Wat is Edge Storage?

Edge-opslag lost dit op door opslagbronnen over het netwerk te verdelen en ze strategisch dichter bij de gegevensbron te plaatsen. Dit kan inhouden dat opslagapparaten worden gebruikt die zijn ingesloten in edge-servers, gateways of zelfs rechtstreeks op de apparaten zelf.

Edge computing vereist een verandering in hoe we denken over gegevensopslag. In plaats van een gecentraliseerde opslagplaats is bij edge-opslag sprake van een gedistribueerde architectuur waarbij de gegevens dichter bij de oorspronkelijke locatie staan.

Deze gedistribueerde aard biedt unieke uitdagingen en kansen, die van invloed zijn op alles, van gegevensbeheer en -beveiliging tot het kiezen van bestandssystemen. Edge storage gaat niet over het vervangen van de cloud; het gaat over het strategisch plaatsen van storage resources waar ze het effectiefst zijn, waardoor een hybride aanpak ontstaat.

Dit betekent vaak dat bedrijven aan de "edge" met kleinere apparaten met meer beperkte resources beginnen te werken. Dit vraagt om een zorgvuldige afweging van opslagcapaciteit, energieverbruik en netwerkconnectiviteit.

Bestandssystemen voor Edge Storage

De keuze van het schijfbestandssysteem is van cruciaal belang voor effectieve edge-opslag. Traditionele bestandssystemen die zijn ontworpen voor grote, gecentraliseerde opslagsystemen, zijn misschien niet ideaal voor de verbindingen van randomgevingen met beperkte bronnen en vaak intermitterende verbindingen. Verschillende factoren beïnvloeden de selectie van een geschikt bestandssysteem:

• Footprint : Edge-apparaten hebben vaak een beperkte opslagcapaciteit. Een bestandssysteem met weinig ruimte is essentieel om het gebruik van resources voor elke aanvraag tot een minimum te beperken.
   
• Duurzaamheid en betrouwbaarheid : Hoewel sommige gegevens tijdelijk kunnen zijn, moeten andere gegevens permanent worden opgeslagen. Het bestandssysteem moet mechanismen bieden voor gegevensintegriteit en herstel, zelfs in het geval van onverwachte stroomuitval of netwerkonderbrekingen.
   
• Schaalbaarheid: Naarmate het aantal randapparaten en het volume gegenereerde gegevens toeneemt, moet het bestandssysteem efficiënt kunnen schalen.
   
• Network awareness : In sommige gevallen moet het bestandssysteem mogelijk op de hoogte zijn van de netwerkconnectiviteit en moet het intermitterende verbindingen of gegevensdeling en synchronisatie met een centrale server kunnen verwerken.
   
• Beveiliging: Het beschermen van gegevens aan de "edge" is van het allergrootste belang. Mogelijk moet het schijfbestandssysteem versleuteling of toegangsbeheermechanismen ondersteunen.

Bij het overwegen van edge storage-bestandssystemen is de snelheid waarmee apparaten gegevens kunnen lezen van het allergrootste belang. Toepassingen moeten vaak sensorgegevens in realtime lezen, configuratiebestanden lezen voor onmiddellijke uitvoering of opgeslagen logboeken lezen voor snelle analyse.

Voor een efficiënte werking moeten systemen worden gestart die zijn geoptimaliseerd om grote hoeveelheden gegevens snel te kunnen lezen, veelgebruikte bestanden met een minimale latentie te kunnen lezen en zelfs gefragmenteerde gegevens te kunnen lezen zonder dat dit tot een aanzienlijke verslechtering van de prestaties leidt. Het bestandssysteem beïnvloedt dit voor elke aanvraag. Enkele schijfbestandssystemen die doorgaans worden overwogen voor edge-opslag zijn:

• Lightweight File Systems : FAT32, exFAT en vergelijkbare bestandssystemen worden vaak gebruikt voor eenvoudigere randapparaten vanwege hun lage overhead en compatibiliteit. Het kan echter voorkomen dat ze geavanceerde functies zoals logboekregistratie en robuust foutherstel missen.
   
• Embedded File Systems : YAFFS2, SPIFFS en LittleFS zijn speciaal ontworpen voor een product zoals ingebedde systemen en bieden functies zoals een nivellering van de slijtage voor flash-geheugen, dat algemeen wordt gebruikt in edge-apparaten.
   
• Distributed File Systems : Voor complexere edge-implementaties kunnen gedistribueerde bestandssystemen zoals Ceph of GlusterFS worden overwogen. Deze systemen kunnen schaalbaarheid en redundantie bieden op meerdere edge-nodes.

Een veel voorkomende aanpak is om een standaard bestandssysteem zoals ext4 lokaal op het edge-apparaat te gebruiken en vervolgens een apart synchronisatiemechanisme te implementeren om gegevens over te brengen naar een centrale server of cloud-opslag.

Het optimale schijfbestandssysteem voor edge-opslag is sterk afhankelijk van de specifieke vereisten van de toepassing, de kenmerken van de edge-apparaten en de algehele edge-architectuur. Zorgvuldige evaluatie en tests zijn essentieel om ervoor te zorgen dat het gekozen bestandssysteem voldoet aan de prestatie-, betrouwbaarheids- en beveiligingsbehoeften van de edge-implementatie.

Edge storage vindt een as van applicaties in een breed scala aan sectoren en use cases, gedreven door de behoefte aan een snellere gegevensverwerking, minder latency en verbeterde bandbreedte-efficiëntie. Door gegevens dichter bij de bron op te slaan, maakt edge storage realtime inzichten en acties mogelijk, waardoor er nieuwe mogelijkheden ontstaan voor innovatie en optimalisatie.

Edge Storage in IoT-apparaten

Het Internet of Things (IoT) is een schoolvoorbeeld van waar edge storage een cruciale rol speelt in een product. IoT-apparaten, van sensoren en actuatoren tot verbonden voertuigen en slimme huishoudelijke apparaten, genereren grote hoeveelheden gegevens. Het opslaan en verwerken van deze gegevens aan de "edge" biedt verschillende voordelen:

• Reductie latency : Voor tijdgevoelige toepassingen zoals digitale industriële automatisering of autonome voertuigen is het minimaliseren van de latency essentieel om prestaties vrij te maken. Edge storage maakt snellere gegevenstoegang en -verwerking mogelijk, waardoor realtime controle en besluitvorming mogelijk is. Stel u een fabrieksvloer voor waar sensoren een mogelijke storing van de apparatuur detecteren. Edge storage maakt onmiddellijke analyse en actie mogelijk, waardoor kostbare downtime wordt voorkomen.
   
• Bandbreedte optimalisatie : Het verzenden van alle IoT-gegevens naar een centrale cloud kan de bandbreedte van het netwerk overbelasten. Edge storage vermindert de hoeveelheid gegevens die moet worden verzonden door gegevens lokaal te verwerken en te filteren. Alleen relevante of samengestelde gegevens worden vervolgens naar de cloud verzonden, wat bandbreedte en kosten bespaart.
   
• Offline bewerking : In veel IoT-implementaties kan de netwerkconnectiviteit onregelmatig of onbetrouwbaar zijn. Met Edge-opslag kunnen apparaten blijven werken en gegevens blijven verzamelen, zelfs wanneer ze niet verbonden zijn met het netwerk. De gegevens kunnen vervolgens met de cloud worden gesynchroniseerd wanneer de connectiviteit is hersteld.
   
• Privacy en beveiliging van gegevens : Het lokaal opslaan van gevoelige gegevens aan de rand kan de privacy en beveiliging verbeteren. Dit is met name belangrijk voor toepassingen zoals in de gezondheidszorg of bij Smart Homes, waar gebruikersgegevens moeten worden beschermd.

Naarmate het aantal IoT-apparaten groeit, worden het beheren en verwerken van de gegevens steeds moeilijker. Edge storage helpt de workload te verdelen en maakt schaalbaardere IoT-implementaties mogelijk.

Hoewel edge-opslag vaak wordt gezien als een alternatief voor cloud-opslag, vult het in veel scenario's feitelijk het cloud-computingproduct aan en kan het de as zijn waar flexibele opslag om draait.

Door gegevens aan de "edge" op te slaan en te verwerken kan edge-opslag de last op een cloud-infrastructuur verminderen. Dit kan leiden tot kostenbesparingen en verbeterde prestaties voor applicaties in de cloud.

Edge storage faciliteert de ontwikkeling van hybrid cloud-architecturen waar gegevens zowel aan de "edge" als in de cloud worden verwerkt en opgeslagen. Dit biedt meer flexibiliteit en optimalisatie op basis van toepassingsvereisten.

Voor cloud-applicaties die lage latency of hoge bandbreedte vereisen, kan edge storage de prestaties verbeteren door gegevens dichter bij de gebruikers te brengen. Dit is met name relevant voor toepassingen zoals online gaming, video streaming en augmented reality.

Edge-opslag kan worden gebruikt als de as in een opslagstrategie met meerdere lagen. Veelgebruikte gegevens kunnen aan de "edge" worden opgeslagen voor snelle toegang, terwijl minder vaak gebruikte gegevens naar de cloud kunnen worden verplaatst voor langetermijnopslag en archivering.

Samengevat: edge storage gaat niet over het vervangen van de cloud, maar over het uitbreiden van haar reikwijdte en mogelijkheden. Door opslagbronnen strategisch aan de "edge" te plaatsen kunnen organisaties efficiëntere, schaalbare en beter reagerende toepassingen maken en zo het volledige potentieel van gegevensgestuurde innovatie benutten.

Voordelen van Edge Storage

Edge storage biedt een aantrekkelijke set voordelen die inspelen op de veranderende behoeften van modern gegevensbeheer. Door opslagbronnen dichter bij de gegevensbron te distribueren, worden de prestaties, kostenefficiëntie, beveiliging en schaalbaarheid gratis verbeterd.

• Reductie latency : Een van de belangrijkste voordelen van edge storage is het verminderen van latency. Door digitale gegevens dichter bij het punt van oorsprong op te slaan, worden de toegangstijden significant verkort, wat leidt tot snellere toepassingsprestaties en realtime besluitvorming. Dit is essentieel voor toepassingen als industriële automatisering, autonome voertuigen en realtime analyses.
   
• Lagere bandbreedtekosten : Edge storage kan de hoeveelheid gegevens die naar een centrale cloud of datacenter verzonden moet worden, aanzienlijk verminderen. Door de taak uit te voeren en gegevens lokaal te filteren, wordt alleen essentiële informatie verzonden, waardoor het bandbreedtegebruik en de bijbehorende kosten worden geminimaliseerd.
   
• Betere prestaties: Snellere gegevenstoegang leidt tot betere toepassingsprestaties. Edge storage maakt snellere responstijden, vloeiender gebruikerservaringen en de mogelijkheid om gegevensintensieve workloads efficiënter te verwerken mogelijk.
   
• Verbeterde gegevenssoevereiniteit en compliance : Door gegevens lokaal aan de "edge" op te slaan, kunnen organisaties voldoen aan regelgevingen voor gegevenssoevereiniteit en privacywetten. Dit is met name van belang voor gevoelige gegevens die binnen specifieke geografische grenzen moeten worden bewaard.
   
• Verhoogde betrouwbaarheid en beschikbaarheid : Edge storage kan de betrouwbaarheid en beschikbaarheid van applicaties verbeteren door de afhankelijkheid van één centraal datacenter te verminderen. Zelfs als de verbinding met de cloud verstoord is, kunnen edge-apparaten blijven werken en lokaal opgeslagen gegevens blijven benaderen.

Edge storage kan eenvoudiger geschaald worden uitgebreid dan de gecentraliseerde opslagversie. Naarmate het aantal apparaten en het gegevensvolume toenemen, kunnen extra edge-nodes aan het netwerk worden toegevoegd om de werklast te verdelen en consistente prestaties te garanderen.

Door het bandbreedtegebruik te verminderen en cloud-resources te offloaden kan edge-opslag tot aanzienlijke kostenbesparingen leiden. Organisaties kunnen hun opslaginfrastructuur optimaliseren en overprovisioning van cloudresources voorkomen.

Hoewel edge-opslag veel voordelen biedt, blijft beveiliging een kritisch punt van zorg. Het verspreiden van gegevens over meerdere locaties aan de "edge" kan nieuwe kwetsbaarheden met zich meebrengen als deze niet op de juiste manier worden aangepakt. Edge storage kan echter ook verbeterde beveiligingsvoordelen bieden als het doordacht wordt geïmplementeerd:

Door de hoeveelheid gevoelige gegevens die naar de cloud worden overgedragen te beperken, kan edge storage het aanvalsoppervlak verkleinen en het risico op grootschalige datalekken minimaliseren. Het lokaal opslaan van gegevens aan de "edge" kan het voor aanvallers moeilijker maken om grote hoeveelheden informatie te openen en te exfiltreren.

Edge storage biedt ook meer fijnmazige controle over gegevenstoegang, waardoor aan de "edge" een strikter toegangsbeheerbeleid mogelijk wordt, waardoor de toegang tot gevoelige gegevens wordt beperkt op basis van gebruikersrollen en apparaatmachtigingen. Door gevoelige gegevens binnen specifieke geografische grenzen te houden, kan gegevensbeveiliging waardevol zijn en kunnen organisaties de regelgeving voor gegevenssoevereiniteit naleven.

Edge storage maakt datalokalisatie gemakkelijker en zorgt ervoor dat gevoelige gegevens binnen een gedefinieerde perimeter blijven. Gegevensencryptie kan aan de "edge" worden geïmplementeerd om gevoelige informatie te beschermen, zowel tijdens het transport als in rust. Dit voorkomt onbevoegde toegang, zelfs als een "edge"-apparaat wordt gecompromitteerd.

Het beveiligen van randapparaten zelf is essentieel voor het beschermen van gegevens aan de "edge", waarvoor robuuste apparaatbeheerprocedures nodig zijn, waaronder beveiligd opstarten, firmware-updates en verificatie van apparaten. Edge computing maakt het mogelijk gegevens lokaal te verwerken en te filteren, waardoor de hoeveelheid gevoelige gegevens die moeten worden opgeslagen en verzonden, wordt verminderd en de beveiliging verder wordt verbeterd.