve, duke pasur kufizime të ndryshme të performancës dhe energjisë, gjendjen shumë dinamike dhe besueshmërinë e lidhjeve krahasuar me infrastrukturën më të fuqishme të qendrave të të dhënave në cloud. Për më tepër, kërkesat e sigurisë mund të sjellin vonesa të mëtejshme në komunikimin midis nyjeve, të cilat mund të ngadalësojnë procesin e shkallëzimit.
Teknika e planifikimit më të fundit mund të rrisë shfrytëzimin efektiv të burimeve skajore dhe të shkallëzojë serverin skajor duke caktuar burime minimale skajore për secilën detyrë të shkarkuar.
Besueshmëria
Menaxhimi i dështimeve është thelbësor për të mbajtur një shërbim aktiv. Nëse një nyje e vetme bie dhe është e paarritshme, përdoruesit duhet të jenë ende në gjendje të hyjnë në një shërbim pa ndërprerje. Për më tepër, sistemet e informatikës në skaj duhet të ofrojnë veprime për t'u rikuperuar nga një dështim dhe për të njoftuar përdoruesin për incidentin. Për këtë qëllim, çdo pajisje duhet të mirëmbajë topologjinë e rrjetit të të gjithë sistemit të shpërndarë, në mënyrë që zbulimi i gabimeve dhe rikuperimi të bëhen lehtësisht të zbatueshëm. Faktorë të tjerë që mund të ndikojnë në këtë aspekt janë teknologjitë e lidhjes në përdorim, të cilat mund të ofrojnë nivele të ndryshme besueshmërie, dhe saktësia e të dhënave të prodhuara në skaj që mund të jenë të pasigurta për shkak të kushteve të veçanta të mjedisit. Si shembull, një pajisje informatike në skaj, siç është një asistent zanor, mund të vazhdojë të ofrojë shërbim për përdoruesit lokalë edhe gjatë ndërprerjeve të shërbimit cloud ose internetit.
Shpejtësia
Kompjuterizimi në skaje i sjell burimet analitike llogaritëse afër përdoruesve fundorë dhe për këtë arsye mund të rrisë reagimin dhe rendimentin e aplikacioneve. Një platformë edge e projektuar mirë do të tejkalonte ndjeshëm një sistem tradicional të bazuar në cloud. Disa aplikacione mbështeten në kohë të shkurtra reagimi, duke e bërë kompjuterizimin në skaje një opsion dukshëm më të realizueshëm sesa kompjuterizimi në cloud. Shembujt variojnë nga IoT deri te drejtimi autonom, çdo gjë që lidhet me shëndetin ose sigurinë njerëzore/publike, ose që përfshin perceptimin njerëzor siç është njohja e fytyrës, e cila zakonisht i merr një njeriu midis 370-620 ms për ta kryer. Kompjuterizimi në skaje ka më shumë të ngjarë të jetë në gjendje të imitojë të njëjtën shpejtësi perceptimi si njerëzit, gjë që është e dobishme në aplikacione të tilla si realiteti i shtuar, ku kufjet duhet të njohin se kush është një person në të njëjtën kohë me atë që e bën edhe personi që i mban.
Efikasitet
Për shkak të afërsisë së burimeve analitike me përdoruesit fundorë, mjetet e sofistikuara analitike dhe mjetet e inteligjencës artificiale mund të funksionojnë në skajet e sistemit. Ky vendosje në skaj ndihmon në rritjen e efikasitetit operacional dhe është përgjegjëse për shumë përparësi për sistemin.
Për më tepër, përdorimi i informatikës në skaje si një fazë e ndërmjetme midis pajisjeve të klientit dhe internetit më të gjerë rezulton në kursime në efikasitet që mund të demonstrohen në shembullin e mëposhtëm: Një pajisje klienti kërkon përpunim intensiv kompjuterik në skedarët video që duhet të kryhen në servera të jashtëm. Duke përdorur servera të vendosur në një rrjet lokal në skaje për të kryer këto llogaritje, skedarët video duhet të transmetohen vetëm në rrjetin lokal. Shmangia e transmetimit përmes internetit rezulton në kursime të konsiderueshme të bandwidth-it dhe për këtë arsye rrit efikasitetin. Një shembull tjetër është njohja e zërit. Nëse njohja kryhet lokalisht, është e mundur të dërgohet teksti i njohur në cloud në vend të regjistrimeve audio, duke zvogëluar ndjeshëm sasinë e bandwidth-it të kërkuar.
