ظهور محاسبات لبه و اتصالات کم تاخیر

ظهور محاسبات لبه و نقش حیاتی فناوری اتصال متقابل با تأخیر کم

خلاصه: رشد تصاعدی اینترنت اشیا، 5G و برنامه‌های کاربردی بی‌درنگ، یک تغییر عظیم در شبکه‌های محاسبات لبه را رقم می‌زند. این پارادایم جدید نیازمند بازنگری اساسی در معماری مراکز داده است و قدرت پردازش را به منبع داده نزدیک‌تر می‌کند. این مقاله به بررسی محرک‌های پشت این تغییر و چگونگی راه‌حل‌های اتصال متقابل با تأخیر کم، از جمله راه‌حل‌های لبه Mellanox، می‌پردازد که این تحول را با اطمینان از سرعت و قابلیت اطمینان مورد نیاز در لبه، امکان‌پذیر می‌سازند.

ضرورت محاسبات لبه: داده، سرعت و پهنای باند

مدل‌های محاسبات ابری سنتی، که در آن داده‌ها برای پردازش به یک مرکز داده متمرکز ارسال می‌شوند، در تلاش برای همگامی با تقاضاهای برنامه‌های کاربردی مدرن هستند. انفجار داده‌ها از حسگرها، وسایل نقلیه خودران و کارخانه‌های هوشمند، هزینه‌های پهنای باند و تأخیر غیرقابل قبولی را ایجاد می‌کند. گارتنر پیش‌بینی می‌کند که تا سال 2025، 75٪ از داده‌های تولید شده توسط شرکت‌ها در خارج از یک مرکز داده متمرکز سنتی ایجاد و پردازش خواهند شد. شبکه‌های محاسبات لبه این مشکل را با پردازش داده‌ها به صورت محلی حل می‌کند، تأخیر را به میلی‌ثانیه کاهش می‌دهد، پهنای باند را حفظ می‌کند و تصمیم‌گیری بی‌درنگ را امکان‌پذیر می‌سازد.

اتصالات متقابل با تأخیر کم: سیستم عصبی لبه

برای اینکه محاسبات لبه مؤثر باشد، ساختار اتصال متقابل بین سرورها، ذخیره‌سازی و دستگاه‌های شبکه‌ای در یک مرکز داده لبه باید بسیار با کارایی بالا باشد. تأخیر، معیار اصلی است. اترنت استاندارد اغلب گلوگاه‌هایی را معرفی می‌کند که مزایای پردازش محلی را خنثی می‌کند. اتصالات متقابل با کارایی بالا مانند آنهایی که توسط راه‌حل‌های لبه Mellanox ارائه می‌شوند، عبارتند از:

• تأخیر فوق‌العاده کم: تأخیر زیر میکروثانیه، حرکت سریع داده‌ها را بین اجزای حیاتی لبه تضمین می‌کند و تجزیه و تحلیل و پاسخ فوری را تسهیل می‌کند.
• تراکم پهنای باند بالا: پشتیبانی از پورت‌های 25/100/200 گیگابیت بر ثانیه در فرم فاکتورهای فشرده و کم‌مصرف برای مکان‌های لبه با فضای محدود ضروری است.
• فناوری RDMA: دسترسی مستقیم به حافظه از راه دور امکان انتقال داده‌ها از حافظه به حافظه را فراهم می‌کند و CPU را دور می‌زند تا تأخیر و سربار را به شدت کاهش دهد.

راه‌حل‌های لبه Mellanox: معماری برای عصر توزیع‌شده

Mellanox (اکنون بخشی از NVIDIA) یک پشته فناوری قوی را ارائه می‌دهد که به‌طور خاص برای چالش‌های زیرساخت لبه طراحی شده است. رویکرد آنها شامل همه چیز از کارت‌های رابط شبکه (NIC) و سوئیچ‌ها گرفته تا قابلیت‌های شبکه‌سازی تعریف‌شده توسط نرم‌افزار (SDN) است و یک محیط شبکه‌های محاسبات لبه یکپارچه و با کارایی بالا ایجاد می‌کند. پیشنهادات کلیدی عبارتند از:

• ConnectX SmartNICs: عملکردهای شبکه‌سازی، امنیت و ذخیره‌سازی را از CPU میزبان بارگیری کنید و محاسبات موجود برای برنامه‌های لبه را افزایش دهید.
• سوئیچ‌های اترنت Spectrum: رادیکس بالا و تأخیر کم را در طیف وسیعی از پیکربندی‌ها و فرم فاکتورهای پورت ارائه دهید که برای مراکز داده لبه ایده‌آل هستند.
• BlueField DPUs: سطح بی‌سابقه‌ای از بارگیری زیرساخت، جداسازی امنیتی و کنترل را فراهم می‌کند و به عنوان یک عنصر اساسی برای استقرار ایمن و کارآمد لبه عمل می‌کند.

کمّی‌سازی مزیت لبه: تأخیر و هزینه

ارزش استراتژیک برای شرکت‌های آینده‌نگر

ایجاد یک استراتژی محاسبات لبه قوی دیگر یک مفهوم آینده‌نگر نیست، بلکه یک ضرورت امروزی برای رقابت‌پذیری است. سرمایه‌گذاری در شبکه‌های محاسبات لبه زیرساخت مناسب بسیار مهم است. یک ساختار اتصال متقابل با تأخیر کم و توان عملیاتی بالا تضمین می‌کند که استقرار لبه می‌تواند نه تنها بارهای کاری فعلی را مدیریت کند، بلکه برای پاسخگویی به تقاضاهای فناوری‌های آینده مانند واقعیت افزوده و استنتاج هوش مصنوعی فراگیر نیز مقیاس‌پذیر باشد.