يجب أن تبدأ في التفكير في الحوسبة السحابية 5g والحافة

في زيارة قمت بها مؤخرًا إلى مصنع مرسيدس بنز في شتوتغارت بألمانيا ، تعرفت على الماكينات ذات الارتباط العالي المستخدمة في صناعة السيارات اليوم. يحتفظ كل جهاز - بدءًا من أدوات اللحام الآلية الآلية وحتى مفكات البراغي المتصلة بشبكة Wi-Fi - بكل خطوة من خطوات التصنيع في كل جزء من كل سيارة. أثناء تصنيع السيارة ، يتم تتبع كل جزء كما هو الحال مع كل موظف عمل على تصنيع السيارة.

هذا يجعل جولة المصنع مثيرة للإعجاب ، ولكن خلف الكواليس ، تكون النتيجة هي تخزين كمية هائلة من البيانات لكل سيارة في كل مرحلة من مراحل حياتها ، حتى بعد خروجها من المصنع. على الرغم من أن شركة Daimler Benz لم تكن على استعداد لمشاركة تفاصيل بيئة الحوسبة معي ، فقد كان من الواضح أن الكم الهائل من البيانات والكمون المنخفض المطلوب للتصنيع لا يمكن أن يعملا في بنية تعتمد على نظام بيانات أساسي واحد ، بمعنى أن الشبكة مصممة لترتد كل تلك البيانات ذهابًا وإيابًا بين نقاط النهاية ومورد خادم أساسي واحد ، خاصةً بالنظر إلى الطبيعة العالمية لتصنيع الشركة. تعتبر السرعة التي يجب أن تنتقل بها هذه البيانات باهظة ، وسيكون من المستحيل أيضًا وقت الاستجابة بين الاستعلام والإجابة ، وتعريفك الأساسي للكمون.

مصنع مرسيدس بنز في شتوتغارت ، ألمانيا

والتصنيع ليس هو الصناعة الوحيدة التي تتخطى حدود تصميم الشبكات التقليدية. تتحرك Internet of Things (IoT) وحوسبة الأجهزة المحمولة أيضًا بسرعة كافية لدرجة أنها ستغير قريبًا بشكل أساسي الشبكات التي اعتدت رؤيتها. تتطلب هذه الاتجاهات عرض نطاق ترددي هائل ومستمر من شبكات اليوم - عرض النطاق الترددي الذي يتعذر على البنية التحتية لشبكتنا التقليدية معالجته بشكل متزايد وبالتأكيد لن تتمكن من دعمه في المستقبل البعيد المدى.

ينمو إنترنت الأشياء بسرعة كبيرة بحيث يصطدم بالفعل بالحدود المادية للشبكات. لا توفر أجهزة الاستشعار في المعدات الصناعية نقاط البيانات فحسب ، بل تحتاج أيضًا إلى تحليل تلك البيانات في الوقت الفعلي ، الأمر الذي لا يتطلب عرض النطاق الترددي فقط احتياجاته الخاصة ولكنه يتطلب أيضًا ترقية خطيرة في زمن انتقال مقبول. وهذا جانب واحد فقط من إنترنت الأشياء. ينمو سوق التجزئة للمستهلكين في إنترنت الأشياء بشكل أسرع من القطاع الصناعي ، مع اتجاهات مثل الأجهزة المنزلية الذكية والخدمات التي تراقبها وتستجيب لها ، وخدمات الترفيه والبث عند الطلب ، وبالطبع الخدمات الضخمة والمستمرة تزايد قطاع الهاتف المحمول والتطبيقات والخدمات.

وفي الجوار ، هناك اتجاهات جديدة مثل الواقع الافتراضي (VR) وخدمات الواقع المعزز (AR) وخدمات المعلومات والترفيه ووسائل النقل المستقلة ، وكلاهما يعد بإضافة كميات هائلة من تدفقات البيانات في الوقت الفعلي إلى الإنترنت الذي يتوتر بالفعل في طبقات. والأسوأ من ذلك ، أن كل هذه التطبيقات الجديدة لا تريد فقط مزيدًا من البيانات لتلائم الأنابيب المقيدة ، بل إنها تحتاج إلى تحليلها جميعها بسرعة أكبر - فكر في الوقت الفعلي.

5G اللاسلكية يضيف مضاعفات

في حين أن التصور هو أن الاتصالات اللاسلكية 5G هي رصاصة فضية لهذه المشاكل ، إلا أنها في الواقع تعني المزيد من التعقيد. من بين أشياء أخرى ، ستوفر 5G سرعات أسرع بشكل كبير ، وبالتالي توفير نطاق ترددي أكبر أكبر ، والذي يبدو رائعًا للأجهزة اللاسلكية. لكن شبكات المحمول لا وجود لها في حد ذاتها. ستحتاج شبكة 5G الجديدة والأجهزة التي تستخدمها إلى شبكة تدعمها في النهاية الخلفية بحيث يمكن توفير البيانات التي يحتاجون إليها وخدمات الحوسبة التي يحتاجونها بأقل قدر ممكن من الكمون. سيكون هذا الشرط المنخفض زمن الوصول أكثر إصرارًا من أي وقت مضى ، حيث ستحتاج خدمات مثل وسائل النقل ذاتية القيادة إلى نقل البيانات على الفور تقريبًا حتى تؤدي وظائفها.

يمكن اعتبار زمن الانتقال تأخيرًا في الشبكة ، ولكنه ناتج بالفعل عن عدة عوامل ، أهمها سرعة الضوء في الألياف الزجاجية. كلما طالت المسافة التي تستغرقها حزمة البيانات على الشبكة ، كلما طال الوقت للوصول إلى وجهتها. على الرغم من أنها لا تزال تقاس بالكسور الصغيرة من الثانية ، إلا أن هذه الكسور تتراكم مع انضمام عوامل أخرى. على سبيل المثال ، تضيف سرعة تشغيل معدات الشبكة ، مثل أجهزة التوجيه والمحولات ، إلى الكمون الإجمالي ، وحتى لا يختلف ذلك حسب البائع فقط ولكن أيضا عن طريق التوجيه أو تبديل شرائح مختلفة. لذلك هل يستغرق الأمر خادمًا وأي تطبيق أو قاعدة بيانات قيد التشغيل للعثور على المعلومات التي تحتاجها وإرسالها إليك مرة أخرى. عندما تصبح الشبكة أكثر انشغالًا وتصبح البنية التحتية للشبكة أقل قدرة على التعامل مع حركة المرور ، يزداد الكمون. هذا صحيح بشكل خاص مع الخوادم عندما تصبح محملة.

نظرًا لأن الاتصال بحوسبة مركزية ومستودع بيانات يستغرق وقتًا ، فإن الطريقة الوحيدة لتوفير الوقت (أي تقليل زمن الوصول) تتمثل في تجنب استخدام ذلك المستودع المركزي - مما يعني نقل أجزاء كبيرة من طاقة الحوسبة على شبكتك إلى حافة الشبكة. والنتيجة هي شيء يسمى "الحوسبة الحافة" ، مع المباني التي يشار إليها باسم "الحوسبة السحابية الحافة" ، والتي بدورها تستخدم أشياء تسمى الحوسبة السحابية أو الحوسبة الضبابية. المحرك الأساسي هو الحوسبة المتنقلة ، التي تستخدم البيانات بالضرورة على الحافة.

حافة الشبكة هي الجزء الأقرب إلى المستخدم النهائي. عن طريق نقل البيانات إلى حافة الشبكة ، يمكنك تقليل التأخير بطريقتين. أولاً ، يمكنك تقليل المسافة بين مستخدم البيانات والمكان الذي تم تخزينه فيه (المستودع) ؛ هذا يقلل من الوقت الذي تستغرقه البيانات للتنقل ذهابًا وإيابًا. ثانيًا ، من خلال الاحتفاظ بالبيانات المطلوبة بالقرب من المستخدم ، فإنك أيضًا تقلل من كمية البيانات التي يتعين على الخادم معالجتها ، مما يؤدي أيضًا إلى تسريع الأمور.

ما هو الحوسبة المتنقلة الحافة؟

الحوسبة المتطورة (MEC) هي الحوسبة المتطورة التي تدعم الأجهزة المحمولة عادةً من خلال الاتصالات اللاسلكية. على الرغم من أنها بدأت في أن تصبح جزءًا مهمًا من المؤسسة ، إلا أن هذا سيتغير بشكل كبير في المستقبل القريب مع زيادة عرض النطاق الترددي للجوال وزيادة الطلب على البيانات. يستخدم MEC البنية التحتية اللاسلكية ومستودعات البيانات التي يتم وضعها بالقرب من البنية التحتية اللاسلكية للحفاظ على الكمون المنخفض. بالنسبة لمتخصصي تكنولوجيا المعلومات في المؤسسات أو حتى أولئك الذين يديرون شبكات الأعمال متوسطة الحجم ، يمكن أن يعني ذلك الكثير من التغييرات في المستقبل القريب ، ليس فقط عبر البنية التحتية اللاسلكية ولكن أيضًا معدات الشبكة الخلفية والخدمات السحابية الهجينة وخصائص تصميم التطبيقات الداخلية و بالتأكيد حماية البيانات والأمن.

يعد MEC بالفعل مكونًا مهمًا للشبكات التي تدعم صناعات متنوعة مثل الرعاية الصحية والتصنيع ، وستكون بالتأكيد ضرورية للاتجاهات الجديدة مثل السيارات المستقلة. تحتاج حافة شبكة الهاتف المحمول إلى دعم زمن انتقال منخفض للغاية بسبب أوقات اتخاذ القرار المطلوبة للأجهزة المحمولة ؛ لا تستطيع سيارة مستقلة الانتظار طويلاً للحصول على البيانات أثناء تحركها. هناك تطبيقات أخرى ، مثل تطبيقات AR ، حساسة للغاية للكمون لأن التأخير في تقديم البيانات إلى التطبيق يمكن أن يجعلها عديمة الفائدة إذا كان المستخدم قد انتقل بالفعل.

يعد الافتقار إلى موارد الحوسبة الواسعة النطاق عاملاً مقيدًا في تطوير المركبات المستقلة لأن كل سيارة مطالبة بحمل ما هو جهاز كمبيوتر فائق الفعالية - مكتمل بمتطلبات الطاقة والتبريد الفائقة للكمبيوتر - في صندوق السيارة. قد ينجح هذا مع وجود عدد قليل نسبيًا من هذه المركبات ، جميعها قيد التطوير ، ولكنها لن تعمل للنشر على نطاق واسع.

لكن الشبكات التقليدية لن تعمل أيضًا مع المركبات المستقلة لأن كمون هذه الشبكة مرتفع جدًا بحيث لا تعمل المركبات بفعالية. وينطبق الشيء نفسه مع AR على نطاق واسع على الأجهزة المحمولة أو الذكاء الاصطناعي على نطاق واسع (AI). يجب أن تكون جميعها قريبة من بياناتها حتى تكون مفيدة.

المستخدمين الصناعيين لديهم مشكلة مماثلة. نظرًا لأن كل شيء بدءًا من تصنيع الآلات إلى معدات الجرد يصبح آليًا بشكل أكبر ، فإن الطلب على الشبكة يصبح أكبر. مثل السيارات المستقلة ، فإنها تحتاج إلى الوصول الفوري إلى البيانات الخاصة بهم.

Cloud Edge، 5G، IT

لكل هذه الأسباب ، سيكون للحوسبة المتطورة تأثير كبير على العديد من أقسام تكنولوجيا المعلومات ، على الرغم من أنها لا تزال غير موجودة فيها جميعًا. في المواقف التي يكون فيها زمن الوصول مشكلة ، مما يعني ضرورة الوصول السريع إلى البيانات ، فقد تجد أن مزود الخدمة السحابية غير قادر على تلبية احتياجاتك. المشكلة هي أن هذه الحاجة إلى الوصول إلى البيانات بشكل أسرع وأسرع أصبحت أكثر انتشارًا بسرعة ، حتى في العمليات التي لم تكن تقلق من الكمون في السابق. لحسن الحظ ، قد تجد أيضًا أن هناك موفري سحابة يمكنهم التعامل مع السحب على الحافة (هذه هي "cloudlets" أو "fog") التي تلبي احتياجاتك. قد تجد أيضًا أن مزود اللاسلكي الخاص بك ، الذي سيوفر اتصالات 5G ، سيتعامل أيضًا مع مستودع بياناتك بحيث يظل أقرب ما يكون إلى حافة الشبكة قدر الإمكان.

قد لا يكون هذا تغييرًا كبيرًا بمعنى ما ، لأنك لا تزال تتعامل مع موفر خدمة السحاب. ولكن هذا قد يعني أيضًا أنه سيتعين عليك أن تكون أكثر انخراطًا في مراقبة الأداء لمعرفة ما إذا كنت تحقق أهدافك الخاصة بالأداء على حافة الهاوية. ونظرًا لأن العديد من التطبيقات ستتوقف عن العمل بفعالية إذا لم تتحقق أهداف زمن الانتقال ، فهذا يعني أنك قد تحتاج إلى تغيير اتفاقية مستوى الخدمة (SLA) وتكتيكات العلاج عندما تحدث مشكلة لا محالة. للمساعدة ، إليك بعض الأشياء التي يجب التفكير فيها:

• هل أي من تطبيقاتك حساسة زمن الوصول؟ بمعنى ، هل تستخدم مستودع بيانات يحتاج فيه نوع من الاستجابة في الوقت الفعلي؟ وإذا لم تكن حساسة زمن الانتقال الآن ، فهل تشير اتجاهات تكنولوجيا المعلومات في مجال عملك إلى أن هذا سيتغير في المستقبل القريب؟ إذا كانت الإجابة على أي من هذه "نعم" ، فابدأ في التحقيق في كيفية تحسين زمن الوصول على البنية التحتية للشبكات الداخلية الخاصة بك وكذلك من خلال جميع مزودي الخدمات السحابية.
• هل تتوقع زيادة في العمليات المتنقلة أو عن بعد ، حيث توفر لك 5G اتصال أفضل؟ هل ستجلب 5G التغييرات في الأجهزة أو التطبيقات التي يستخدمها عملك؟ إذا كان الأمر كذلك ، فإن التخطيط لدورة اختبار وعلاج طويلة أمر بالغ الأهمية.
• هل ستفي شبكة المؤسسة الحالية بمتطلبات الأداء أثناء انتقال الحوسبة إلى الحافة؟ الإجابة المختصرة هنا هي دائمًا "لا" ، لكن الشيطان يكمن في التفاصيل. من خلال مواكبة اتجاهات التطبيقات الجديدة في قطاع الأعمال ، يجب أن تكون قادرًا على تحديد ليس فقط ما إذا كانت الحوسبة المتطورة و 5 G ستؤثران على عملك ولكن ربما كيف. بمجرد أن تعرف ذلك ، ابدأ في استكشاف ما هو مطلوب للحصول على شبكتك إلى هذه الحالة المثلى الجديدة وتعديل خططك على هذا النحو للمضي قدمًا.

قد تجد أنه ، بالإضافة إلى التحضير لبياناتك التي تعيش على حافة الشبكة ، سيتعين ترقية شبكتك بين الحافة والأساسية. في النهاية ، يجب أن تنتقل كل هذه البيانات إلى موقع يكون التحليل فيه ممكنًا ، ويتطلب ذلك رفعًا كبيرًا في كثير من الحالات.

كما قد تظن ، هذه العملية ليست جديدة ، وبالنسبة لهذه المسألة ، ليست كذلك الحوسبة المتطورة. الجديد هو أنه سرعان ما أصبح أكثر انتشارًا وأكثر استخدامًا على نطاق واسع. والجديد أيضًا هو مفهوم الحوسبة السحابية وحوسبة الحافة المتنقلة إلى جانب متطلبات شبكات 5G اللاسلكية والأجهزة المحمولة. مرة أخرى ، سيؤثر هذا على كل شيء بدءًا من البنية الأساسية وحتى التطبيق ومكدس الأمان. لم تعد الحافة في الأفق ، إنها أمامك مباشرةً. خطة وفقا لذلك.