by Điện toán biên là gì?
Thực tế cũng không quá khó để bạn có thể nắm rõ được khái niệm điện toán biên là gì. Về cơ bản, điện toán biên là mô hình điện toán phân tán, trong đó việc tính toán phần lớn hay thậm trí được thực hiện hoàn toàn trên các node thiết bị phân tán, được gọi là thiết bị thông minh hay thiết bị "ranh giới", thay vì chủ yếu diễn ra trên môi trường đám mây tập trung. Khi tìm hiểu về điện toán biên là gì bạn có thể thấy vai trò chính của điện toán biên là cung cấp tài nguyên máy chủ, phân tích dữ liệu và trí tuệ nhân tạo gần hơn với các nguồn thu thập thông tin dữ liệu và các hệ thống vật lý không gian mạng, như cảm biến và bộ truyền động thông minh.
Khám phá mô hình điện toán biên
+ Lớp Cloud: Lớp Cloud trong mô hình điện toán biên là gì? Thực tế, đây là một nền tảng dữ liệu lớn giúp phân tích các tác vụ phức tạp và tốn nhiều thời gian như Big Data, Machine Learning,...
+ Lớp điện toán biên: Có thể thấy, lớp điện toán biên sẽ nằm ngay cạnh hay gần các thiết bị IoT để kết nối và xử lý các dữ liệu cục bộ của hàng tỷ thiết bị IoT. Khái niệm về điện toán biên là gì được sử dụng để mô tả các trung tâm tính toán nằm giữa đám mây (Cloud) nhưng gần các thiết bị (Devices) sẽ được gọi là biên. Ngoài ra, khái niệm về điện toán biên là gì còn chỉ ranh giới tính toán giữa môi trường Internet và môi trường mạng cục bộ.
+ Các thiết bị IoT: Khi tìm hiểu về điện toán biên là gì bạn sẽ thấy các thiết bị IoT quan trọng như các cảm biến (Sensors), các thiết bị đo đạc, điều khiển (Controller),...
Trên thực tế, hầu hết các doanh nghiệp lớn đều phát triển theo hình thức xây dựng, triển khai các chi nhánh, cơ sở sản xuất kinh doanh khác nhau. Các hệ thống điện toán biên sẽ được thiết kế để có thể dễ dàng thu thập và quản lý các thiết bị IoT trong một khu vực nhất định. Qua đó, các doanh nghiệp có thể kết hợp các khối lượng dữ liệu đã được phân tích ở nhiều vị trí địa lý khác nhau để có thể phân tích chuyên sâu hơn nữa tại tầng Cloud, điều này giúp tìm ra các khoảng trống (gaps) và tối ưu phương thức sản xuất/kinh doanh theo thời gian.
Nguyên lý hoạt động của điện toán biên là gì?
Sau khi hiểu được điện toán biên là gì thì việc nắm rõ được nguyên lý hoạt động của điện toán biên là gì cũng là điều vô cùng cần thiết. Để mô tả một cách dễ dàng nguyên lý hoạt động của điện toán biên là gì bạn có thể hình dung về các thiết bị thông minh, khi lúc này một cảm biến IoT sẽ tạo ra hàng triệu dữ liệu một giây. Đối với điện toán đám mây thì thông tin dữ liệu sẽ ngay lập tức được chuyển tới cơ sở dữ liệu đám mây - trung tâm nơi xử lý và lưu trữ.
Khi có các yêu cầu, máy chủ ngay lập tức sẽ đưa ra phản hồi trở lại thiết bị nhận để thực hiện phân tích dữ liệu thu được và toàn bộ quá trình diễn ra chỉ ít hơn một giây để hoàn tất. Khi tìm hiểu về điện toán biên là gì, bạn sẽ thấy nó không cần phải gửi dữ liệu thu về được từ các cảm biến IoT. Bên cạnh đó, các thiết bị hay nút mạng gần nhất sẽ có nhiệm vụ tự động xử lý dữ liệu sau đó phản hồi lại, các cảm biến thiết bị được triển khai từ xa yêu cầu cần phải có thời gian thực. Hệ thống điện từ đám mây cũng thường có xu hướng xử lý chậm khi gặp phải trường hợp này, nhất là khi việc đưa ra quyết định cần được thực hiện trong thời gian ngắn tính bằng micro giây. Nếu không tìm hiểu về điện toán biên là gì chắc hẳn bạn sẽ không để ý đến điều này.
Ưu điểm của điện toán biên
Thứ nhất: Giới hạn về tốc độ xử lý Cloud Computing
Trên thực tế, máy chủ đám mây có thể xử lý cho những tác vụ rất lớn, nhưng do chúng thường được đặt ở các vị trí rất xa nên độ trễ đường truyền qua mạng Internet có thể tính bằng hàng trăm mili giây. Ngược lại, triển khai mô hình điện toán biên với các thiết bị biên có thể yếu hơn rất nhiều, tuy nhiên với lượng dữ liệu không quá lớn từ các thiết bị IoT, chúng có thể cung cấp cho người dùng tốc độ phản hồi ở mức micro giây từ khoảng cách ngắn. Ví dụ cụ thể về những chiếc xe tự lái được áp dụng mô hình điện toán biên thì lúc này mỗi mili giây độ trễ của xe có thể đánh đổi bằng sự an toàn của con người.
Thứ hai: Đường truyền ổn định
Các máy chủ biên trong mô hình điện toán biên ở gần hay thậm chí trong cùng mạng cục bộ luôn có thể đảm bảo cho người dùng tốc độ và sự ổn định khi truyền dữ liệu. Một ví dụ dễ thấy là mỗi khi cáp quang gặp sự cố gây ra ảnh hưởng đến kết nối Internet trong nước là không đáng kể, trong khi lượng băng thông quốc tế luôn sụt giảm đến mức đáng kinh ngạc.
Thứ ba: An toàn bảo mật
Vấn đề nổi bật của điện toán đám mây, nhất là đám mây công cộng chính là tính riêng tư và độ bảo mật an toàn dữ liệu. Có thể nói, mô hình điện toán biên phần nào đó khá giống với đám mây lai Hybrid Cloud, khi mà những xử lý cục bộ tại các thiết bị biên luôn cho sự an tâm lớn hơn về bảo mật. Bởi lẽ, với mô hình điện toán biên sẽ chỉ có các dữ liệu không quan trọng mới được đẩy lên máy chủ công cộng.
Thứ tư: Giảm tải băng thông cho Cloud Computing
Có thể nói, lượng băng thông đến các máy chủ đám mây đặt ở xa là nguồn tài nguyên hạn chế mà ai cũng muốn được tối ưu. Khi sử dụng điện toán biên, công việc được xử lý ngay tại biên không chỉ giúp giảm lượng dữ liệu phải truyền qua mạng Internet đến Cloud Server, mà còn cắt giảm không nhỏ lượng chi phí đầu tư cho năng lực xử lý đám mây.
Nhược điểm của điện toán biên
Bên cạnh những ưu điểm rất đáng chú ý thì việc sử dụng mô hình điện toán biên này vẫn còn tồn tại một vài những nhược điểm nhất định sau:
Thứ nhất: Thiếu cơ sở dữ liệu tại chỗ
Điện toán biên thực hiện xử lý ở vùng biên - nơi đặt các máy chủ gần nhất, nhưng đôi khi có những vùng kém phát triển sẽ gây ra những khó khăn khi triển khai cơ sở hạ tầng điện toán biên, khiến những ưu điểm của mô hình này không thể phát huy tối đa năng lực của mình.
Thứ hai: Chi phí đầu tư khá lớn
Mặc dù điện toán biên mang đến nhiều lợi ích và khả năng tiết kiệm băng thông cũng như năng lực xử lý đám mây, tuy nhiên chi phí đầu tư ban đầu cho một mạng biên là không hề nhỏ. Với việc phải đầu tư số lượng thiết bị lớn, phân tán về vị trí địa lý có thể làm chùn bước cho cả các doanh nghiệp lớn.
Thứ ba: Mất mát dữ liệu
Tại biên những dữ liệu bị đánh giá là không quan trọng sẽ bị loại bỏ trong quá trình xử lý để khối lượng công việc tải lên đám mây được tối ưu hóa. Tuy nhiên, đây cũng là “con dao hai lưỡi” vì trong một số trường hợp các thiết bị biên đánh giá sai vai trò và tầm quan trọng của dữ liệu, thì lúc này, vấn đề truy vết cũng như khôi phục dữ liệu trong mô hình điện toán biên sẽ trở nên rất phức tạp.
Lời kết
Ngay nay, với sự “bùng nổ” của của IoT, điện toán biên được triển khai để đưa ra những ứng dụng, dữ liệu gần hơn với các thiết bị và người dùng nhằm khắc phục những hạn chế của điện toán đám mây về độ trễ, lượng băng thông cũng như khả năng xử lý dữ liệu. Do vậy, việc hiểu và nắm rõ về khái niệm và những ưu nhược điểm của điện toán biên là điều vô cùng quan trọng và cần thiết.
Nguồn bài viết: Viettel IDC
0 comments: