جدول محتوا
سرور لبه ای چیست؟
سرورهای لبه‌ای رایانه‌های قدرتمندی هستند که در لبه شبکه مستقر می‌شوند، جایی که نیاز به پردازش داده‌ها وجود دارد. این سرور فیزیکی که موقعیت فیزیکی آن معمولاً نزدیک به سیستم‌ها یا برنامه‌هایی است که داده‌ها را تولید می‌کنند و این داده‌ها را ذخیره یا پردازش می‌کنند. این در تضاد با معماری سنتی‌تر سرورها است که معمولاً اطلاعات را در یک مرکز داده یا فضای ابری ذخیره می‌کنند.
رشد رایانش لبه ای
قبل از اینکه به سرورهای لبه ای بپردازیم، بیایید به مقدمه‌ای بر این مفهوم نگاهی بیندازیم. حرکت به سمت رایانش ابری نحوه عملکرد کسب‌وکارها را تغییر داده است. با فضای ابری، ذخیره و دسترسی به داده‌ها از هر مکان آسان‌تر شده است. اما در سال‌های اخیر، به‌ویژه با رشد اینترنت اشیا (IoT) و دستگاه‌های آن، میزان داده‌های تولید و ذخیره‌شده به طور چشمگیری افزایش یافته است.
بر اساس گزارش Cybersecurity Ventures، تا سال 2025 میزان داده‌های ذخیره‌شده در فضای ابری به 200 زتابایت خواهد رسید. برای درک بهتر این رقم، این مقدار معادل 200,000,000,000,000,000,000,000 بایت یا 200×1021200×10^{21}200×1021 است و این عدد همچنان در حال رشد است. همچنین بر اساس Finances Online، تعداد دستگاه‌های IoT تقریباً در طی یک دهه دو برابر خواهد شد، از حدود 13 میلیارد در سال 2023 به 25 میلیارد در سال 2030.
مدیریت حجم عظیم از داده‌ها توسط سرور های لبه ای
با این حجم از داده‌ها، بسیاری از سازمان‌ها متوجه شده‌اند که تکیه‌ی کامل بر فضای ابری برای ذخیره‌سازی و پردازش داده‌ها می‌تواند منجر به هزینه‌های هنگفتی از طرف ارائه‌دهندگان خدمات اینترنت و ابر شود. دلیل این امر آن است که هم ذخیره‌سازی داده‌ها و هم انتقال آن‌ها هزینه دارد.
علاوه بر این، تأخیر ذاتی رایانش ابری می‌تواند در برخی موارد بسیار پرهزینه یا حتی خطرناک باشد. به عنوان مثال، در کاربردهایی مانند وسایل نقلیه خودران، تأخیر در تصمیم‌گیری بر اساس داده‌ها می‌تواند نتایج فاجعه‌باری داشته باشد.
رایانش با تأخیر کم چیست؟
تأخیر کم به توانایی پاسخ‌گویی به ورودی‌های داده‌ای با حداقل تأخیر اشاره دارد. یک معماری رایانش ابری سنتی ظرفیت محدودی برای ارائه‌ی این ویژگی دارد زیرا داده‌ها باید از دستگاه لبه ای به فضای ابری ارسال شده، پردازش شوند و سپس پاسخ بازگردد. این چرخه ارسال و دریافت داده باعث از دست رفتن زمان ارزشمند شده و مانع از واکنش در لحظه‌ی دستگاه به داده‌ها می‌شود.
سرور لبه ای در “لبه” مستقر می‌شود
وقتی صحبت از سرورها می‌شود، اکثر مردم به اتاق‌های کنترل‌شده از نظر دما در مراکز داده با ردیف‌های بی‌پایانی از دستگاه‌های چشمک‌زن فکر می‌کنند. اما سرورهای لبه ای مرحله‌ی بعدی در تکامل فناوری سرورها هستند. آن‌ها نقش کلیدی در پیشرفت‌های هوش مصنوعی، بینایی ماشین و یادگیری عمیق ایفا می‌کنند. سرورهای لبه ای امکان پردازش داده‌ها را نزدیک‌تر به محل تولید آن‌ها فراهم می‌کنند و وابستگی به مراکز داده‌ی سنتی را کاهش می‌دهند.
سرورهای لبه‌ای و عملکرد با تأخیر کم
برای ارائه عملکرد با تأخیر کم، سرورهای لبه‌ای با قدرت پردازشی بالا در نزدیکی محل تولید داده قرار می‌گیرند. این سرورها می‌توانند حجم بالایی از داده‌ها را به‌صورت محلی پردازش کرده و تأخیر را به حداقل برسانند. در نتیجه، میزان داده‌های ارسالی به فضای ابری کاهش می‌یابد و سرور می‌تواند پاسخ‌های تقریبا آنی ارائه دهد که برای اتوماسیون حیاتی است.
کاربرد تأخیر کم در ربات‌های مشارکتی (Cobots)
به عنوان مثال، تصور کنید که یک بازوی رباتیک روی یک خط تولید صنعتی کار می‌کند. حال فرض کنید که یک کارگر به طور ناگهانی بیش از حد به این بازو نزدیک شود. از نظر ایمنی، سیستم باید بلافاصله فعالیت ربات را متوقف کرده یا هشدار صادر کند. در چنین شرایطی، سیستم زمان کافی برای ارسال داده به یک مرکز پردازش ابری بزرگ و انتظار برای تصمیم‌گیری را ندارد؛ بلکه این تصمیم باید فوراً گرفته شود.
این مثالی از کاربرد سرورهای لبه ای شرکت OnLogic در توسعه‌ی ربات‌های مشارکتی (Cobotic) است. کاهش تأخیر باعث افزایش ایمنی کارکنانی می‌شود که در مجاورت این ربات‌ها کار می‌کنند.
سرورهای لبه ای و خروج از فضای ابری (Cloud Repatriation)
برای کاهش هزینه‌ها و کاهش تأخیر، روند استفاده از سرورهای لبه ای برای خروج از فضای ابری در حال رشد است. این فرآیندی است که طی آن کسب‌وکارها پردازش داده‌های خود را از ابر به منابع محلی منتقل می‌کنند.
مزایای استفاده از سرورهای لبه ای در این زمینه شامل موارد زیر است:
- کاهش هزینه‌های عملیاتی مربوط به خدمات ابری و انتقال داده
- کاهش تأخیر برای برنامه‌های حساس
- افزایش قابلیت اطمینان از طریق توزیع منابع پردازشی
- بهبود امنیت داده‌ها با محدود کردن انتقال اطلاعات به فضای ابری
کاهش هزینه‌های پردازش ابری با سرورهای لبه ای
یک سرور لبه ای می‌تواند تصمیمات پردازشی را قبل از ارسال داده‌ها به فضای ابری انجام دهد، که باعث کاهش هزینه‌های انتقال و ذخیره‌سازی ابری می‌شود.
انتقال مرکز داده به لبه شبکه
وقتی مرکز داده را به محل استقرار سیستم‌ها منتقل کنیم (که اغلب به آن On-Premises یا On-Prem گفته می‌شود)، سرور لبه ای نه‌تنها به منابع پردازشی نیاز دارد، بلکه باید به شبکه و فضای ذخیره‌سازی محلی نیز مجهز باشد. داده‌های تولید‌شده باید بتوانند به فضای ابری، شبکه داخلی (Intranet) یا سایر دستگاه‌ها متصل شوند.
سرورهای لبه ای این مشکلات را حل می‌کنند. آن‌ها اتصال قوی، قدرت پردازشی بالا و ظرفیت ذخیره‌سازی انعطاف‌پذیر ارائه می‌دهند.
سرورهای لبه ای چه شکلی هستند؟
سرورهای لبه ای می‌توانند در اشکال مختلفی طراحی شوند، از سرورهای رک‌مونت سنتی با اندازه‌های متنوع گرفته تا مینی سرورهای فشرده که می‌توانند در مکان‌هایی که فضای محدودی دارند نصب شوند.
ویژگی‌های یک سرور لبه ای
یک سرور لبه ای دارای توان پردازشی بالا، ذخیره‌سازی انعطاف‌پذیر و قابلیت اتصال قوی است. همچنین، مدیریت از راه دور با استفاده از کنترلر مدیریت برد اصلی (BMC) یا IPMI یک ویژگی مطلوب محسوب می‌شود.
نمونه‌هایی از کاربرد سرورهای لبه ای
- اتوماسیون صنعتی: نظارت و کنترل فرآیندها در زمان واقعی
- مراقبت‌های بهداشتی: نظارت بر علائم حیاتی بیماران و شناسایی رفتارهای غیرمعمول
- شهرهای هوشمند: مدیریت ترافیک، نظارت بر ایمنی عمومی و کیفیت هوا یا آب
نتیجه‌گیری
سرورهای لبه ای به عنوان یکی از مهم‌ترین پیشرفت‌های فناوری در حوزه پردازش داده، به سازمان‌ها این امکان را می‌دهند که داده‌ها را نزدیک‌تر به محل تولید آن‌ها پردازش کنند. این تغییر نه تنها موجب کاهش تأخیر و افزایش سرعت پاسخ‌گویی در سیستم‌های حساس می‌شود، بلکه به بهینه‌سازی هزینه‌ها و افزایش امنیت داده‌ها نیز کمک می‌کند.
در دنیایی که حجم داده‌ها به سرعت در حال افزایش است و نیاز به تصمیم‌گیری‌های لحظه‌ای در حوزه‌هایی مانند خودروهای خودران، اتوماسیون صنعتی، مراقبت‌های بهداشتی و شهرهای هوشمند بیش از پیش اهمیت پیدا کرده، سرورهای لبه ای به عنوان پلی میان رایانش ابری و پردازش محلی عمل می‌کنند. آن‌ها به کسب‌وکارها این امکان را می‌دهند که با بهره‌گیری از پردازش توزیع‌شده، عملکرد خود را بهبود بخشیده و انعطاف‌پذیری بیشتری در مدیریت داده‌ها داشته باشند.
در نهایت، سرورهای لبه ای نه تنها یک ابزار فنی هستند، بلکه به استراتژی‌های هوشمندانه‌تری در مدیریت زیرساخت‌های فناوری اطلاعات منجر می‌شوند. آن‌ها به سازمان‌ها این قدرت را می‌دهند که داده‌های خود را به شکل بهینه‌تری مدیریت کنند، کارایی عملیاتی را افزایش دهند و در نهایت ارزش واقعی داده‌ها را در کسب‌وکار خود به حداکثر برسانند.
