Edge Computing là gì? Tìm hiểu mô hình kiến trúc điện toán biên

Đối với những ai đam mê nghiên cứu điện toán đám mây thì Edge Computing – Điện toán biên là một thuật ngữ không còn quá xa lạ. Đi cùng với sự phát triển không ngừng của các thiết bị thông minh, kết nối không dây thì Edge Computing càng đóng một vai trò quan trọng không thể thiếu. Cùng theo dõi bài viết dưới đây để tìm hiểu tất tần tật thông tin về Edge Computing là gì nhé!

Edge Computing (Điện toán biên) là gì?

Edge Computing hay còn được gọi với cái tên khác là điện toán biên là một mô hình điện toán đám mây phân tán vô cùng tiềm năng. Theo đó thì sức mạnh tính toán cũng như lưu trữ đến gần hơn với nơi phát sinh data của công cụ này là rất lớn. Và chính nhờ điều này mà giúp tiết kiệm băng thông và giảm độ trễ vô cùng hiệu quả.

Vậy Edge Computing có nguồn gốc từ khi nào. Theo nhiều nguồn thông tin thì khởi nguồn của điện toán biên là CDN – Mạng phân phối nội dung. Theo đó vào thời điểm những năm cuối thập niên 90, nền tảng CDN được sử dụng để cung cấp Content website và video. Nguyên lý cơ bản là truyền tải thông tin từ máy chủ gần người dùng nhất. Sau này, đi cùng với sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ thì các mạng bắt đầu được cải tiến để lưu trữ ứng dụng và các thành phần. Và đây chính là một trong những chìa khóa quan trọng tạo ra dịch vụ Edge Computing đầu tiên như tổng hợp dữ liệu dựa theo thời gian thực.

Mô hình kiến trúc của điện toán biên

Điện toán đám mây (Cloud Computing), Internet of Things (IoT) và Edge Computing có một mối quan hệ vô cùng mật thiết với nhau. Theo đó thì điện toán biên là tầng trung gian đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp xử lý và lưu trữ dữ liệu nhỏ, cần phản hồi nhanh từ tầng IoT. Và chúng sẽ tiết kiệm băng thông cho các xử lý dữ liệu lớn được chuyển tiếp “lên mây”.

Trong hệ sinh thái điện toán biên thì dữ liệu được thu thập từ các cảm biến, máy đo,…Tuy nhiên thì những dữ liệu mới được thu thập này chưa được đưa ngay lên máy chủ đám mây. Mà thay vào đó là chúng sẽ đi qua vùng biên – Trung tâm tính toán và lưu trữ cục bộ.

Vậy vị trí của biên là nằm ở đâu? Thông thường thì biên là một trạm máy cục bộ, được kết nối Internet. Vị trí của chúng là ở rìa của một mạng LAN. Tuy nhiên trong một số trường hợp thì chúng lại là một trung tâm dữ liệu tại địa phương.

Nhìn chung thì biên chỉ cần đảm bảo nằm ở gần nguồn dữ liệu nhất. Hệ thống sẽ sẵn sàng cung cấp và xử lý độ trễ thấp trong thời gian thực. Và cuối cùng là các nguồn data lớn và phức tạp sẽ được chuyển dần đến máy chủ đám mây để thực hiện.

Thành phần cơ bản của mô hình Edge Computing

Những thành phần cơ bản của mô hình Edge Computing bao gồm có:

• Cloud Server: Đây có thể là một đám mây công cộng hoặc riêng tư hoặc đôi khi cũng có thể là một trung tâm dữ liệu. Những đám mây này có vai trò quan trọng trong việc lưu trữ và chạy những ứng dụng được sử dụng để điều phối và quản lý các nút biên khác nhau.
• Thiết bị biên (edge device): Là thiết bị được tích hợp trong đó là khả năng tính toán như máy ATM, máy ảnh số hoặc ô tô. Năng lực tính toán của các thiết bị biên thường khá hạn chế. Theo đó thì chúng chỉ xử lý các yêu cầu tức thời cần độ trễ thấp.
• Nút biên (edge node): Đây là một cách gọi chung để chỉ bất kỳ thiết bị biên, máy chủ biên hay cổng biên nào mà tính toán biên có thể được thực hiện.
• Máy chủ biên (edge server): Bộ phận này thường được sử dụng để chạy khối lượng công việc của ứng dụng doanh nghiệp. Và những dịch vụ được chia sẻ.
• Cổng biên (edge gateway): Thông thường thì cổng biên sẽ là một máy chủ biên. Bên cạnh chức năng là xử lý khối lượng công việc của ứng dụng doanh nghiệp thì cổng biên còn thực hiện các chức năng mạng như biên dịch giao thức, bảo vệ tường lửa. Đôi khi chúng còn có chức năng kết nối không dây.

Lợi ích Edge Computing mang đến cho doanh nghiệp

Edge Computing giới hạn tốc độ xử lý Cloud Computing

Mặc dù máy chủ đám mây có thể xử lý được những tác vụ rất lớn. Tuy nhiên nhược điểm lớn nhất của chúng là độ trễ đường truyền qua Internet có thể tính được bằng hàng trăm mili giây. Sở dĩ có điều này là do chúng thường được đặt ở các vị trí rất xa. Tuy nhiên điện toán biên thì hoàn toàn ngược lại.

Mặc dù so với máy chủ đám mây, các thiết bị biên có thể yếu hơn rất nhiều. Tuy nhiên với lượng dữ liệu không quá lớn từ các thiết bị IoT đã mang tới cho chúng một lợi thế rất lớn là có thể cung cấp tốc độ phản hồi ở mức micro giây ở khoảng cách ngắn.

Bảo mật cao, đảm bảo đường truyền dữ liệu

Đối với một doanh nghiệp, tính bảo mật luôn đóng một vai trò cực kỳ quan trọng. Và điện toán biên đã thể hiện rất tốt được vai trò này của mình. Theo đó điểm nổi bật nhất của điện toán đám mây, đặc biệt là đám mây công cộng là tính riêng tư và bảo mật dữ liệu. Điện toán biên cũng có một số điểm chung so với đám mây lai hybrid cloud. Theo đó thì những xử lý cục bộ – tại thiết bị biên luôn cho sự an tâm tốt hơn về độ bảo mật. Trừ những dữ liệu không quan trọng thì mới được đẩy lên máy chủ công cộng.

Giảm tải băng thông Cloud Computing

Một trong những lợi ích quan trọng khác mà Edge Computing mang tới cho doanh nghiệp là giảm tải băng thông Cloud Computing vô cùng hiệu quả. Theo đó thì băng thông đến từ các máy chủ đám mây đặt ở xa là nguồn tài nguyên hạn chế mà ai ai cũng muốn tiết kiệm. Những tải công việc được xử lý ngay tại biên không chỉ giúp giảm lượng dữ liệu truyền qua Internet đến Cloud Server một cách đáng kể. Mà bên cạnh đó còn đóng vai trò quan trọng giúp cắt giảm chi phí đầu tư cho năng lực xử lý đám mây.

Ứng dụng của Edge Computing

Trong công việc cũng như trong cuộc sống, sự xuất hiện của điện toán biên hiện nay là vô cùng phổ biến. Có thể thấy tầm quan trọng mà Edge Computing mang lại cho công việc và trong cuộc sống ngày càng rõ rệt hơn. Dưới đây là một số ứng dụng của Edge Computing trong cuộc sống mà chúng tôi muốn chia sẻ tới bạn đọc:

• Xe tự hành: Đây là một trong những thành quả chứng minh sự phát triển của Edge Computing.
• Thiết bị sức khỏe: Công nghệ áp dụng trong theo dõi tình trạng sức khỏe và thiết bị đeo y tế. Thông qua thiết bị này, người bệnh mãn tính sẽ được giám sát tình trạng sức khỏe từ xa.
• Phẫu thuật có sự hỗ trợ của robot: Công cụ mang ý nghĩa quan trọng khi mỗi nano giây tạo ra khác biệt rõ ràng giữa sự sống và cái chết.
• Đèn giao thông hoặc tua – bin gió: Hoạt động mà không cần tương tác với đám mây 24/7. Chúng vận hành hoàn toàn tự động và rất hữu hiệu khi mất kết nối máy chủ.

Trên đây là toàn bộ thông tin về Edge Computing là gì, những lợi ích quan trọng mà Edge Computing mang tới cho doanh nghiệp mà Mona Media muốn chia sẻ tới bạn đọc. Hy vọng rằng qua những chia sẻ về Edge Computing là gì ở bài viết mang tới cho bạn đọc thật nhiều thông tin bổ ích!