Przetwarzanie brzegowe i walka o milisekundy

Milisekunda to tysięczna część sekundy. Człowiek nie jest w stanie jej zauważyć. Dla sklepu internetowego, banku czy fabryki może jednak oznaczać różnicę między zyskiem a stratą. Dlatego firmy coraz częściej zastanawiają się nie tylko nad tym, jak przetwarzać dane, ale też gdzie to robić.

Koszt opóźnień w usługach internetowych

Są usługi, w których liczy się każda chwila. Transmisje meczów, gry wieloosobowe czy handel na giełdzie wymagają, żeby dane docierały niemal natychmiast. Nawet niewielkie opóźnienie psuje wtedy wrażenia albo prowadzi do realnych strat.

Dobrym przykładem są też gry z krupierem na żywo i zakłady w trakcie meczu. Gracz, który siada do wirtualnego stołu z ruletką lub blackjackiem w vox casino online, oczekuje, że obraz z kamery i przyjęcie zakładu będą działać bez zauważalnych przerw. Podobnie jest przy zakładach na żywo, gdzie kursy zmieniają się w ciągu sekund. W kasynie internetowym i przy innych grach hazardowych opóźnienie wpływa zarówno na komfort gry, jak i na to, czy stawka zostanie przyjęta na czas.Właśnie w takich sytuacjach coraz większą rolę odgrywa przetwarzanie brzegowe.

Czym jest przetwarzanie brzegowe?

Przetwarzanie brzegowe, po angielsku edge computing, polega na tym, że dane są przetwarzane jak najbliżej użytkownika. Zamiast wysyłać je do dużego centrum danych na drugim końcu kontynentu, obliczenia odbywają się w małych serwerowniach w pobliżu. Można to porównać do sklepu osiedlowego, który zastępuje dalekie wyjazdy do hurtowni po codzienne zakupy.

Chmura a brzeg sieci

W tradycyjnym modelu chmury wszystko trafia do kilku ogromnych centrów danych. To wygodne i tanie, ale każda podróż danych w obie strony zajmuje czas.

Przy przetwarzaniu brzegowym część zadań wykonuje się bliżej, np. w serwerowni operatora w tym samym mieście. Do dużej chmury trafiają tylko te dane, które nie wymagają natychmiastowej reakcji.

Skąd bierze się opóźnienie?

Opóźnienie ma kilka źródeł. Rzadko chodzi o jeden problem, zwykle jest to suma drobnych przeszkód na drodze danych:

• odległość – nawet światło w światłowodzie potrzebuje czasu na pokonanie setek kilometrów,
• liczba pośredników – dane przechodzą przez wiele urządzeń sieciowych,
• obciążenie serwerów – przy dużym ruchu odpowiedź przychodzi wolniej,
• sieć u użytkownika – słaby zasięg lub przeciążone Wi-Fi też spowalniają połączenie.

Przetwarzanie brzegowe najmocniej ogranicza dwa pierwsze czynniki. Na jakość domowego internetu czy zasięg w telefonie nie ma już jednak większego wpływu.

Gdzie liczy się każda milisekunda?

Dla zwykłego użytkownika kilkadziesiąt milisekund różnicy jest niezauważalne. Są jednak dziedziny, w których nawet tak mała różnica zmienia bardzo wiele. Przetwarzanie brzegowe jest szczególnie ważne w kilku branżach:

• handel na giełdzie, gdzie o wyniku transakcji decydują ułamki sekundy,
• samochody autonomiczne, które muszą reagować na przeszkody natychmiast,
• fabryki, w których maszyny i czujniki współpracują w czasie rzeczywistym,
• transmisje i gry na żywo, gdzie opóźnienie psuje wrażenia widzów i graczy,
• medycyna, np. przy zdalnym monitorowaniu pacjentów.

W każdej z tych dziedzin opóźnienie ma inne skutki, od utraty pieniędzy po zagrożenie bezpieczeństwa.

Milisekundy w pieniądzach

Szybkość przekłada się wprost na pieniądze. Według często przytaczanych danych Amazona każde dodatkowe 100 milisekund ładowania strony obniżało sprzedaż o około 1%. Przy firmach, które zarabiają miliardy, taki ułamek oznacza ogromne kwoty. Wolna strona gorzej wypada też w wynikach wyszukiwania, bo Google bierze pod uwagę szybkość ładowania.

Jeszcze bardziej widać to na giełdach. Firmy inwestycyjne płacą za umieszczenie swoich serwerów jak najbliżej giełdowych systemów, bo nawet mikrosekunda przewagi może dać lepszą cenę transakcji.

Największe wyzwania

Nie każda firma potrzebuje takiego rozwiązania od razu, a jego wdrożenie wymaga dobrego planu. Przetwarzanie brzegowe ma też swoje trudności:

1. Koszty. Budowa wielu małych serwerowni jest droższa niż utrzymanie jednego dużego centrum danych.
2. Bezpieczeństwo. Im więcej miejsc przetwarzania danych, tym trudniej je wszystkie chronić.
3. Zarządzanie. Rozproszona sieć wymaga lepszych narzędzi do nadzoru i aktualizacji.
4. Brak fachowców. Firmy szukają specjalistów, którzy znają zarówno sieci, jak i chmurę.
5. Energia. Rozproszone serwerownie zużywają dużo prądu i wymagają chłodzenia.

Przetwarzanie brzegowe przenosi obliczenia bliżej użytkownika, żeby skrócić czas reakcji. Ma to znaczenie wszędzie tam, gdzie liczy się szybkość: w handlu internetowym, na giełdzie, w fabrykach i przy transmisjach na żywo. Rozwiązanie ma jednak swoje wyzwania, od kosztów po bezpieczeństwo. Milisekundy naprawdę kosztują miliony, dlatego firmy coraz chętniej inwestują w każdą z nich.