Rozproszone przetwarzanie w chmurze wyjaśnione w 5 minut lub mniej

Technologia przetwarzania w chmurze jest szeroko rozpowszechniona, oferując szereg korzyści zarówno indywidualnym użytkownikom, jak i firmom.

Zapewnia dostęp do zasobów informatycznych, takich jak przestrzeń dyskowa, serwery i bazy danych, na życzenie, za pośrednictwem sieci internetowej. To z kolei przekłada się na efektywność operacyjną, możliwość skalowania oraz oszczędność kosztów.

Jednakże, tradycyjne podejście do obliczeń staje się niewystarczające, aby zaspokoić rosnące potrzeby w zakresie zarządzania danymi, mocy obliczeniowej i skalowalności, zwłaszcza gdy mamy do czynienia z rozproszonymi lokalizacjami geograficznymi.

W związku z tym, pojawiła się konieczność stworzenia bardziej zaawansowanego systemu, który byłby w stanie sprostać tym wyzwaniom.

Odpowiedzią na te potrzeby jest koncepcja rozproszonej chmury obliczeniowej.

W niniejszym artykule szczegółowo omówimy rozproszone przetwarzanie w chmurze, analizując jego znaczenie, sposób działania oraz inne istotne aspekty.

Zacznijmy!

Czym jest rozproszone przetwarzanie w chmurze?

Rozproszone przetwarzanie w chmurze, zgodnie z nazwą, polega na dystrybucji usług chmury publicznej w różnych lokalizacjach geograficznych. Dystrybucja ta może odbywać się w obrębie centrów danych, kolokacji, a także centrów danych dostawców usług chmurowych lub zewnętrznych operatorów.

Dostawca usług chmurowych jest odpowiedzialny za operacje, zarządzanie, kontrolę oraz aktualizację oferowanych usług.

Rozproszone przetwarzanie w chmurze obejmuje sieć komputerów współpracujących w celu osiągnięcia wspólnych celów, połączonych w ramach scentralizowanej struktury. Firmy mogą wykorzystywać te komputery lub serwery do uruchamiania aplikacji w różnych środowiskach i lokalizacjach chmurowych.

Takie podejście pomaga skutecznie mierzyć się z tradycyjnymi wyzwaniami obliczeniowymi, związanymi z zarządzaniem danymi, operacjami oraz niespójnościami wynikającymi z konfiguracji hybrydowych lub wielochmurowych. Przynosi to szereg korzyści, w tym zwiększoną wydajność, zgodność, skalowalność i elastyczność.

Ponadto, zapotrzebowanie na rozproszone przetwarzanie w chmurze wzrasta w związku z rozwojem Internetu Rzeczy, telekomunikacji i sztucznej inteligencji, które wymagają intensywnego przetwarzania danych w czasie rzeczywistym.

Aplikacje wykorzystujące sztuczną inteligencję, które przesyłają duże ilości danych z brzegu sieci do chmury, również potrzebują usług chmurowych. Przeniesienie tych aplikacji do chmury może znacząco poprawić ich wydajność, dostępność i skalowalność.

Znaczenie rozproszonego przetwarzania w chmurze

Rozproszone przetwarzanie w chmurze ma kluczowe znaczenie w nowoczesnych scenariuszach obliczeniowych, przynosząc korzyści w wielu aspektach. Poniżej przedstawiamy najważniejsze zalety tego podejścia:

Zwiększona dostępność

Rozproszona chmura obliczeniowa znacząco poprawia dostępność systemu, co jest niezbędne dla jego sprawnego i niezakłóconego działania. Pomaga to przyspieszyć procesy i podnieść jakość doświadczenia użytkowników.

Elastyczność

Rozproszona chmura obliczeniowa jest systemem przyjaznym dla użytkownika, charakteryzującym się dużą zdolnością adaptacji. Oferuje elastyczność w każdym aspekcie, włączając procesy instalacji, wdrażania i debugowania. Zastosowanie tego systemu usprawnia i upraszcza wprowadzanie nowych systemów i aplikacji.

Zgodność

Problemy ze zgodnością stają się coraz bardziej istotne, ze względu na rosnącą liczbę naruszeń i ataków związanych z ochroną danych. Dlatego organy regulacyjne wymagają od organizacji przestrzegania ustalonych zasad.

Rozproszone przetwarzanie w chmurze umożliwia dystrybucję sieci, danych oraz obciążeń w chmurze publicznej, przy jednoczesnym zachowaniu zgodności z przepisami obowiązującymi w każdym regionie.

Wysoka skalowalność

Rozproszona chmura obliczeniowa oferuje wyjątkową skalowalność dzięki integracji maszyn wirtualnych jako węzłów sieci. W miarę wzrostu zapotrzebowania, kolejne maszyny wirtualne można łatwo dodawać do sieci. Ułatwia to efektywne rozłożenie obciążenia i zapewnia optymalną responsywność.

Szybkie przetwarzanie

Rozproszone przetwarzanie w chmurze zwiększa szybkość, komunikację, responsywność oraz dostępność usług chmurowych na całym świecie, poprzez ich wdrożenie w wielu globalnych centrach danych, umożliwiając szybsze przetwarzanie danych. Użytkownicy mogą w ten sposób sprawniej realizować swoje zadania i osiągać cele.

Jak działa rozproszone przetwarzanie w chmurze?

Celem rozproszonej chmury obliczeniowej jest zwiększenie wydajności poprzez minimalizację opóźnień i eliminację nieefektywności, takich jak ryzyko przestojów w środowiskach chmury publicznej. Działa ona poprzez dystrybucję usług chmurowych w wielu lokalizacjach na całym świecie.

Dostawca usług chmurowych przejmuje odpowiedzialność za zarządzanie i administrację tymi usługami, zapewniając ich nieprzerwane działanie i aktualizację. Usługi te mogą być zlokalizowane w centrach danych klienta, kolokacjach lub własnych centrach danych dostawcy. Takie podejście ma na celu poprawę wydajności i redukcję opóźnień.

Rdzeniem rozproszonego przetwarzania w chmurze jest grupa wzajemnie połączonych komputerów. Komputery te współpracują, realizując wspólne cele za pośrednictwem scentralizowanej sieci. Pozwala to na rozwiązywanie problemów związanych z zarządzaniem danymi i realizacją zadań operacyjnych.

Ta scentralizowana architektura chmury publicznej umożliwia firmom radzenie sobie ze złożonymi zagadnieniami związanymi z danymi, pomimo ich rozproszonego charakteru.

Podstawowe zasady rozproszonego przetwarzania w chmurze

Podstawowe zasady rozproszonego przetwarzania w chmurze to:

Rozmieszczenie geograficzne

Strategiczna alokacja zasobów sieciowych w wielu lokalizacjach geograficznych była wcześniej ogromnym wyzwaniem.

Rozproszona chmura obliczeniowa uczyniła ten proces łatwiejszym i bardziej dostępnym. Pozwala to także na dostosowanie przetwarzania danych i operacji do obowiązujących przepisów.

Alokacja zasobów

Alokacja zasobów stała się łatwiejsza, bardziej elastyczna i szybsza dzięki rozproszonemu przetwarzaniu w chmurze. Pozwala precyzyjnie dostosowywać zasoby obliczeniowe do potrzeb różnych regionów i użytkowników.

Redundancja

Rozproszone przetwarzanie w chmurze pomaga osiągnąć redundancję danych. Model ten jest wysoce odporny, a połączony system podsieci danych pomaga w łatwym zarządzaniu awariami danych oraz zapewnia nieprzerwane doświadczenie użytkownika.

Spójność

Spójność danych jest ważnym zagadnieniem w rozproszonym przetwarzaniu w chmurze. Gdy dane z wielu lokalizacji geograficznych są przesyłane lub łączone w jednym systemie, istnieje ryzyko, że zostaną one zakłócone, podzielone lub skradzione.

Rozproszona chmura obliczeniowa usprawnia przesyłanie danych, nawet między odległymi lokalizacjami, oferując wysoki poziom synchronizacji i bezpieczeństwa.

Bezpieczeństwo

Kradzież danych stanowi poważne wyzwanie dla branży, skłaniając organizacje do znacznych inwestycji w zabezpieczenia. W trakcie przesyłania danych często dochodzi do naruszeń bezpieczeństwa. Ponadto, rozpowszechnienie usług chmurowych w różnych lokalizacjach geograficznych zwiększa ryzyko cyberataków.

Rozproszone przetwarzanie w chmurze zapewnia bezpieczeństwo, wspomagając wdrażanie nowoczesnych technologii, takich jak kompleksowe szyfrowanie, uwierzytelnianie, kontrola dostępu, itp.

Scentralizowane zarządzanie

W rozproszonym przetwarzaniu w chmurze, centralne zarządzanie usługami chmurowymi jest kluczową zasadą. Mimo że zasoby i dane są rozproszone w wielu lokalizacjach, dostawcy usług chmurowych mogą centralnie zarządzać i kontrolować usługi.

Scentralizowane zarządzanie odgrywa istotną rolę w zapewnianiu spójności i efektywności w zakresie udostępniania zasobów, monitorowania, egzekwowania bezpieczeństwa i zgodności. Upraszcza podstawowe zadania, takie jak aktualizacje, poprawki i egzekwowanie polityk.

To usprawnione podejście pomaga zmniejszyć złożoność rozproszonego środowiska chmurowego, optymalizując jednocześnie operacje.

Optymalizacja opóźnień i wydajności

W rozproszonym przetwarzaniu w chmurze kluczowe znaczenie ma minimalizacja opóźnień. W tym celu, jednym z głównych założeń jest strategiczne umieszczanie centrów przetwarzania danych bliżej użytkowników końcowych. W ten sposób można zoptymalizować opóźnienia i poprawić wydajność, co przekłada się na szybszy dostęp do danych i lepsze wrażenia użytkownika.

Zapewnienie efektywnego przetwarzania i szybkiego dostarczania danych jest niezwykle ważne w aplikacjach wrażliwych na opóźnienia, takich jak analizy w czasie rzeczywistym czy gry online. Wymaga to skutecznego równoważenia obciążenia i inteligentnych algorytmów routingu.

Wyzwania rozproszonego przetwarzania w chmurze

Do wyzwań związanych z rozproszonym przetwarzaniem w chmurze należą:

Bezpieczeństwo

Zapewnienie bezpieczeństwa usług chmurowych rozproszonych w różnych lokalizacjach na całym świecie stanowi ogromne wyzwanie dla dostawców. Niewłaściwe zarządzanie może prowadzić do luk w zabezpieczeniach i ataków, takich jak złośliwe oprogramowanie, wirusy, oprogramowanie ransomware, ataki DDoS. Może to prowadzić do strat finansowych, utraty reputacji i szkód dla działalności organizacji.

Przepustowość łącza

Budowa środowiska wielochmurowego może być utrudniona ze względu na przepustowość i łączność. Istniejące połączenia szerokopasmowe mogą nie być wystarczająco wydajne, aby obsłużyć obciążenie tak rozległej sieci. Może to wymagać modernizacji lub wdrożenia lepszej sieci, aby zapewnić optymalną łączność dla rozproszonej sieci chmurowej.

Spójność i synchronizacja danych

Utrzymanie spójności i synchronizacji danych w rozproszonej chmurze obliczeniowej stanowi poważne wyzwanie. Ponieważ dane są rozproszone w różnych lokalizacjach i przetwarzane asynchronicznie, zapewnienie aktualności i dokładności wszystkich ich wystąpień jest skomplikowane.

Aby temu zaradzić, można wdrożyć mechanizmy synchronizacji i strategie rozwiązywania konfliktów.

Zgodność i wyzwania regulacyjne

Dystrybucja usług chmurowych w różnych regionach wiąże się z wyzwaniem dotyczącym przestrzegania różnych przepisów i regulacji dotyczących ochrony danych.

Dostawcy usług muszą przestrzegać różnych wymogów regionalnych dotyczących przechowywania, dostępu i prywatności danych. Muszą wdrożyć środki spełniające różne standardy zgodności, zapewniając jednocześnie przestrzeganie regulacji prawnych w różnych regionach.

Rozproszone a tradycyjne przetwarzanie w chmurze

Przetwarzanie w chmurze to świadczenie różnych usług, takich jak przestrzeń dyskowa, serwery, oprogramowanie, za pośrednictwem Internetu. Usługi te są hostowane i udostępniane użytkownikom przez dostawców usług chmurowych. Jest to usługa współdzielona, działająca w modelu płatności za wykorzystanie.

Z drugiej strony, rozproszone przetwarzanie zajmuje się problemami autonomicznych, rozproszonych komputerów, które komunikują się między sobą za pośrednictwem sieci.

W przypadku rozproszonego przetwarzania, w tej sieciowej strukturze intensywnie wykorzystywane jest zdalne wywoływanie metod i procedur.

Oto tabelaryczne przedstawienie różnic:

Przetwarzanie w chmurze | Rozproszone przetwarzanie w chmurze | Przetwarzanie w chmurze to świadczenie szeregu usług i zasobów IT, takich jak bazy danych, sieci, analizy i zarządzanie, za pośrednictwem usług internetowych. | Rozproszona chmura obliczeniowa odnosi się do rozwiązywania problemów za pomocą wielu komputerów podłączonych do sieci. Komputery te są połączone autonomicznie za pośrednictwem sieci. | Dedykowane do świadczenia hostowanych usług. | Koncentruje się głównie na rozwiązywaniu problemów związanych z tradycyjnym przetwarzaniem. | Jego zalety obejmują efektywność kosztową, skalowalność, dostępność na rynkach globalnych, niezawodność, itp. | Oferuje szereg zalet, w tym zmniejszoną redundancję danych, a także większe bezpieczeństwo i skalowalność. | Niektóre z wad przetwarzania w chmurze to ograniczenie przestrzeni, mniejsza kontrola oraz dostęp za pośrednictwem sieci. | Awarie sieci i węzłów to tylko niektóre z potencjalnych wad tego systemu. | Rodzaje tradycyjnych usług przetwarzania w chmurze obejmują chmurę publiczną, społecznościową, prywatną i hybrydową. | Typy rozproszonej chmury to rozproszone systemy obliczeniowe, rozproszone systemy wszechobecne oraz rozproszone systemy informacyjne.

Rozproszone przetwarzanie w chmurze a przetwarzanie brzegowe

Przetwarzanie brzegowe obejmuje uruchamianie aplikacji i alokację obciążenia danymi w obszarach fizycznie bliskich użytkownikom. Oznacza to, że obliczenia są realizowane w obszarze geograficznym położonym w pobliżu miejsca generowania danych.

W pewnym sensie, przybliża to dane do scentralizowanego systemu – centrum przetwarzania danych, a następnie do miejsca, w którym potrzebna jest automatyzacja.

Przetwarzanie brzegowe przybliża źródła danych do aplikacji biznesowych, co zapewnia szereg korzyści. Zapewnia niezawodną łączność i może efektywnie działać nawet przy ograniczonej przepustowości. Dodatkowo, przetwarzanie lokalne redukuje zużycie zasobów i skraca czas przesyłania danych. Istotną zaletą jest możliwość zachowania bezpieczeństwa i prywatności danych podczas przesyłania informacji przez granice międzynarodowe.

Rozproszone przetwarzanie w chmurze i przetwarzanie brzegowe to dwa powiązane ze sobą podejścia, które optymalizują przetwarzanie i dostarczanie danych. Rozproszona chmura obliczeniowa polega na dystrybucji usług chmurowych w różnych lokalizacjach. Z kolei przetwarzanie brzegowe koncentruje się na przetwarzaniu danych bliżej ich źródła, redukując opóźnienia.

W dziedzinie rozproszonego przetwarzania w chmurze, przetwarzanie brzegowe stanowi cenne uzupełnienie. Węzły brzegowe, strategicznie zlokalizowane bliżej użytkowników lub urządzeń, wspomagają szybkie przetwarzanie danych. Węzły te stanowią integralne elementy większych rozproszonych sieci chmurowych.

Gdy dane są generowane na brzegu sieci, przetwarzanie brzegowe przetwarza je lokalnie, redukując potrzebę przesyłania dużych ilości danych do scentralizowanych serwerów chmurowych. To przyspieszone przetwarzanie okazuje się szczególnie przydatne w aplikacjach wymagających reakcji w czasie rzeczywistym, takich jak urządzenia IoT czy aplikacje rozszerzonej rzeczywistości.

Ponadto, przetwarzanie brzegowe odciąża scentralizowane zasoby chmurowe, umożliwiając im efektywną realizację kluczowych zadań.

Połączenie rozproszonego przetwarzania w chmurze z przetwarzaniem brzegowym poprawia wykorzystanie zasobów i responsywność, oferując wydajne rozwiązanie dla różnorodnych wymagań obliczeniowych. Te dwa modele harmonijnie współpracują, zapewniając płynne i efektywne doświadczenie w korzystaniu z chmury obliczeniowej, spełniając różne potrzeby przetwarzania danych.

Przykłady zastosowań rozproszonego przetwarzania w chmurze

• Edge/IoT: gdy dane są przesyłane z lokalizacji brzegowej do chmury w celu przetworzenia i analizy, wydajność aplikacji IoT wzrasta. IoT wykorzystuje sztuczną inteligencję i uczenie maszynowe, w połączeniu z technikami takimi jak rozpoznawanie twarzy i wnioskowanie wideo, do optymalizacji produkcji samochodów, ulepszania inteligentnych systemów parkingowych, analizy obrazowania medycznego i wielu innych zastosowań.
• Optymalizacja treści: rozproszone chmury mogą przekształcić się w solidną sieć CDN, która podnosi jakość przesyłania strumieniowego i minimalizuje opóźnienia, zapewniając najlepszą wygodę użytkowania w szerokim zakresie aplikacji.
• Spełnienie wymogów zgodności: przepisy dotyczące prywatności danych, zarówno lokalne, jak i międzynarodowe, nakładają obowiązek ochrony i bezpieczeństwa danych. Informacje muszą być przechowywane na bezpiecznych serwerach, a ich wykorzystanie musi być zgodne z przepisami prawa.
• Skalowanie na żądanie: chmura rozproszona umożliwia organizacjom ekspansję w istniejących lokalizacjach, bez konieczności budowania dodatkowej infrastruktury. Zgodnie z potrzebami, można zwiększyć zasięg chmury, aby sprostać zmieniającym się potrzebom organizacji.

Podsumowanie

Rozproszone przetwarzanie w chmurze jest dynamicznie rozwijającą się dziedziną, która wciąż kryje wiele niewykorzystanych możliwości. To podejście skutecznie wypełniło lukę między tradycyjnym przetwarzaniem w chmurze a jego dostępnością dla użytkowników końcowych. Zrewolucjonizowało sposób, w jaki organizacje przetwarzają, przechowują i wdrażają dane.

Rozproszona chmura obliczeniowa oferuje atrakcyjne korzyści dla wielu branż, w tym IT i oprogramowania. Pomaga minimalizować złożoności związane z chmurą, takie jak opóźnienia, przestoje i niespójność danych. Zapewnia także zalety, takie jak odporność danych, bezpieczeństwo i skalowalność.

Dzięki rozproszonemu przetwarzaniu w chmurze, firmy mogą przekształcić swoją działalność i poprawić komfort użytkownika.

Zachęcamy również do zapoznania się z artykułami na temat hybrydowego przetwarzania w chmurze oraz bezpłatnych zasobów, aby poszerzyć wiedzę o przetwarzaniu w chmurze.