Edge virtualisatie is de praktijk van het gebruik van softwareversies van fysieke computerbronnen aan de rand van een netwerk, het dichtst bij de apparaten die gegevens produceren. Bij virtualisatie wordt de gehele softwarestack - inclusief besturingssystemen (OS) en alles wat daarop draait - gescheiden van de onderliggende hardware. Instanties kunnen dan worden gekopieerd en gedistribueerd naar veel verschillende soorten hardware. Dit is waardevol voor aan de rand, omdat de hardware aan de rand, waar de omgeving zich bevindt, te maken heeft met beperkte bandbreedte en latency problemen, gevarieerd en geografisch verspreid is, en onafhankelijk moet worden beheerd van het geografisch ver weg gelegen kern datacenter.
Edge virtualisatie is belangrijk omdat het het software-gedefinieerde concept van de cloud universeel uitbreidt. Deze softwaregedefinieerde benadering maakt het mogelijk om edge-apparaten op afstand te leveren, te beheren en te bewaken over een groot geografisch gebied, wat een veiliger en kosteneffectiever alternatief biedt.
Edge virtualisatie is van nature een combinatie van softwaregedefinieerde computing, storage en networking - net zoals in de cloud, maar dan op afstand en in de meeste gevallen op bescheiden schaal.
Waar de cloud enorme reken-, opslag- en netwerkbronnen heeft die geografisch nauw met elkaar zijn verbonden, meestal in een of twee zeer grote datacenters, heeft edge-virtualisatie een zeer groot aantal locaties, elk met een bescheiden aanvulling van bronnen.
Edge virtualisatie breidt het weefsel van compute, storage en networking uit naar vele afgelegen locaties, waardoor de verwerking van een breed scala aan workloads mogelijk wordt op plaatsen waar ze moeten worden uitgevoerd.
In de detailhandel en horeca is edge virtualisatie snel een belangrijke vereiste aan het worden als gevolg van verbeterde klantervaringen die de behoefte aan lokale verwerking stimuleren. Toepassingen zoals point of sale (POS), loyalty, keukenbeheersystemen en RFID (radio frequency identification) vereisen snellere lokale verwerking.
De rol van virtualisatie in edge computing
Edge computing is de term die de taken beschrijft van apparaten aan de rand van het netwerk. Elk netwerk heeft een core en een edge, een trunk en branches. De kern (trunk) is waar het netwerk begint, en de rand (branch) is waar het eindigt. De rand is het punt waar externe gebruikers interactie hebben met het netwerk. Deze eindgebruikers kunnen echte mensen zijn of andere externe apparaten die bekend staan als randapparatuur.
Als het aantal eindpunten aan de rand toeneemt en gevarieerder en dynamischer wordt, wordt het minder efficiënt voor elk eindpunt om bij elk extern verzoek terug te gaan naar de kern voor bronnen. Dit is waar virtualisatie om de hoek komt kijken.
Virtualisatie plaatst middelen aan de rand. Het wijst virtuele hulpbronnen toe aan de eindpunten - of takken - zodat in plaats van voortdurend hulpbronnen bij de kern op te vragen, de eindpunten hun eigen instantie of deel van die hulpbronnen lokaal hebben. De afstand die een verzoek om resources moet afleggen is veel korter in een gevirtualiseerde infrastructuur.
Beginsel: hoe uitgebreider en gevarieerder het edge-"ecosysteem" van een organisatie is, des te minder haalbaar is het om dat ecosysteem vanuit een paar kernlocaties te bedienen. Onafhankelijke eindpunten moeten onafhankelijker functioneren. Wanneer takken verder van de wortel/ stam afstaan, moeten ze langer water kunnen vasthouden.
Edge-virtualisatie vs. core-virtualisatie
Conceptueel staat edge-virtualisatie op de volgende manieren in contrast met core-datacentrumvirtualisatie. Individuele "instanties" van edge-virtualisatie:
- zijn op een veel kleinere schaal;
- bevinden zich ver van het controlepunt van de edge zonder lokale ondersteuning;
- kunnen een beperkte communicatiebandbreedte hebben, die ook aanzienlijke latentie kan hebben; en
- moeten een breed scala aan werklasttypen ondersteunen die interfacen met randapparatuur in de echte wereld met behulp van een breed scala aan technologieën, waarvan vele legacy of niet-standaard kunnen zijn.
Technisch verschilt het "virtualisatie"-gedeelte van edge-virtualisatie niet zoveel van traditionele core-virtualisatie in het datacenter.
Het belangrijkste verschil komt voort uit de unieke compute-uitdagingen aan de rand, die vaak anders zijn dan die van het datacenter. Edge-virtualisatie vereist integratie met internet of things (IoT)-systemen, retailsystemen, gespecialiseerde clientapparaten en randapparatuur.
Edge virtualisatie integreert oude en nieuwe randapparatuur, ongeacht het erfgoed. Randapparaten zijn afzonderlijke apparaten (scanner, printer, etc.) die verbonden blijven met netwerkeindpunten waar ze nodig zijn. Al hun workloads zijn veilig verbonden met de gevirtualiseerde software die op een lokale server draait. De werklast van elk eindpunt wordt verplaatst naar een gevirtualiseerde server.
Use cases
Elk massaal gedistribueerd bedrijf of organisatie kan profiteren van netwerkvirtualisatie aan de rand. Het kan worden gebruikt in een verscheidenheid van industrieën, zoals:
- Retail
- Hospitality
- Gezondheidszorg
- Bankieren, met name retailbanken die nog een filiaalnetwerk onderhouden
- Infrastructuurbedrijven met veel afgelegen buitenstations zoals water, elektriciteit en telecom
In een retailomgeving vereist een gevirtualiseerde POS bijvoorbeeld naadloze integratie met randapparatuur zoals de barcodescanner, magneetstriplezer, kassalade of bonprinter. Een gevirtualiseerde softwarestack verenigt deze en stelt eindgebruikers in staat ze naadloos te integreren, ongeacht variaties of incongruenties in de onderliggende hardware.
In dit voorbeeld wordt de POS-software gehost op een kleine gevirtualiseerde server in het backoffice van een bedrijf, uit het zicht van klanten. In wezen is de software losgekoppeld van de hardware. De gebruiker zou in theorie de fysieke schijf van de POS-hardware (het meest voorkomende storingspunt) kunnen verwijderen en het POS als een virtuele machine (VM) op de server kunnen draaien.
Hoe edge-virtualisatie aansluit op 5G
5G vereist een massaal gedistribueerde infrastructuur om te kunnen functioneren. De edge nodes in 5G zullen interfacen met een verscheidenheid aan randapparatuur, IoT- en netwerkapparatuur van verschillende herkomst. Omdat een 5G-netwerk sterk gedistribueerd moet zijn, moet elk netwerkknooppunt of randapparaat beschikken over lokale gevirtualiseerde bronnen. Een 5G-netwerk zou onmogelijk te implementeren zijn als elke node voor updates of onderhoud toegang zou moeten hebben tot bronnen vanaf een gecentraliseerde locatie, vanwege het enorme aantal edge nodes en hun complexe afhankelijkheid van elkaar om te kunnen functioneren.