Rozwój przetwarzania brzegowego i interkonektów o niskim opóźnieniu

Data: 5 grudnia 2023

Gwałtowny wzrost urządzeń IoT, przetwarzania AI w czasie rzeczywistym i łączności 5G napędza ogromną zmianę paradygmatu z scentralizowanego przetwarzania w chmurze do rozproszonych architektur brzegowych. Ta transformacja wymaga nowej klasy sieci edge computing infrastruktury zdolnej do zapewnienia wydajności zbliżonej do chmury w ograniczonych środowiskach. Rozwiązania NVIDIA Mellanox edge są w czołówce tej rewolucji, zapewniając wysoką wydajność, nisko-latencyjną strukturę połączeń wymaganą do zasilania inteligentnych aplikacji na brzegu, od inteligentnych fabryk po autonomiczne pojazdy i nie tylko.

Ograniczenia scentralizowanego przetwarzania w chmurze stały się widoczne w przypadku aplikacji wrażliwych na opóźnienia. Opóźnienie w obie strony do odległych centrów danych—często przekraczające 50-100 ms—jest nie do zaakceptowania w przypadku przypadków użycia wymagających reakcji w czasie rzeczywistym.

• Aplikacje wrażliwe na opóźnienia: Autonomiczne pojazdy wymagają czasów reakcji poniżej 10 ms; robotyka przemysłowa wymaga precyzji sub-milisekundowej; aplikacje AR/VR potrzebują opóźnień poniżej 20 ms, aby zapobiec dezorientacji użytkownika.
• Ograniczenia przepustowości: Przesyłanie surowych kanałów wideo z tysięcy kamer do scentralizowanych chmur jest nieopłacalne i technicznie niepraktyczne. Przetwarzanie brzegowe zmniejsza wymagania dotyczące przepustowości o ponad 90% poprzez wysyłanie tylko przetworzonych informacji.
• Suwerenność danych i prywatność: Przepisy często wymagają, aby poufne dane (np. opieka zdrowotna, finanse) były przetwarzane lokalnie, co wymusza potrzebę wydajnych węzłów edge computing.

Czynniki te łącznie napędzają ogromny wzrost wdrożeń edge computing, które według IDC mają osiągnąć 250 miliardów dolarów do 2024 roku.

Wdrażanie skutecznych sieci edge computing stwarza unikalne wyzwania, odmienne od tradycyjnych środowisk centrów danych:

• Ograniczone środowiska: Lokalizacje brzegowe często nie mają specjalistycznego chłodzenia, nadmiarowości zasilania i bezpieczeństwa fizycznego, co wymaga solidnego, ale kompaktowego sprzętu sieciowego.
• Architektura hybrydowa: Należy utrzymać bezproblemową łączność między urządzeniami brzegowymi, serwerami brzegowymi i scentralizowanymi centrami danych w chmurze/rdzeniu, tworząc złożone sieci wielowarstwowe.
• Wymagania dotyczące wydajności: Pomimo ograniczeń rozmiaru, aplikacje brzegowe wymagają wydajności na poziomie centrum danych z deterministycznym niskim opóźnieniem i wysoką przepustowością dla operacji wrażliwych na czas.
• Złożoność zarządzania: Wdrażanie i zarządzanie tysiącami rozproszonych lokalizacji brzegowych wymaga zautomatyzowanego, bezdotykowego udostępniania i zdalnych możliwości zarządzania.

Rozwiązania NVIDIA Mellanox edge rozwiązują te wyzwania dzięki kompleksowemu portfolio technologii sieciowych zoptymalizowanych pod kątem wdrożeń brzegowych:

• BlueField DPU: Te zintegrowane procesory zapewniają sprzętowo przyspieszone usługi sieciowe, bezpieczeństwa i odciążania pamięci masowej, umożliwiając wydajne wykorzystanie zasobów w kompaktowych serwerach brzegowych.
• Przełączniki Ethernet Spectrum: Oferując funkcje klasy korporacyjnej w kompaktowych, wytrzymałych obudowach o niskim zużyciu energii, przełączniki te zapewniają wydajność i niezawodność potrzebną w trudnych środowiskach brzegowych.
• ConnectX Smart NIC: Zapewniając sprzętowo odciążone RDMA i przyspieszone przetwarzanie pakietów, te adaptery zapewniają deterministyczne niskie opóźnienia i wysoką przepustowość dla aplikacji brzegowych w czasie rzeczywistym.
• NVIDIA Cumulus Linux: Zapewniając zautomatyzowaną orkiestrację sieci i spójne doświadczenie operacyjne w rozproszonych lokalizacjach brzegowych dzięki oprogramowaniu sieciowemu open source.

Powstanie edge computing reprezentuje fundamentalną zmianę architektoniczną w sposobie wdrażania i zarządzania zasobami obliczeniowymi. Sukces w tym nowym paradygmacie zależy od sieci edge computing infrastruktury, która może zapewnić wydajność na poziomie centrum danych w rozproszonych, ograniczonych środowiskach, przy jednoczesnym zachowaniu bezproblemowej łączności z chmurami rdzeniowymi. Rozwiązania NVIDIA Mellanox edge zapewniają ten krytyczny fundament, umożliwiając organizacjom wdrażanie inteligentnych aplikacji na dużą skalę, spełniając jednocześnie rygorystyczne wymagania dotyczące opóźnień, przepustowości i operacji. W miarę jak edge computing będzie się rozwijać, technologie sieciowe będą odgrywać coraz ważniejszą rolę w napędzaniu nowej generacji cyfrowych doświadczeń.

Gotowy na transformację strategii edge computing? Odkryj, jak nasze rozwiązania mogą pomóc w wdrożeniu wysokowydajnej infrastruktury brzegowej o niskim opóźnieniu.