エッジコンピューティングとクラウドコンピューティングの違い

処理とデータの保存はクラウド エッジ システムで行われます。しかし、ネットワークの制限はエッジとクラウドを区別する最良の方法かもしれません。

本質的に、エッジ コンピューティングとクラウド コンピューティングの主な違いは、ネットワーク接続の制約という 1 つの概念にあります。インターネット接続がどこでも継続的に利用可能で、データが遅延なく瞬時に転送できる場合、エッジ コンピューティング ソリューションは必要ありません。しかし、ネットワーク接続は一定でもユビキタスでもなく、帯域幅とレイテンシも限られているため、これらの問題に対処するためにエッジ コンピューティング ソリューションが登場しました。

クラウドコンピューティング

クラウド コンピューティングでは、インターネット接続により、ユーザーはリモートから処理能力とデータを利用できます。ほとんどの場合、計算能力は実際には有限の数のデータセンターによって制限されているにもかかわらず、ユーザーは処理能力とストレージが無制限であると想定できます。さらに処理能力が必要ですか?さらに多くのサーバーを起動します。もっと多くの写真、ファイル、その他のデータを保存したいですか?より大きなストレージ制限を提供します。

2000 年代初頭から、信頼性の高いインターネット接続とクラウド コンピューティングの台頭がほぼ同時に起こりました。時間の経過とともに、送信されるデータの種類も変化し、テキストと圧縮された画像から音声とライブビデオへと進化しました。

企業にとって、これは、以前はオンサイトにあったファイル サーバーがクラウドに移行する可能性があることを意味します。クラウド コンピューティング企業は通常、ほとんどの IT 部門が提供できるレベルをはるかに超えるレベルの信頼性と冗長性を提供します。

クラウド アプリケーションは、より多くの組織に強力な機能と簡単な管理をもたらします。たとえば、更新の責任は従業員管理者からクラウド プロバイダーに移管されます。たとえば、Google が変更を展開すると、管理者が操作を行わなくても、Google ドキュメントに新しい機能が表示されます。

長い間リソースの制約を受けてきた多くの学校システムが Chromebook に切り替えたのは、クラウド中心のコンピュータは従来のサーバー中心のシステムのほとんどよりも管理、保守、セキュリティ保護が容易だからです。

エッジコンピューティング

大規模なインタラクティブ Web サイト プロバイダーとストリーミング サービスという 2 つの市場セグメントは、根本的に異なるコンピューティング アーキテクチャが必要になる可能性があることを示す最初のヒントを提供します。具体的には、これらの企業は、データが個々の顧客のコンピュータに転送されるまでに時間がかかることを認識しています。コンテンツ配信ネットワーク プロバイダーは、データ センターを消費者の近くに移転し始めています (図 A)。

図A

画像 A: Andy Wolber/TechRepublic クラウド コンピューティングでは、デバイスはインターネット接続を利用して、コンピューティング能力とストレージにリモートでアクセスします。エッジ コンピューティングの初期段階として、コンテンツ配信ネットワークはデータ センターをユーザー デバイスの近くに配置し始めました。

たとえば、ミシガン州で映画をストリーミングしているユーザーは、ストリーミング ソースがロサンゼルスのデータ センターではなくシカゴのデータ センターである場合、レイテンシが低くなる可能性があります。現在、ベンダーはさまざまな小規模データセンターに「エッジ」という用語を適用しており、そのすべてが距離によって生じる遅延のネットワーク接続制約に対処しようとしています。

コネクテッドホームテクノロジーの導入により、別のタイプのエッジコンピューティングが登場しました。ユーザーは、Wi-Fi がダウンしたり、ケーブルが切断されたり、携帯電話ネットワークが一時的に機能しなくなった場合でも、スマートロック、セキュリティ カメラ、さまざまな環境センサーが機能することを期待しています。

最終的に、ベンダーは Bluetooth、Zigbee、Matter などのさまざまな標準を使用して通信するシステムの構築を開始しました。同様に、産業環境では、信頼性の高いネットワークなしで機械を動作させる必要がある場合があります。これらのスマートホーム デバイスや産業用デバイスのほとんどは通常 1 つの場所に配置されているため、ネットワーク接続の制限は一時的な接続不足になります。

しかし、陸上、空中、海上で車両を移動させることは、エッジ コンピューティングのタスクの中で最も困難なものです。自動運転の自動車、飛行機、船舶は、常時インターネット接続のない場所で運行する必要があるだけでなく (図 B)、たとえ接続されていたとしても、リモート コンピューティングに頼れるほど高速に移動できないことがよくあります。つまり、自動運転車が近くのクラウド データ センターから道路の危険に関する応答を受信する頃には、すでにその危険に遭遇している可能性があるということです。

図B

画像 B: Andy Wolber/TechRepublic スマートロックや産業用ロボットなどの比較的固定されたエッジデバイスは、インターネット接続がなくても動作します。ただし、空中、陸上、または海上を移動するエッジ デバイスの場合、自律的な操作が不可欠になる場合があります。

こうした車両にとって、定期的な接続は依然として重要です。たとえば、自動車やトラックは、道路、道路工事、現在の交通状況を表示する更新された地図から恩恵を受けることができます。ドローンや自律航行船は、荒れそうな空や海を特定するために気象データに依存しています。

これらのデバイスを管理する人は、パフォーマンスを評価および改善するためだけでなく、車両のさまざまな計器によって取得された画像やその他の情報を取得するためにもデータをオフロードしたい場合があります。このような自律的な操作と断続的なネットワーク接続を可能にするエッジ システムにはいくつかの課題があり、2022 年末時点では完全に解決されていません。

要約する

クラウド コンピューティングにより、信頼性の高いインターネット接続がある場所であればどこでもコンピューティング能力とストレージを利用できるようになります。エッジ コンピューティングでは、処理とストレージをこれらのクラウド データ センターから、常時接続されていない独立したコンピューティング デバイスに移動します。