Edge computing, cloud computing, przetwarzanie brzegowe czy przetwarzanie w chmurze to coraz częstsze pojęcia, które pojawiają się w trakcie rozmów o nowoczesnych środowiskach IT oraz aktualizacji infrastruktury IT. W dzisiejszym, hybrydowym świecie biznes coraz rzadziej wykorzystuje rozwiązania On-Premise (na własność) zastępujące je edge computingiem lub cloud computingiem.

Różnice między edge computing a cloud computing

Cloud computing oraz edge computing są nowoczesnym podejściem do zarządzania infrastrukturą IT, które pozwalają zwiększyć elastyczność, ułatwić przydzielanie zasobów, poprawić ich efektywne wykorzystanie, a to wszystko przy ograniczeniu czasu i zasobów potrzebnych na zarządzanie i zapewnianie ciągłości działania. Edge computing oraz cloud computing różnią się jednak od siebie kluczowymi założeniami, które wyjaśnimy w poniższym tekście.

Czym jest edge computing?

Edge computing zwany inaczej jako przetwarzanie brzegowe to podejście w przetwarzaniu danych, które polega na przeniesieniu mocy obliczeniowej i analizowania danych bliżej miejsca, gdzie dane te są generowane. Zamiast przesyłać wszystkie dane do centralnej chmury lub centrum danych, przetwarzanie odbywa się lokalnie, np. na urządzeniach końcowych (tzw. edge devices) lub serwerach zlokalizowanych blisko źródła danych.

Jak działa edge computing?

Edge computing w dużej mierze polega na wydajnych jednostkach obliczeniowych w urządzeniach końcowych. Wraz z wzrostem wydajności komputerów osobistych, smartfonów czy tabletów mogą one wykonywać coraz więcej zaawansowanych operacji, co widoczne jest przy aktualnym rozwoju sztucznej inteligencji wykorzystującej jednostki NPU (przetwarzania neuronowego) do przetwarzania zapytań AI bez komunikacji z infrastrukturą zewnętrzną.

Jakie są korzyści z edge computing?

Dzięki edge computing, można przetwarzać dane szybciej i z mniejszymi opóźnieniami, co jest kluczowe w aplikacjach wymagających szybkiej reakcji, takich jak autonomiczne samochody, inteligentne miasta, IoT (Internet rzeczy), czy systemy przemysłowe.

Korzyści z edge computing obejmują przede wszystkim:

• Mniejsze opóźnienia: dane są przetwarzane blisko ich źródła, co pozwala na natychmiastową reakcję.
• Redukcję obciążenia sieci: mniej danych jest przesyłanych do centralnych serwerów, co zmniejsza wykorzystanie przepustowości.
• Lepsze bezpieczeństwo danych: dane mogą być przetwarzane lokalnie, co ogranicza ich ekspozycję na potencjalne zagrożenia związane z przesyłaniem do chmury.

W jakich przypadkach stosuje się edge computing?

Edge computing jest stosowany w wielu sytuacjach, w których kluczowe są niskie opóźnienia, szybka analiza danych, ograniczenia dotyczące przepustowości sieci lub zwiększone bezpieczeństwo. Z zalet edge computingu korzysta się w:

• Przemyśle 4.0
• Internecie rzeczy
• Rozwiązaniach autonomicznych (m. in. inteligentnych autach)
• Sieci komórkowej oraz Wi-Fi
• Bezzałogowych statkach powietrznych
• Nowoczesnych urządzeniach końcowych – smartfonach, komputerach czy tabletach

Edge computing jest szczególnie użyteczny tam, gdzie przetwarzanie danych musi być szybkie, bezpieczne i niezależne od centralnych systemów, zwłaszcza w środowiskach o ograniczonym dostępie do szybkiego internetu lub przy dużym natężeniu danych. Rozwiązanie to cechuje się wysokim poziomem bezpieczeństwa cybernetycznego, ponieważ większość danych nie musi opuszczać pamięci masowej urządzenia końcowego.

Czym jest cloud computing?

Cloud computing występujący również pod nazwami chmura obliczeniowa oraz chmura internetowa to model dostarczania usług obliczeniowych przez internet, obejmujący zasoby takie jak serwery, magazyny danych, bazy danych, sieci, oprogramowanie, analizę danych i sztuczną inteligencję. Zamiast przechowywać dane lub uruchamiać aplikacje na lokalnych komputerach czy własnych serwerach, użytkownicy korzystają z zasobów dostarczanych przez zewnętrznych dostawców chmury.

Jak działa cloud computing?

Cloud computing działa poprzez wykorzystanie dużej sieci serwerów zlokalizowanych w centrach danych na całym świecie, które są zarządzane przez dostawców chmury. Kluczowym założeniem jest to, że użytkownicy mogą uzyskiwać dostęp do zasobów obliczeniowych (takich jak moc obliczeniowa, pamięć, aplikacje i usługi) za pośrednictwem internetu, bez konieczności posiadania własnej infrastruktury.

Aktualnie na rynku można wyróżnić trzy rodzaje cloud computingu:

• Chmurę publiczną: Usługi dostarczane przez zewnętrznych dostawców, takich jak Amazon Web Services (AWS), Microsoft Azure czy Google Cloud Platform. Zasoby są współdzielone przez wielu użytkowników, co pozwala na optymalizację kosztów.
• Chmurę prywatną: Własna infrastruktura chmurowa, dedykowana konkretnej organizacji, co pozwala na większą kontrolę nad danymi i bezpieczeństwem. Może być zlokalizowana w siedzibie firmy lub zarządzana przez zewnętrznego dostawcę.
• Chmurę hybrydową: Połączenie chmury publicznej i prywatnej, co umożliwia elastyczne przenoszenie obciążeń między nimi w zależności od potrzeb.

Usługi chmurowe można podzielić również ze względu na model usług, które definiują sposób dostarczania zasobów:

• IaaS (Infrastructure as a Service): Użytkownicy mają dostęp do infrastruktury IT, takiej jak serwery, sieci, pamięci masowe, które mogą konfigurować według własnych potrzeb (np. Amazon EC2, Microsoft Azure Virtual Machines).
• PaaS (Platform as a Service): Platforma do tworzenia, testowania i wdrażania aplikacji bez zarządzania infrastrukturą sprzętową (np. Google App Engine, Heroku).
• SaaS (Software as a Service): Gotowe aplikacje dostępne przez internet, które użytkownik może używać bez konieczności ich instalowania (np. Microsoft 365, Salesforce).

Jakie są zalety chmury obliczeniowej?

Do zalet chmury obliczeniowej można zaliczyć:

• Skalowalność: Łatwe zwiększanie lub zmniejszanie zasobów.
• Elastyczność: Możliwość korzystania z różnych usług w zależności od potrzeb.
• Dostępność: Zasoby dostępne 24/7 z dowolnego miejsca z dostępem do internetu.
• Oszczędność kosztów: Płatność za rzeczywiście używane zasoby, bez konieczności zakupu drogiego sprzętu.

Jakie wady może mieć korzystanie z cloud computing?

Chociaż wykorzystanie chmury obliczeniowej jest niezwykle popularnym podejście, wdrożenie cloud computingu niesie ze są szereg wad i ograniczeń, które związane są głównie z brakiem pełnej kontroli nad infrastrukturą IT oraz miejscem przetwarzania danych.

Do najistotniejszych wad wdrożenia i korzystania z cloud computingu zaliczamy:

• Zależność dostępu do połączenia internetowego
• Obawy związane z bezpieczeństwem danych i odpowiednią ochroną prywatności
• Ograniczona kontrola nad infrastrukturą
• Wysokie koszty w długim okresie czasu ze względu na rozliczanie w modelu subskrypcyjnym
• Zależność od danego dostawcy (vendro lock)
• Potencjalne przerwy w działaniu niezależne od własnej infrastruktury IT

Główne różnice między edge a cloud computing

Celem edge computingu oraz cloud computingu jest usprawnienie infrastruktury IT w organizacji, a w szczególności optymalnego wykorzystania mocy obliczeniowej. Oba te podejścia ze względu na kluczowe różnice w ich schemacie działania oferują zupełnie odmienne funkcjonalności i są wykorzystywane w innych scenariuszach.

Lokalizacja przetwarzania danych – różnice między edge a cloud computing

Lokalizacja przetwarzania danych jest największą różnicą pomiędzy cloud computingiem, a edge computingiem. Chmura internetowa jak sama nazwa wskazuje przechowuje dane w internecie. Przetwarzanie brzegowe przenosi je najbliżej punktu końcowego – urządzenia, z którego korzysta użytkownik.

W edge computing przetwarzanie danych odbywa się blisko miejsca ich powstawania – na urządzeniach brzegowych lub w ich bezpośrednim sąsiedztwie (np. na routerach, bramkach IoT, stacjach bazowych).

W cloud computing dane są przesyłane do zdalnych centrów danych, które mogą znajdować się setki lub tysiące kilometrów od miejsca, gdzie zostały zebrane.

Opóźnienia w przesyłaniu danych – porównanie edge i cloud computing

W edge computing dane są przetwarzane blisko miejsca, w którym są generowane (np. na urządzeniach brzegowych lub lokalnych serwerach). Dzięki temu czas przesyłu danych do centralnego centrum danych jest zminimalizowany lub całkowicie wyeliminowany.

Podejście chmurowe wymaga przesyłania danych do centralnych centrów danych, często zlokalizowanych w odległych miejscach. Przesyłanie danych na duże odległości, szczególnie przez internet, może generować wyższe opóźnienia.

Edge computing jest najlepszym rozwiązaniem dla zastosowań wymagających natychmiastowej reakcji i bardzo niskiego opóźnienia. Cloud computing sprawdza się w przypadkach, gdy szybkość przetwarzania nie jest kluczowym czynnikiem, ale potrzebna jest większa moc obliczeniowa i pojemność przechowywania danych. W wielu przypadkach stosuje się hybrydowe podejście, które łączy zalety obu rozwiązań – przetwarzanie danych w edge computing dla szybkiej odpowiedzi i przesyłanie ich do chmury dla dalszej analizy i przechowywania.

Bezpieczeństwo danych – edge computing a cloud computing

Edge computing pozwala na większą kontrolę nad danymi i szybsze reakcje lokalne, ale wymaga większej uwagi w zakresie zabezpieczania urządzeń i sieci. Cloud computing oferuje zaawansowane zabezpieczenia i centralizację, ale wiąże się z zaufaniem do dostawców chmurowych i możliwością stania się celem cyberataków. W praktyce często stosuje się rozwiązania hybrydowe, które łączą zalety obu podejść – edge computing do przetwarzania wstępnego i ochrony lokalnej oraz cloud computing do długoterminowego przechowywania i zaawansowanej analizy.

Koszty i skalowalność – co lepiej wypada: edge czy cloud computing?

TCO jest w biznesie jednym z kluczowych czynników decyzyjnych.

Edge computing zauważalnie lepiej wypada pod względem redukcji kosztów przesyłu danych i szybkości reakcji, ale generuje dużo wyższe początkowe koszty i bardziej ograniczoną skalowalność ze względu na fizyczną infrastrukturę.

Cloud computing jest bardziej skalowalny i elastyczny, co czyni go idealnym dla firm o zmiennym zapotrzebowaniu na zasoby. Koszty mogą być początkowo niższe, ale długoterminowe opłaty mogą się sumować, zwłaszcza przy intensywnym wykorzystaniu (model subskrypcyjny pay per use).

Kiedy warto wybrać edge computing, a kiedy cloud computing?

Wybór między edge computing a cloud computing zależy od kilku czynników, takich jak potrzeba szybkości przetwarzania danych, skalowalność, koszt, prywatność oraz wymagania dotyczące przechowywania danych.

Edge computing warto wybrać do obsługi aplikacji czasu rzeczywistego, w rozwiązaniach wymagających wysokiego poziomu bezpieczeństwa lokalnego i ochrony prywatności oraz w usługach, w których należy ograniczyć przepustowość i koszt przesyłania danych.

Cloud computing lepiej sprawdzi się w aplikacjach biznesowych, usługach SaaS, PaaS, IaaS, e-commerce, przechowywaniu dużej ilości danych czy ich analityce.

Podsumowując:

• Edge computing jest najlepszym rozwiązaniem w przypadkach, które wymagają niskich opóźnień, przetwarzania danych w czasie rzeczywistym, lokalnego przechowywania danych, kontroli prywatności oraz redukcji kosztów transmisji danych.
• Cloud computing jest idealne w sytuacjach, które wymagają wysokiej skalowalności, zaawansowanej analizy danych, globalnego dostępu do aplikacji oraz centralnego przechowywania danych.

Warto pamiętać, że oba rozwiązania posiadają swoje zalety i wady. Wiele organizacji decyduje się na zwinne wykorzystanie edge computingu oraz cloud computingu w modelu hybrydowym, aby wykorzystać zalety obu technologii eliminując jednocześnie ich największe wady.