La virtualizzazione edge è la pratica di utilizzare versioni software delle risorse di elaborazione fisiche ai margini di una rete, più vicine ai dispositivi che producono dati. Nella virtualizzazione, l'intero stack software, inclusi i sistemi operativi (OS) e tutto ciò che viene eseguito su di essi, è separato dall'hardware sottostante. Le istanze possono quindi essere copiate e distribuite su molti diversi tipi di hardware. Ciò è utile per la periferia perché l'hardware per la periferia in cui si trova l'ambiente comporta problemi di larghezza di banda e latenza limitati, è vario e disperso geograficamente e deve essere gestito indipendentemente dal data center principale geograficamente distante.
La virtualizzazione edge è importante perché estende universalmente il concetto di cloud definito dal software. Questo approccio definito dal software consente il provisioning, la gestione e il monitoraggio remoti dei dispositivi periferici su grandi dimensioni geografiche, fornendo un'alternativa più sicura ed economica.
La virtualizzazione edge, per sua stessa natura, è una combinazione di elaborazione, archiviazione e rete definita dal software, proprio come si troverebbe nel cloud, ma dove queste risorse sono remote e, nella maggior parte dei casi, di scala modesta.
Laddove il cloud dispone di enormi risorse di elaborazione, archiviazione e rete strettamente associate geograficamente, di solito in uno o due data center di grandi dimensioni, la virtualizzazione edge ha un numero molto elevato di posizioni, ciascuna con un modesto complemento di risorse.
La virtualizzazione edge estende la struttura di elaborazione, archiviazione e rete a molte posizioni remote, consentendo l'elaborazione di un'ampia gamma di carichi di lavoro nei luoghi in cui devono essere eseguiti.
Nella vendita al dettaglio e nell'ospitalità, la virtualizzazione dei margini sta rapidamente diventando un requisito chiave a causa dei livelli migliorati di esperienze dei clienti che determinano la necessità di elaborazione locale. Applicazioni come punti vendita (POS), fidelizzazione, sistemi di gestione della cucina e RFID (identificazione a radiofrequenza) richiedono un'elaborazione locale più rapida.
Il ruolo della virtualizzazione nell'edge computing
Edge computing è il termine che descrive i compiti dei dispositivi ai margini della rete. Ogni rete ha un nucleo e un bordo, un tronco e rami. Il core (trunk) è dove inizia la rete e il edge (branch) è dove finisce. Il limite è il punto in cui gli utenti esterni interagiscono con la rete. Questi utenti finali possono essere persone reali o altri dispositivi esterni noti come periferiche.
Man mano che il numero di endpoint all'edge aumenta e diventa più vario e dinamico, diventa meno efficiente per ogni endpoint tornare al core per le risorse ad ogni richiesta esterna. È qui che entra in gioco la virtualizzazione.
La virtualizzazione mette le risorse al limite. Alloca le risorse virtuali agli endpoint - o rami - in modo che invece di richiedere costantemente risorse dal core, gli endpoint abbiano la propria istanza o parte di tali risorse, localmente. La distanza che una richiesta di risorsa deve percorrere è molto più breve in un'infrastruttura virtualizzata.
Fondamentalmente, più vasto e vario è l '"ecosistema" edge di un'organizzazione, meno è fattibile servire quell'ecosistema da poche posizioni principali. Endpoint disparati devono funzionare in modo più indipendente. Quando i rami sono più lontani dalla radice / tronco, devono essere in grado di trattenere più acqua e più a lungo.
Virtualizzazione edge vs. virtualizzazione core
Concettualmente, la virtualizzazione edge contrasta con la virtualizzazione del data center core nei seguenti modi. Singole "istanze" di virtualizzazione edge:
- sono su scala molto più piccola;
- si trovano lontano dal punto di controllo del bordo senza supporto locale;
- può avere una larghezza di banda di comunicazione limitata, che può anche subire una latenza significativa; e
- sono necessari per supportare un'ampia gamma di tipi di carichi di lavoro che si interfacciano con le periferiche del mondo reale utilizzando un'ampia gamma di tecnologie, molte delle quali possono essere legacy o non standard.
Tecnicamente, la parte di "virtualizzazione" della virtualizzazione edge non è così diversa dalla virtualizzazione core tradizionale nel data center.
La differenza principale deriva dalle sfide di elaborazione uniche all'edge, che sono spesso diverse da quelle del data center. La virtualizzazione edge richiede l'integrazione con i sistemi Internet of Things (IoT), i sistemi di vendita al dettaglio, i dispositivi client specializzati e le periferiche.
La virtualizzazione edge integra vecchie e nuove periferiche indipendentemente dall'eredità. Le periferiche sono dispositivi separati (scanner, stampante, ecc.) Che rimangono collegati agli endpoint di rete dove sono necessari. Tutti i loro carichi di lavoro sono collegati in modo sicuro al software virtualizzato in esecuzione su un server locale. Il carico di lavoro di ogni endpoint viene spostato su un server virtualizzato.
I casi d'uso
Qualsiasi azienda o organizzazione distribuita in modo massiccio può trarre vantaggio dalla virtualizzazione della rete all'edge. Può essere utilizzato in una varietà di settori, come ad esempio:
- Spot
- Accoglienza e Ristorazione
- Assistenza sanitaria
- Banche, in particolare banche al dettaglio che mantengono ancora una rete di filiali
- Società di infrastrutture con molte stazioni esterne remote come acqua, elettricità e telecomunicazioni
Ad esempio, in un ambiente di vendita al dettaglio, un POS virtualizzato richiede una perfetta integrazione con periferiche come lo scanner di codici a barre, il lettore di bande magnetiche, il cassetto contanti o la stampante per ricevute. Uno stack software virtualizzato li unifica e consente agli utenti finali di integrarli perfettamente indipendentemente da qualsiasi variazione o incongruenza nell'hardware sottostante.
In questo esempio, il software POS è ospitato su un piccolo server virtualizzato posizionato nel back office di un'azienda, fuori dalla vista dei clienti. In sostanza, il software è disaccoppiato dall'hardware. L'utente potrebbe teoricamente rimuovere il disco fisico dall'hardware del POS (il punto di errore più comune) ed eseguire il POS come macchina virtuale (VM) sul server.
In che modo la virtualizzazione edge si lega al 5G
Il 5G richiede un'infrastruttura distribuita in modo massiccio per funzionare. I nodi edge nel 5G si interfacciano con una varietà di periferiche, IoT e dispositivi in rete di varie eredità. Poiché una rete 5G deve essere altamente distribuita, ogni nodo di rete o dispositivo perimetrale deve disporre di risorse virtualizzate locali. Una rete 5G sarebbe impossibile da implementare se ogni nodo avesse bisogno di accedere alle risorse da una posizione centralizzata per gli aggiornamenti o la manutenzione, a causa dell'enorme numero di nodi periferici e della loro complessa dipendenza l'uno dall'altro per funzionare.