Với việc điện toán phân tán ngày càng phổ biến, các thuật ngữ như điện toán đám mây và điện toán biên ngày càng trở nên phổ biến. Đây không chỉ là những từ thông dụng vô nghĩa để khơi dậy sự quan tâm đến một xu hướng, mà còn là những công nghệ hiện có thúc đẩy sự đổi mới trong các ngành.
Điện toán đám mây và điện toán biên là những thành phần quan trọng của hệ thống CNTT hiện đại. Nhưng chính xác thì những công nghệ này đòi hỏi điều gì? Và làm thế nào để chúng xếp chồng lên nhau? Hãy cùng tìm hiểu.
Nội dung bài viết
Giới thiệu về Điện toán đám mây
Tất cả chúng ta đã sử dụng Dropbox hoặc OneDrive để sao lưu các tệp và dữ liệu quan trọng của mình. Dữ liệu được cho là được lưu trữ trên “Đám mây”, nhưng nó có nghĩa là gì?
Nói một cách đơn giản, Đám mây là một tập hợp các tài nguyên máy tính có thể truy cập được qua internet. Ý tưởng là bạn có thể sử dụng phần cứng quy mô công nghiệp ở bất kỳ đâu trên thế giới với giá rẻ và an toàn.
Theo truyền thống, các công ty buộc phải thiết lập và duy trì các máy chủ lớn cho nhu cầu điện toán nội bộ của họ. Điều này phát sinh chi phí cao, chưa kể đến sự thiếu linh hoạt. Di chuyển một ứng dụng lên đám mây cho phép một công ty loại bỏ phần phụ trợ phần cứng, yêu cầu nhiều tài nguyên nếu cần.
Việc các trang web và các ứng dụng khác được phục vụ hoàn toàn từ đám mây đã trở thành thông lệ, giúp đơn giản hóa rất nhiều công nghệ. Các dịch vụ như Amazon AWS và Microsoft Azure là những người đi đầu trong lĩnh vực này, cung cấp năng lượng cho tất cả các loại ứng dụng cho các công ty trên toàn thế giới.
Ưu điểm
- Có thể mở rộng: Các dịch vụ đám mây có thể được tăng cường khi và khi được yêu cầu, mang lại sự linh hoạt cho các ứng dụng mà không cần đầu tư nhiều.
- Rẻ: Việc nhà cung cấp dịch vụ vận hành các trang trại máy chủ tập trung lớn sẽ tiết kiệm chi phí hơn so với việc mỗi công ty tự thiết lập máy tính của mình. Điều này cho phép cung cấp các dịch vụ đám mây với chi phí thấp hơn nhiều so với các thiết lập truyền thống.
- Giản dị: Việc thiết lập và quản lý cơ sở dữ liệu nội bộ và chương trình phụ trợ API không phải là một công việc dễ dàng. Dễ dàng trừu tượng hóa phần cứng và yêu cầu tài nguyên máy tính theo yêu cầu.
Nhược điểm
- Mạng lưới phụ thuộc: Vấn đề chính với các dịch vụ đám mây là sự phụ thuộc hoàn toàn vào mạng. Dịch vụ đám mây không phải là giải pháp cho những vùng sâu vùng xa với kết nối mạng kém.
- Chậm: Tùy thuộc vào vị trí của các máy chủ đám mây, quá trình giao tiếp có thể mất từ vài giây đến vài phút. Sự chậm trễ đó là quá nhiều trong các ứng dụng yêu cầu quyết định tức thì (chẳng hạn như thiết bị công nghiệp).
- Băng thông chuyên sâu: Vì các máy chủ đám mây chịu trách nhiệm tính toán và lưu trữ, nên rất nhiều dữ liệu cần được truyền đi. Yêu cầu băng thông rất tốn kém trong các tình huống tạo ra nhiều thông tin (AI, quay video, v.v.).
Giải thích về tính toán cạnh
Một vấn đề với điện toán đám mây là sự phụ thuộc của nó vào mạng. Đây không phải là vấn đề đối với hầu hết các tác vụ, nhưng một số ứng dụng cực kỳ nhạy cảm về thời gian. Sự chậm trễ trong việc truyền dữ liệu, thực hiện xử lý trên đám mây và nhận kết quả là nhẹ nhưng có thể nhận thấy được.
Sau đó, có vấn đề về băng thông. Các ứng dụng liên quan đến xử lý video hoặc thuật toán AI hoạt động với lượng lớn dữ liệu, có thể tốn kém khi truyền lên đám mây. More vì vậy nếu việc thu thập dữ liệu diễn ra ở một vị trí xa, nơi kết nối mạng bị hạn chế.
Điện toán biên mang lại câu trả lời cho những vấn đề này. Thay vì gửi dữ liệu tới một máy chủ cách xa nửa vòng trái đất, nó được lưu trữ và xử lý tại chỗ, hoặc ít nhất là ở một vị trí gần đó.
Điều này có ưu điểm là tiết kiệm chi phí truyền dữ liệu và loại bỏ yếu tố độ trễ mạng. Việc tính toán có thể diễn ra ngay lập tức, cho kết quả theo thời gian thực, điều này rất quan trọng đối với nhiều ứng dụng.
Ưu điểm
- Không có độ trễ: Vì máy tính biên được đặt tại nguồn dữ liệu, nên không có độ trễ mạng nào phải đối mặt. Điều này mang lại kết quả ngay lập tức, điều này rất quan trọng đối với các quy trình thời gian thực.
- Truyền dữ liệu giảm: Máy tính biên có thể xử lý phần lớn dữ liệu tại trang web, chỉ truyền kết quả lên đám mây. Điều này giúp giảm khối lượng truyền dữ liệu cần thiết.
Nhược điểm
- More Đắt hơn Cloud: Không giống như điện toán đám mây, điện toán biên yêu cầu một hệ thống chuyên dụng tại mỗi nút biên. Tùy thuộc vào số lượng các nút như vậy trong một tổ chức, chi phí có thể cao hơn nhiều so với các dịch vụ đám mây.
- Thiết lập phức tạp: Với điện toán đám mây, tất cả những gì chúng ta cần là yêu cầu tài nguyên và xây dựng giao diện ứng dụng. Thực tế của phần cứng thực hiện các hướng dẫn đó được để lại cho nhà cung cấp dịch vụ đám mây. Tuy nhiên, trong tính toán biên, bạn cần xây dựng chương trình phụ trợ, có tính đến nhu cầu của ứng dụng. Kết quả là, nó là một quá trình liên quan nhiều hơn.
Điện toán đám mây Vs. Edge Computing: Cái nào tốt hơn?
Điều đầu tiên bạn phải hiểu là điện toán đám mây và điện toán biên không phải là công nghệ cạnh tranh. Chúng không phải là những giải pháp khác nhau cho cùng một vấn đề mà là những cách tiếp cận hoàn toàn riêng biệt, giải quyết những vấn đề khác nhau.
Điện toán đám mây là tốt nhất cho các ứng dụng có thể mở rộng cần được tăng cường hoặc cắt giảm theo nhu cầu. Ví dụ, máy chủ web có thể yêu cầu thêm tài nguyên trong thời gian máy chủ tải cao, đảm bảo dịch vụ thông suốt mà không phải chịu bất kỳ chi phí phần cứng vĩnh viễn nào.
Tương tự, tính toán biên phù hợp với các ứng dụng thời gian thực tạo ra nhiều dữ liệu. Ví dụ: Internet-of-Things (IoT), giao dịch với các thiết bị thông minh được kết nối với mạng cục bộ. Các thiết bị này thiếu máy tính mạnh và phải dựa vào máy tính tối tân cho nhu cầu tính toán của chúng. Làm điều tương tự với đám mây sẽ quá chậm và không khả thi do có lượng lớn dữ liệu liên quan.
Tóm lại, cả điện toán đám mây và điện toán biên đều có các trường hợp sử dụng của chúng và phải được lựa chọn tùy theo ứng dụng được đề cập.
Phương pháp Tiếp cận Kết hợp
Như chúng ta đã nói trước đó, điện toán đám mây và điện toán cạnh không phải là đối thủ cạnh tranh mà là giải pháp cho các vấn đề khác nhau. Điều đó đặt ra câu hỏi; cả hai có thể được sử dụng cùng nhau?
Câu trả lời là có. Nhiều ứng dụng sử dụng phương pháp kết hợp, tích hợp cả hai công nghệ để đạt hiệu quả cao nhất. Ví dụ, máy móc tự động hóa công nghiệp thường được kết nối với một máy tính nhúng tại chỗ.
Máy tính cạnh này chịu trách nhiệm vận hành thiết bị và thực hiện các phép tính phức tạp mà không bị chậm trễ. Nhưng đồng thời, máy tính này cũng truyền dữ liệu giới hạn lên đám mây, nơi chạy khung kỹ thuật số tự quản lý toàn bộ hoạt động.
Bằng cách này, ứng dụng sẽ tận dụng tối đa thế mạnh của cả hai cách tiếp cận, dựa trên điện toán biên để tính toán thời gian thực trong khi sử dụng điện toán đám mây cho mọi thứ khác.
Công nghệ máy tính phân tán nào là tốt nhất?
Điện toán biên không phải là phiên bản nâng cấp của điện toán đám mây. Đó là một cách tiếp cận khác đối với tính toán phân tán, có ích cho các ứng dụng đòi hỏi nhiều dữ liệu và nhạy cảm về thời gian.
Tuy nhiên, điện toán đám mây vẫn là cách tiếp cận linh hoạt và tiết kiệm chi phí nhất cho hầu hết các ứng dụng khác. Bằng cách giảm tải bộ nhớ và xử lý cho một máy chủ chuyên dụng, các công ty có thể tập trung vào hoạt động của họ mà không cần lo lắng về việc triển khai chương trình phụ trợ.
Cả hai đều là những công cụ thiết yếu trong công việc của một chuyên gia CNTT am hiểu và hầu hết các phương tiện tiên tiến, cho dù là IoT hay cách khác, đều tận dụng sự kết hợp của hai công nghệ để có được kết quả tốt nhất.
