エッジ コンピューティングの利点と可能性

エッジ コンピューティングは、組織が従来のクラウド ベースのネットワークによって課せられた制限を克服するのに役立つ、ネットワーク アーキテクチャへの刺激的な新しいアプローチです。 クラウド コンピューティングは現代のネットワーク アーキテクチャにおいて重要な役割を果たし続けていますが、収集したデータをよりソースに近い場所で処理できるモノのインターネット (IoT) デバイスがもたらす刺激的な可能性は、企業に IT インフラへのアプローチを見直すことを迫っています。 エッジ コンピューティングの背後にある基本原理は比較的単純ですが、ネットワーク アーキテクチャに対するこの新しいアプローチの実質的な利点は、必ずしもそれほど明白ではありません。 IoT 市場に参入しようとしている場合でも、コンテンツ サービスを提供するためのより良い方法を見つけようとしている場合でも、企業はエッジ コンピューティングによって提供される利点を認識する必要があります。

What is Edge Computing?

The traditional cloud computing networks are highly centralized, data are gathered on the outmost edges and transmit back to the main servers for processing.

The edge computing is a future of edge computing. このアーキテクチャは、エッジの近くにあるほとんどのデバイスには、収集したデータを分析または処理するための計算能力とストレージ容量が不足しているという事実から生まれたものです。 携帯電話や WiFi でネットワークに接続できるデバイスが増えても、その機能はハードウェアの性能によって比較的制限されていました。 今日の IoT デバイスは非常に強力で、かつてないほど多くのデータを収集、保存、処理することができます。 このため、企業はネットワークを最適化し、より多くの処理機能をネットワークエッジのデータ収集場所の近くに移し、意図するユーザーに近いところでリアルタイムに分析・適用できるようにする機会を得ました。

The 5 Best Benefits of Edge Computing

スピード

多くの企業にとって、スピードはコア ビジネスにとって絶対に欠かせないものです。 たとえば、金融業界では、高頻度取引アルゴリズムに依存しているため、わずか数ミリ秒の速度低下が高価な結果をもたらす可能性があることを意味します。 ヘルスケア業界では、ほんの1秒の遅れが生死に関わることもある。 また、データドリブンのサービスを顧客に提供する企業にとって、スピードの遅れは顧客の不満やブランドへの長期的なダメージにつながります。 速度はもはや単なる競争上の優位性ではなく、ベスト プラクティスです。

エッジ コンピューティングの最も重要な利点は、レイテンシーを低減してネットワーク パフォーマンスを向上させる能力です。 IoT エッジ コンピューティング デバイスは、ローカルまたは近くのエッジ データ センターでデータを処理するため、収集した情報は、従来のクラウド アーキテクチャの場合ほど遠くまで移動する必要がありません。 現在の商用光ファイバー技術では、データは光速の 2/3 の速度で移動でき、ニューヨークからサンフランシスコまで約 21 ミリ秒で移動できます。 これは高速に聞こえますが、送信されるデータの膨大な量については考慮されていません。 2020 年には、世界中で最大 44 ゼタバイト (1 ゼタバイトは 1 兆ギガバイトに相当) のデータが生成されると予想されており、デジタル渋滞はほぼ確実です。

また、「ラストマイル」というボトルネックの問題があり、データは最終目的地に到達するまでローカル ネットワーク接続を介して転送される必要があります。 これらの接続の品質に応じて、「ラストマイル」は 10 ～ 65 ミリ秒の遅延を追加します。

データをソースに近い場所で処理し、移動しなければならない物理距離を短縮することにより、エッジ コンピューティングは遅延を大幅に削減することができます。 その結果、エンド ユーザーは、ミリ秒ではなくマイクロ秒単位で測定されるレイテンシーで、より高速な通信を利用できるようになります。 遅延やダウンタイムが 1 秒でも発生すると、企業に数千ドルのコストがかかることを考えると、エッジ コンピューティングの速度の利点は見逃せません。 従来のクラウド コンピューティング アーキテクチャは本質的に集中型であるため、分散型サービス拒否 (DDoS) 攻撃や停電に対して特に脆弱になります。 エッジ コンピューティングは、処理、ストレージ、およびアプリケーションを広範なデバイスとデータ センターに分散させるため、単一の障害によるネットワークのダウンが難しくなります。

IoT エッジ コンピューティング デバイスに関する大きな懸念は、サイバー攻撃の侵入口として使用されて、単一の弱点からマルウェアやその他の侵入がネットワークに感染する可能性があるということです。 これは正真正銘のリスクですが、エッジ コンピューティング アーキテクチャの分散型であるため、ネットワーク全体をシャットダウンすることなく、侵害された部分を封鎖できるセキュリティ プロトコルの実装が容易になります。 転送中に傍受されるデータは少なく、デバイスが侵害されたとしても、侵害されたサーバーによって公開される可能性のあるデータの山ではなく、ローカルに収集されたデータのみが格納されます。 質の高いエッジ データ センターは、クライアントがネットワークをリアルタイムで保護および監視するために使用できるさまざまなツールを提供する必要があります。

拡張性

企業は成長するにつれ、常に IT インフラのニーズを予測することができなくなり、専用のデータ センターを構築するには高額な費用がかかります。 多額の初期建設コストと継続的なメンテナンスに加え、将来のニーズという問題もあります。 従来の民間施設は、企業の成長に人為的な制約を与え、将来のコンピューティングニーズの予測に縛り付けることになります。

幸いなことに、クラウドベースのテクノロジーとエッジ コンピューティングの開発により、企業はこれまで以上に簡単に業務を拡張できるようになりました。 コンピューティング、ストレージ、および分析機能は、ますます、エンド ユーザーに近い場所に設置できる小さなフットプリントのデバイスにバンドルされるようになってきています。

データの収集と分析を拡大するために、企業はもはや集中型のプライベート データ センターを構築する必要はありません。 コロケーションサービスと地域のエッジコンピューティングデータセンターを組み合わせることで、企業はエッジネットワークの範囲を迅速かつコスト効率よく拡張することができます。 集中型インフラストラクチャに依存しない柔軟性により、進化する市場に迅速に対応し、データとコンピューティングのニーズをより効率的に拡張できます。

エッジ コンピューティングは、拡張性を実現するためのはるかに安価なルートを提供し、企業は IoT デバイスとエッジ データセンターの組み合わせにより、コンピュータ容量を拡張することができます。 また、処理能力のあるエッジ コンピューティング デバイスを使用すると、新しいデバイスを追加するたびにネットワークのコアに大きな帯域幅の要求を課さないため、成長コストが緩和されます。 地域のエッジ データ センターと提携することにより、企業は高価なインフラストラクチャの拡張に投資することなく、望ましい市場を容易にターゲットにすることができます。 エッジ データ センターでは、物理的な距離や遅延をほとんど気にすることなく、エンド ユーザーに効率的にサービスを提供することができます。 これは、中断のないストリーミングサービスを提供したいコンテンツプロバイダーにとって、特に価値のあるものです。 また、エッジ データセンターは、重いフットプリントを持つ企業を拘束しないので、経済状況が変化したときに、他の市場に軽快に移行することができます。

エッジ コンピューティングは、IoT デバイスが前例のない量の実用データを収集できるようにもします。 エッジ コンピューティング デバイスは、人々がデバイスにログインして中央のクラウド サーバーとやり取りするのを待つのではなく、常にオンで、常に接続されていて、将来の分析用に常にデータを生成しています。 エッジネットワークが収集した非構造化情報は、ローカルで処理して迅速なサービスを提供するか、ネットワークのコアに戻して強力な分析プログラムと機械学習プログラムで分析し、トレンドと注目すべきデータポイントを特定します。 この情報をもとに、企業はより良い意思決定を行い、市場の真のニーズに効率的に応えることができます。

新しい IoT デバイスをエッジ ネットワーク アーキテクチャに組み込むことにより、企業は IT インフラを完全にオーバーホールすることなく、顧客に対して新しく優れたサービスを提供することができます。 目的に応じて設計されたデバイスは、成長を促進する手段としてイノベーションを重視する組織に、エキサイティングなさまざまな可能性を提供します。 接続性が限られている地域 (ヘルスケア、農業、および製造業など) にネットワークの範囲を拡大しようとしている産業にとって、これは大きな利点です。

信頼性

エッジ コンピューティングがもたらすセキュリティ上の利点を考えると、信頼性も同様に優れているということは驚くことではありません。 IoT エッジ コンピューティング デバイスおよびエッジ データ センターがエンド ユーザーに近い場所に配置されているため、遠くの場所のネットワーク問題がローカル ユーザーに影響を与える可能性は低くなります。 近くのデータ センターが停止した場合でも、IoT エッジ コンピューティング デバイスは重要な処理機能をネイティブに処理するため、単独で効果的に動作し続けます。

ソースに近いところでデータを処理し、トラフィックに優先順位を付けることにより、エッジ コンピューティングは、主要ネットワークに流れるデータ量を減らし、レイテンシーの低下と全体のスピードアップにつなげます。 物理的な距離も、パフォーマンスにとって重要です。 エッジシステムをエンドユーザーに地理的に近いデータセンターに設置し、それに応じて処理を分散させることで、企業はサービスを提供するまでにデータが移動する距離を大幅に短縮することができます。 このようなエッジ ネットワークにより、コンテンツやアプリケーションにいつでもどこでもオンデマンドでアクセスできることを期待する顧客に対して、より高速でシームレスなエクスペリエンスを提供できます。

非常に多くのエッジ コンピューティング デバイスとエッジ データ センターがネットワークに接続されているので、ひとつの障害でサービスを完全に停止させることは非常に難しくなっています。 データを複数の経路で迂回させ、ユーザーが必要な製品や情報へのアクセスを維持できるようにすることができます。 IoT エッジ コンピューティング デバイスとエッジ データ センターを包括的なエッジ アーキテクチャに効果的に組み込むことにより、比類のない信頼性を提供できます。

Making the Edge Computing Business Case

Autonomous vehicles and medical sensorsなどの革新的デバイスが一般化すると、エッジ コンピューティングは社会にますます大きな影響を与えるようになるでしょう。 エッジ コンピューティングのフレームワークを使用すると、組織はネットワーク サービスを、従来のアーキテクチャでは手が届かなかった領域まで拡張できるようになります。 多くのデバイスの場合、パフォーマンスを向上させることができるため、文字通り命を救うことができます。 例えば、医療の選択肢が限られている農村部で医療機器を使用することが健康に与える影響を考えてみましょう。 また、エッジ コンピューティングは、機器の問題が誤動作を引き起こし、作業員が負傷する前に特定することにより、工業生産の安全性を向上させることができます。

Edge Computing and IoT

現在流通している IoT デバイスの数はすでに驚異的ですが、この数字は今後数年間で大幅に増加すると思われるデータがたくさんあります。 これほど多くの IoT デバイスが世界中のネットワークに接続されているため、エッジ・コンピューティングはすでに企業のシステム設計に大きな影響を及ぼしています。 より高速で効率的なサービスとコンテンツ配信に対する継続的な需要は、組織を既存のエッジネットワークの改善に向かわせるでしょう。

インターネットに接続されたデバイスは膨大な量のデータを生成し、ビジネスに大きな機会を提供しますが、そのデータを管理、分析、および保存するという点で、同様に大きな課題もあります。 従来、これらのプロセスは企業のプライベート・クラウドまたはデータ・センターで処理されていましたが、膨大な量のデータにより、これらのネットワークは絶対的な限界まで負担がかかっています。

エッジ システムは、データ処理を集中型コアから引き離し、ローカルのエッジ データ センターやソースに近いその他のデバイスに分散させることで、この圧力を緩和します。 データが収集された場所の近くで分析することにより、コストと効率の面で大きな利点が得られます。 エッジ システムを活用することにより、企業は、接続性の低さや集中型サーバーへのデータ転送コストに関連する問題にも対処できます。

Industrial IoT

Industrial organizations stand to be great benefit from edge computing because it can transform manufacturers IoT edge devices (especially industrial machines) into extensions of their network infrastructure.It’s able to have a great advantage. 最新の機械学習およびリアルタイム分析と組み合わせることで、データをこれまで以上に迅速に収集、分析、適用することができ、IoTエッジデバイスが自己制御して変化に対応することが可能になります。

5G Networks

帯域幅を大幅に拡大し、大量のセルラー データを容易に伝送できるようになる5Gネットワークの普及は、エッジ コンピューティング アプリケーションに多くの機会をもたらします。 5G は分散アーキテクチャによってレイテンシーに対処するのに役立つため、企業はこれらのネットワークを使用して自社のネットワーク エッジを拡張し、データをはるかに効率的に移動させることができるようになります。 5Gのネットワークが重なることで、すべてのデータを中央のサーバーに戻すのではなく、より多くのデータをエッジに置くことができるようになります。 このようなエッジ・ネットワークは、遅延の原因となる「ラスト・マイル」問題の克服にも役立ちます。

Drawbacks of Edge Computing

エッジ コンピューティングの最大の課題は、これらの分散ネットワークを安全にすることです。 エッジ ネットワークにはセキュリティ上の大きな利点がありますが、実装が不十分な場合、システム自体が脆弱になる可能性があります。 エッジ コンピューティングは、小規模なデータ センターと IoT エッジ デバイスに依存しているため、従来のサイバーセキュリティのアプローチとは異なる範囲のセキュリティの懸念があります。 エッジコンピューティングのソリューションを検討している企業は、特にIoTエッジデバイスに大きく依存する予定がある場合、これらの脅威を真剣に考慮する必要があります。 エッジ コンピューティング フレームワークは、従来のサーバー ベースのネットワークよりも広く分散しているため、ハッカーが悪用する可能性のある攻撃ベクトルがより多く存在します。

そのため、業界の専門家はすでに、エッジ コンピューティング フレームワークを動かす IoT デバイスがユーザーや組織に敵対しないように、ゼロ 信頼セキュリティなどの新しいアプローチの実装方法を懸命に考えているのです。 多くのデータが収集される中、企業はデータ漏洩のリスクを許容するわけにはいきません。 幸いなことに、顧客とそのデータを保護するためのコミットメントを示すエッジデータセンターによって、こうしたセキュリティ上の懸念の多くを軽減することができます。 ISO 27001 や HIPAA/HITECH などのコンプライアンス標準により、データ センターは弾力性のあるインフラと強力なブランド保護の両方を提供することができます。

The Future of Edge Computing

データ処理をネットワークの端に移すことにより、企業は増え続ける IoT 端デバイスを活用してネットワーク速度を改善し、顧客体験を強化できます。 また、エッジ・コンピューティングは拡張性に優れているため、特にコロケーション・データセンターやクラウド・インフラをすでに活用しているような、急成長中の俊敏な企業にとって理想的なソリューションとなります。 エッジ コンピューティングを活用することにより、企業はネットワークを最適化し、柔軟で信頼性の高いサービスを提供して、企業ブランドを強化し、顧客を満足させることができます。

エッジ コンピューティングは、従来の形態のネットワーク アーキテクチャに比べていくつかのメリットがあり、今後も企業にとって重要な役割を果たすことは間違いないでしょう。 より多くのインターネット接続デバイスが市場に出回る中、革新的な企業は、エッジ コンピューティングで可能なことの表面を削ったに過ぎないと思われます。