Спецпроекты

Schneider Electric: Edge computing – это возможность быть ближе к заказчику

ЦОДы

Генерация данных, равно как и потребность обрабатывать все более плотный их поток, растет в последние годы невиданными темпами. По прогнозам iKS-Consulting, трафик мобильного интернета в России к концу 2024 г. вырастет почти в семь раз, а совокупный трафик фиксированных операторов связи к тому же сроку – более чем в два раза. За ближайшие пять лет глобальный IP-трафик дата-центров увеличится втрое, количество подключенных к интернету вещей в мире превысит 20 млрд уже в 2020 г., а 40% всех данных будут храниться и обрабатываться на периферии. В связи с этим неуклонно возрастает значимость edge computing – и, в частности, необходимость обеспечивать надежную инфраструктуру для периферийного вычислительного оборудования. О ключевых глобальных тенденциях рынка ИТ, о росте edge computing и о его значимости для всех отраслей экономики рассказала Наталия Макарочкина, старший вице-президент подразделения Secure Power в зоне International компании Schneider Electric.

Каковы, на ваш взгляд, основные тенденции мирового ИТ-рынка сегодня? Специфичен ли в чем-то его российский сегмент? Какие вызовы перед заказчиками и вендорами ставит следование этим тенденциям?

Наталия Макарочкина: Два больших тренда, которые будут оказывать существенное влияние на развитие мирового ИТ-рынка в ближайшие несколько лет, – это цифровая трансформация бизнеса и внедрение технологий и методов, относящихся к искусственному интеллекту, например, машинного обучения. В частности, в структуре Schneider Electric есть целое направление, которое использует ИИ для инженерного проектирования с самого первого этапа. С использованием ПО, построенного на базе статистических данных, математических моделей и машинного обучения, рассчитываются все параметры нового проекта – вплоть до его реализации и последующего сопровождения. Эти же два тренда будут в числе ключевых факторов, оказывающих влияние на развитие принципов построения ИТ-инфраструктуры. Наиболее ярким проявлением этого влияния является активное развитие edge computing, или периферийных вычислений.

Если говорить о ситуации в России, то вопросы безопасности и нормативно-правового регулирования могут затруднять быстрое принятие технологий со стороны крупных заказчиков и компаний с госучастием. Это связано с тем, что до сих пор подавляющее большинство видов документов имеют юридическую значимость только на бумажном носителе с собственноручной подписью. Например, в компаниях энергетического сектора бригада, выезжающая на обследование, должна пройти инструктаж и поставить подпись в журнале диспетчера. Получить инструкции и подтвердить ознакомление с ними удаленно, с использованием мобильного устройства, до последнего времени было недопустимо. Это же касается и, к примеру, банковского сектора. Кредитное досье заемщика даже после окончания договора должно храниться на протяжении не менее 5 лет в бумажном виде. Цифровая же копия, в случае судебного разбирательства, не будет иметь юридической силы, что, в случае утраты физической копии, может привести к финансовым потерям. Имеются существенные ограничения для переноса в цифровой формат и обработки данных, составляющих гостайну. Причем эта проблема актуальна не только для компаний госсектора, но и ряда инфраструктурных компаний.

Нормативные ограничения касаются не только самих бизнес-процессов, но и технической стороны проектов цифровой трансформации. Ряд приложений, обеспечивающих работу периферийных вычислений как единого целого, использует облачные сервисы. Однако здесь компания может столкнуться с регулированием передачи, обработки и хранения такой чувствительной информации, как персональные данные, либо данные, составляющие коммерческую тайну, что регулируется соответствующими федеральными законами. Такие ограничения приводят к тому, что амбициозные проекты цифровой трансформации могут столкнуться с непреодолимыми регуляторными барьерами.

seint602.jpg
Наталия Макарочкина: Перемещение вычислений к месту создания обрабатываемых данных является прямым следствием цифровизации бизнеса

Однако в России, в том числе на уровне правительства, все большую поддержку набирает инструмент «регуляторной гильотины», который позволит сократить число мешающих бизнесу законов и осуществить экономический рывок. Инициатива цифровой трансформации также имеет поддержку на государственном уровне, что находит отражение в активном спросе на специалистов в этой области. Не случайно российский Forbes отметил, что сегодня одна из наиболее востребованных и высокооплачиваемых вакансий в госкомпаниях – это менеджеры направления цифровой трансформации.

Насколько актуально сейчас смещение вычислений на периферию, от коммерческих централизованных ЦОДов к локальным вычислительным узлам в непосредственной близости от источников первичных данных (умных датчиков, IP-камер, иных элементов интернета вещей)? Каков экономический смысл edge computing?

Наталия Макарочкина: Перемещение вычислений к месту создания обрабатываемых данных является прямым следствием цифровизации бизнеса. Они должны быть как можно ближе заказчику. Особенно это касается автономных систем, действующих в режиме реального времени.

Приведу пример из отрасли ресторанного бизнеса, для которой ИТ традиционно были чисто вспомогательной службой. Недавно, находясь в Эстонии, я лично наблюдала, как маленькие автономные машинки доставляют из кафе еду, заказанную и предварительно оплаченную через интернет. Они отлично ориентируются на городских улицах, соблюдают правила движения, реагируют на велосипедистов, пешеходов и т.п. Когда такая машинка приезжает по указанному адресу, получатель вводит присланный при оформлении заказа код и забирает еду.

Мы привыкли к тому, что edge computing – это традиционная технология для банков, либо ритейла. Но кафе нашло применение малым автономным транспортным средствам, которые фактически являются мобильными периферийными вычислительными узлами. При этом ежедневно обрабатываемый ими объем данных исчисляется терабайтами. Это наглядный пример того, как цифровая трансформация способствует оптимизации бизнеса, повышению его эффективности, привлекательности для клиентов.

Однако лавинообразный рост передаваемых и обрабатываемых данных приводит к тому, что принцип централизации вычислительных мощностей перестает работать. Это может быть связано с тем, что для ряда систем возникающие задержки при передаче данных на большие расстояния могут быть неприемлемыми для корректной работы. В частности, это касается систем, работающих в реальном времени, как в приведенном примере с беспилотным транспортом. Зачастую это верно и для промышленного оборудования. Кроме того, существующие каналы могут быть не способны передавать возросшие объемы «сырых» данных.

Например, огромные потоки видеоконтента с камер наблюдения требуют обработки в максимальной близости к точкам генерации этих потоков, что также стимулирует рост потребности в периферийных вычислениях. Невозможно пересылать такие объемы данных в облако: это займет слишком много времени и потребует чрезмерно широких и дорогих каналов связи.

В чем принципиальное отличие инсталляций edge computing от классических ЦОДов, с одной стороны, и от привычной корпоративной серверной инфраструктуры – с другой? Какие ограничения, характерные для облака, частного или публичного, становятся преодолимы с внедрением периферийных вычислений?

Наталия Макарочкина: Периферийные вычисления не заменяют классические ЦОД, а дополняют. Структура вычислительных узлов становится многоуровневой, иерархической. И на каждом из уровней, на каждом из узлов такой структуры происходит обработка, консолидация и обобщение данных. Это приводит к тому, что объем передаваемых данных по мере продвижения от периферии к центру сокращается.

Кроме этого, часть решений тактического уровня – например, выбор режима работы отдельного станка, в зависимости от текущей задачи и условий эксплуатации, может приниматься локально, в автоматическом либо полуавтоматическом режиме.

Также можно говорить и о том, что периферийные вычисления не только сосуществуют с облачными технологиями, но и оказываются их частью. Такое объединение уже получило название fog computing, или «туманные вычисления», по аналогии с тем, что с точки зрения физики туман аналогичен облакам – только образуется не на высотах в сотни и тысячи метров, а у самой земли.

Одно из востребованных решений для fog computing – компактные интегрированные центры обработки данных – микроЦОДы. Их преимущество в том, что они представляют собой завершенное, комплексное решение, предусматривающее установку по принципу, который знаком любому ИТ-специалисту: plug-and-play.

МикроЦОДу не нужна выделенная серверная комната со сложной инженерной инфраструктурой. Он может быть установлен прямо в цеху, если мы говорим о промышленных периферийных вычислениях, или непосредственно в административном здании – если речь идет о банковской сфере или ритейле.

Каким образом имплементация edge computing способствует росту качества управления активами заказчика? Какой экономический эффект оказывает выбор в пользу периферийных вычислений по сравнению с пользованием услугами коммерческих ЦОДов?

Наталия Макарочкина: Само по себе внедрение периферийных вычислений не имеет прямого экономического эффекта. Так же как строительство даже самого современного ЦОДа не даст никакого эффекта, если в нем не будут развернуты приложения, способствующие повышению эффективности работы бизнеса. Периферийные вычисления – это часть общего решения, связанного с цифровой трансформацией предприятий.

Можно привести следующий пример: организация принимает решение об установке датчиков, позволяющих контролировать режим работы оборудования на производстве и предотвращать его выход из строя. Речь может идти о множестве параметров, контролировать которые может быть необходимо в реальном времени.

seint601.jpg
Наталия Макарочкина: Периферийные вычисления не заменяют классические ЦОД, а дополняют

Существующие каналы передачи данных не позволяют передавать весь объем собираемых данных в центральный ЦОД организации, поэтому непосредственно на предприятии разворачиваются один либо несколько вычислительных узлов. Они помогают обработать поток данных и, с одной стороны, направить в ЦОД только обобщенные показатели, сняв нагрузку на каналы передачи данных. А с другой – позволяют за доли секунды принять решение о, например, экстренной остановке какого-либо станка при внезапном возникновении аварийной ситуации.

Анализировать получаемые данные будет специализированное ПО, позволяющее осуществить предиктивный анализ, прогнозировать поломки и заранее принимать меры по их недопущению. Экономическим эффектом такого проекта будет снижение расходов на ремонт либо замену оборудования, а также предотвращение финансовых потерь от простоя, например, производственной линии.

Стоит отметить, что преимуществом Schneider Electric является портфель специализированных решений для каждого из разделов такого проекта для заказчиков из различных отраслей экономики.

Как чаще всего осуществляется управление структурами edge computing? Что выгоднее для заказчика в общем случае: поддерживать инфраструктуру периферийных вычислений силами собственного ИТ-подразделения или использовать аутсорсинг? Можно ли говорить о предоставлении услуг edge computing, от построения самих этих систем на заказ до полного их аутсорсинга, как о целом новом направлении интеграторского бизнеса?

Наталия Макарочкина: Особенностью периферийных вычислений является их распределенность. Для различных организаций степень может меняться – от нескольких вычислительных узлов на одном предприятии до сотен узлов, распределенных по всей стране. Это может создавать определенные сложности при их обслуживании.

Наличие правильно организованной системы мониторинга может существенно упростить задачу. Удаленный доступ к состоянию периферийного оборудования, информации с датчиков, данных о состоянии электропитания и иным параметрам позволит оперативно определить причину возникновения нештатной ситуации и определить перечень действий для ее устранения.

Для решения проблемы зачастую достаточно помощи местных рядовых сотрудников, так как есть возможность удаленно направить им инструкции и проверить, привели ли их действия к устранению неисправности. Благодаря этому можно избежать лишних выездов на место дорогостоящих ИТ-специалистов из обслуживающей организации, тем самым сэкономив время и деньги, что особенно актуально для труднодоступных инсталляций. Например, ИТ-систем, работающих в море на нефтяной платформе.

Возвращаясь к вопросу обслуживания, можно сказать, что выбор – обслуживать ли периферийные узлы собственными силами либо привлекать подрядную организацию – в каждом случае остается за заказчиком. Однако общей является необходимость организации централизованного мониторинга состояния обслуживаемых узлов. Фиксация, передача и обработка таких параметров, как температура, влажность, наличие и качество электропитания, обеспечение контроля доступа. Schneider Electric обладает всеми необходимыми аппаратными и программными решениями для организации подобного мониторинга.

Насколько специфична инженерная инфраструктура, ориентированная на обеспечение работы периферийных вычислительных систем? Какие вы можете привести примеры успешного внедрения edge computing на российских предприятиях с использованием оборудования Schneider Electric?

Наталия Макарочкина: В новой парадигме ИТ-инфраструктура, оставаясь единой, становится распределенной. При этом роль небольших периферийных вычислительных узлов существенно возрастает. Это преобразование несет в себе вызов для ИТ-руководства организации, так как задача бесперебойной работы небольших удаленных узлов становится столь же важна, как и задача бесперебойной работы центрального ЦОДа. Периферийные узлы должны быть обеспечены бесперебойным электропитанием, охлаждением, средствами мониторинга.

В условиях ограниченного пространства и сложностей с обслуживанием из-за удаленности объектов, себя отлично зарекомендовали литий-ионные ИБП. Они обладают меньшими весом и габаритами и могут работать в существенно более широком температурном диапазоне без потери надежности. Также срок службы литий-ионных аккумуляторов в разы превосходит срок службы свинцово-кислотных батарей.

В условиях распределенной инфраструктуры это является существенным преимуществом. Плановая замена свинцово-кислотного аккумулятора на площадке, расположенной в центре большого города – процедура недорогая. Но сделать то же самое для вычислительного узла, расположенного в труднодоступных местах, например, за полярным кругом, в горах, или в открытом море, обойдется уже существенно дороже.

В зависимости от специфики бизнеса организации, могут быть предложены различные стоечные решения – как напольные, так и настенные, для установки в телекоммуникационные помещения или защищенного исполнения с встроенной вентиляцией.

При этом edge computing постепенно выходит за рамки того, что мы понимаем под вычислениями. Например, в практике Schneider Electric немало проектов оснащения небольшими ИБП касс самообслуживания в крупных гипермаркетах, в том числе и в России. Автоматизированная касса – это не компьютер, не банкомат, ее ИТ-функциональность весьма ограничена. Однако обеспечить бесперебойность ее работы необходимо, – иначе нарушится слаженное взаимодействие всей ИТ-инфраструктуры торгового предприятия.

В портфеле Schneider Electric есть также специализированные ИБП для систем управления уличным движением, – к ним также предъявляются специфические требования.

Но главное, что Schneider Electric уже обладает огромным опытом реализации проектов построения инфраструктуры распределенных вычислений для заказчиков из различных отраслей экономики – промышленности, энергетики, нефтегазового сектора, ритейла.

Это значит, что Schneider Electric может предложить оптимальные, зарекомендовавшие себя решения, индивидуально, для каждого случая, исходя из специфики проекта.

В чем преимущества развитой экосистемы ЦОДов разной степени удаленности от конечного заказчика? Как следует выстраивать такую экосистему на уровне города, региона, страны? Какие решения имеются в арсенале Schneider Electric для обеспечения работы всех уровней этой экосистемы?

Наталия Макарочкина: Если периферийные узлы расположены локально, например, в рамках одного города, то может быть построена двухуровневая система: распределенные вычислительные узлы и центральный ЦОД. Если же объекты размешаются на территории целого региона либо всей страны, то может потребоваться создание еще одного уровня, регионального, для которого может не найтись готовых серверных помещений.

В этом случае Schneider Electric может предложить заказчику быстровозводимые модульные, либо контейнерные ЦОДы, включающие всю необходимую инженерную инфраструктуру. Очевидные преимущества таких решений – их быстрая установка и запуск, а также возможность учесть все требования проекта. Связано это с отсутствием необходимости вписывать инфраструктурное оборудование в существующее помещение, зачастую не приспособленное для нужд ЦОДа. При этом доработка может потребовать даже больших затрат, чем возведение нового ЦОДа с нуля.

Если же потребность в инфраструктуре узла сводится к необходимости установки одной или двух стоек, то это могут быть микроЦОДы, в которых вся критичная инженерная инфраструктура – электропитание, охлаждение и управление – интегрируется внутри специализированного телекоммуникационного шкафа. Который, в свою очередь, допускает монтаж в неподготовленном помещении, например, в офисе либо на производственной линии. Причем в зависимости от места установки решение может быть выполнено как в офисном стиле – с деревянными дверцами и звукоизоляцией, чтобы шум серверов не мешал сотрудникам, – так и в примышленном исполнении, с IP-защитой от пагубного воздействия внешней среды.

МикроЦОДы Schneider Electric совместимы с серверным и телекоммуникационным оборудованием большинства производителей, например, Dell, IBM, HP и других ведущих брендов. Заказчик определяет конфигурацию необходимого к установке оборудования и, в зависимости от его мощности, тепловыделения, требуемой отказоустойчивости мы рассчитываем необходимую конфигурацию инженерных решений: какой должен быть установлен ИБП, какое охлаждение использоваться, предлагаем другие необходимые элементы для получения законченного решения.

Заказчик избавляется от необходимости подбирать помещение, подходящее для установки телекоммуникационного оборудования, проектировать полноценную серверную или кроссовую и производить его подготовку, поскольку микро-ЦОД является законченным решением. Это снижает первоначальные затраты и сокращает время ввода в эксплуатацию, экономит занимаемую площадь, что важно для арендуемых помещений.

В австралийской компании Christie Spaces, например, сразу после введения в эксплуатацию периферийного вычислительного узла на базе оборудования Schneider Electric, розничная выручка увеличилась на 12% и на 16% сократились расходы на эксплуатацию ЦОДа.

Так что все зависит только от решимости клиентов, – в Schneider Electric готовы предложить высокоэффективные решения для организации периферийных вычислений в любом удобном формате и виде. Edge computing – это возможность стать ближе к заказчику, и Schneider Electric намерены приложить все усилия, чтобы реализовывать в этом направлении новые проекты, в том числе и в самых непривычных сегодня областях.


Взгляд месяца

Идея внутренней разработки себя не оправдала

Наталия Оржевская

директор центра управления командами, «Диасофт»

Персона месяца

Хорошо относимся к российскому ИТ-рынку и развиваем инсорс-разработку

Евгений Абакумов

ИТ-директор Росатома