Quantumrun

ΠΙΣΤΩΣΗ ΕΙΚΟΝΑΣ: Quantumrun

Το cloud computing γίνεται αποκεντρωμένο: Future of Computers P5

David Tal, Εκδότης, Μελλοντολόγος
@DavidTalWrites
LinkedIn

Τρίτη, 09/15/2020 - 15:36

Είναι ένας αφηρημένος όρος που μπήκε κρυφά στη δημόσια συνείδησή μας: το σύννεφο. Αυτές τις μέρες, οι περισσότεροι άνθρωποι κάτω των 40 γνωρίζουν ότι είναι κάτι χωρίς το οποίο ο σύγχρονος κόσμος δεν μπορεί να ζήσει προσωπικά δεν μπορεί να ζήσει χωρίς, αλλά οι περισσότεροι άνθρωποι επίσης μετά βίας καταλαβαίνουν τι είναι πραγματικά το σύννεφο, πόσο μάλλον η επερχόμενη επανάσταση που θα το ανατρέψει.

Σε αυτό το κεφάλαιο της σειράς Future of Computers, θα εξετάσουμε τι είναι το cloud, γιατί είναι σημαντικό, οι τάσεις που ωθούν την ανάπτυξή του και, στη συνέχεια, τη μακροεντολή που θα το αλλάξει για πάντα. Φιλική υπόδειξη: Το μέλλον του cloud βρίσκεται πίσω στο παρελθόν.

Τι είναι το «σύννεφο», αλήθεια;

Πριν εξερευνήσουμε τις μεγάλες τάσεις που έχουν τεθεί για τον επαναπροσδιορισμό του υπολογιστικού νέφους, αξίζει τον κόπο να προσφέρουμε μια γρήγορη ανασκόπηση του τι είναι στην πραγματικότητα το cloud για τους λιγότερο έμμονους αναγνώστες της τεχνολογίας.

Αρχικά, το σύννεφο αποτελείται από έναν διακομιστή ή ένα δίκτυο διακομιστών που είναι οι ίδιοι απλώς ένας υπολογιστής ή ένα πρόγραμμα υπολογιστή που διαχειρίζεται την πρόσβαση σε έναν κεντρικό πόρο (το ξέρω, γυμνά μαζί μου). Για παράδειγμα, υπάρχουν ιδιωτικοί διακομιστές που διαχειρίζονται ένα intranet (ένα εσωτερικό δίκτυο υπολογιστών) μέσα σε ένα δεδομένο μεγάλο κτίριο ή εταιρεία.

Και μετά υπάρχουν εμπορικοί διακομιστές στους οποίους λειτουργεί το σύγχρονο Διαδίκτυο. Ο προσωπικός σας υπολογιστής συνδέεται με τον διακομιστή Διαδικτύου του τοπικού παρόχου τηλεπικοινωνιών, ο οποίος σας συνδέει στο διαδίκτυο γενικά, όπου μπορείτε στη συνέχεια να αλληλεπιδράσετε με οποιονδήποτε δημόσιο ιστότοπο ή ηλεκτρονική υπηρεσία. Αλλά στα παρασκήνια, στην πραγματικότητα απλώς αλληλεπιδράτε με τους διακομιστές των διαφόρων εταιρειών που διαχειρίζονται αυτούς τους ιστότοπους. Και πάλι, για παράδειγμα, όταν επισκέπτεστε το Google.com, ο υπολογιστής σας στέλνει ένα αίτημα μέσω του τοπικού διακομιστή τηλεπικοινωνιών στον πλησιέστερο διακομιστή Google ζητώντας άδεια πρόσβασης στις υπηρεσίες του. Εάν εγκριθεί, ο υπολογιστής σας παρουσιάζεται με την αρχική σελίδα της Google.

Με άλλα λόγια, ένας διακομιστής είναι οποιαδήποτε εφαρμογή που ακούει για αιτήματα μέσω ενός δικτύου και στη συνέχεια εκτελεί μια ενέργεια ως απάντηση στο εν λόγω αίτημα.

Έτσι, όταν οι άνθρωποι αναφέρονται στο cloud, στην πραγματικότητα αναφέρονται σε μια ομάδα διακομιστών όπου οι ψηφιακές πληροφορίες και οι διαδικτυακές υπηρεσίες μπορούν να αποθηκευτούν και να προσπελαστούν κεντρικά, αντί για μεμονωμένους υπολογιστές.

Γιατί το cloud έγινε κεντρικό στον σύγχρονο τομέα της Πληροφορικής

Πριν από το cloud, οι εταιρείες θα είχαν ιδιωτικούς διακομιστές για να τρέξουν τα εσωτερικά τους δίκτυα και βάσεις δεδομένων. Συνήθως, αυτό σήμαινε συνήθως την αγορά νέου υλικού διακομιστή, την αναμονή για την άφιξή του, την εγκατάσταση ενός λειτουργικού συστήματος, τη ρύθμιση του υλικού σε ένα rack και, στη συνέχεια, την ενσωμάτωσή του στο κέντρο δεδομένων σας. Αυτή η διαδικασία απαιτούσε πολλά επίπεδα έγκρισης, ένα μεγάλο και δαπανηρό τμήμα πληροφορικής, συνεχές κόστος αναβάθμισης και συντήρησης και χρονικά χαμένες προθεσμίες.

Στη συνέχεια, στις αρχές της δεκαετίας του 2000, η Amazon αποφάσισε να εμπορευματοποιήσει μια νέα υπηρεσία που θα επέτρεπε στις εταιρείες να εκτελούν τις βάσεις δεδομένων και τις διαδικτυακές τους υπηρεσίες στους διακομιστές της Amazon. Αυτό σήμαινε ότι οι εταιρείες θα μπορούσαν να συνεχίσουν να έχουν πρόσβαση στα δεδομένα και τις υπηρεσίες τους μέσω του Διαδικτύου, αλλά αυτό που στη συνέχεια έγινε Amazon Web Services θα αναλάμβανε όλο το κόστος αναβάθμισης και συντήρησης υλικού και λογισμικού. Εάν μια εταιρεία χρειαζόταν πρόσθετη αποθήκευση δεδομένων ή εύρος ζώνης διακομιστή ή αναβαθμίσεις λογισμικού για τη διαχείριση των υπολογιστικών της εργασιών, θα μπορούσε απλώς να παραγγείλει τους πρόσθετους πόρους με μερικά κλικ αντί να καθυστερήσει τη μη αυτόματη διαδικασία πολλών μηνών που περιγράφεται παραπάνω.

Στην πραγματικότητα, περάσαμε από μια εποχή αποκεντρωμένης διαχείρισης διακομιστών όπου κάθε εταιρεία είχε και διαχειριζόταν το δικό της δίκτυο διακομιστών, σε ένα κεντρικό πλαίσιο όπου χιλιάδες έως εκατομμύρια εταιρείες εξοικονομούν σημαντικό κόστος αναθέτοντας την υποδομή αποθήκευσης δεδομένων και υπολογιστών τους σε έναν πολύ μικρό αριθμό εξειδικευμένων πλατφορμών υπηρεσιών «cloud». Από το 2018, οι κορυφαίοι ανταγωνιστές στον τομέα των υπηρεσιών cloud περιλαμβάνουν το Amazon Web Services, το Microsoft Azure και το Google Cloud.

Τι οδηγεί στη συνεχή ανάπτυξη του cloud

Από το 2018, πάνω από το 75 τοις εκατό των παγκόσμιων δεδομένων στεγάζεται στο cloud, με πολύ πάνω από 90 τοις εκατό των οργανισμών που λειτουργούν τώρα ορισμένες από τις υπηρεσίες τους και στο cloud—αυτό περιλαμβάνει όλους από διαδικτυακούς γίγαντες όπως Netflix σε κυβερνητικούς οργανισμούς, όπως ο CIA. Αλλά αυτή η μετατόπιση δεν οφείλεται μόνο στην εξοικονόμηση κόστους, στην ανώτερη εξυπηρέτηση και στην απλότητα, υπάρχει μια σειρά άλλων παραγόντων που οδηγούν την ανάπτυξη του cloud—τέσσερις τέτοιοι παράγοντες περιλαμβάνουν:

Λογισμικό ως υπηρεσία (SaaS). Εκτός από την εξωτερική ανάθεση του κόστους αποθήκευσης μεγάλων δεδομένων, όλο και περισσότερες επιχειρηματικές υπηρεσίες προσφέρονται αποκλειστικά μέσω του Διαδικτύου. Για παράδειγμα, οι εταιρείες χρησιμοποιούν ηλεκτρονικές υπηρεσίες όπως το Salesforce.com για να διαχειριστούν όλες τις ανάγκες τους για τις πωλήσεις και τη διαχείριση σχέσεων με τους πελάτες, αποθηκεύοντας έτσι όλα τα πιο πολύτιμα δεδομένα πωλήσεων πελατών μέσα στα κέντρα δεδομένων της Salesforce (διακομιστές cloud).

Παρόμοιες υπηρεσίες έχουν δημιουργηθεί για τη διαχείριση των εσωτερικών επικοινωνιών μιας εταιρείας, της παράδοσης email, των ανθρώπινων πόρων, των logistics και πολλά άλλα—επιτρέποντας στις εταιρείες να αναθέτουν οποιαδήποτε επιχειρηματική λειτουργία που δεν είναι η βασική τους αρμοδιότητα σε παρόχους χαμηλού κόστους, προσβάσιμους αποκλειστικά μέσω του cloud. Ουσιαστικά, αυτή η τάση ωθεί τις επιχειρήσεις από ένα κεντρικό σε ένα αποκεντρωμένο μοντέλο λειτουργιών που είναι συνήθως πιο αποτελεσματικό και οικονομικά αποδοτικό.

Big δεδομένων. Ακριβώς όπως οι υπολογιστές γίνονται συνεχώς εκθετικά πιο ισχυροί, το ίδιο συμβαίνει και με τον όγκο των δεδομένων που παράγει η παγκόσμια κοινωνία μας κάθε χρόνο. Μπαίνουμε στην εποχή των μεγάλων δεδομένων όπου τα πάντα μετρώνται, όλα αποθηκεύονται και τίποτα δεν διαγράφεται ποτέ.

Αυτό το βουνό δεδομένων παρουσιάζει και πρόβλημα και ευκαιρία. Το πρόβλημα είναι το φυσικό κόστος της αποθήκευσης ολοένα και μεγαλύτερων ποσοτήτων δεδομένων, επιταχύνοντας την προαναφερθείσα ώθηση για τη μεταφορά δεδομένων στο cloud. Εν τω μεταξύ, η ευκαιρία βρίσκεται στη χρήση ισχυρών υπερυπολογιστών και προηγμένου λογισμικού για την ανακάλυψη κερδοφόρων μοτίβων μέσα στο εν λόγω βουνό δεδομένων - ένα σημείο που συζητείται παρακάτω.

Το Ίντερνετ των πραγμάτων. Μεταξύ των μεγαλύτερων συντελεστών αυτού του τσουνάμι μεγάλων δεδομένων είναι το Διαδίκτυο των Πραγμάτων (IoT). Αρχικά εξηγείται στο δικό μας Το Ίντερνετ των πραγμάτων κεφάλαιο μας Το μέλλον του Διαδικτύου σειρά, το IoT είναι ένα δίκτυο που έχει σχεδιαστεί για τη σύνδεση φυσικών αντικειμένων στον Ιστό, για να «δίνει ζωή» σε άψυχα αντικείμενα επιτρέποντάς τους να μοιράζονται τα δεδομένα χρήσης τους μέσω του Ιστού για να ενεργοποιήσουν μια σειρά από νέες εφαρμογές.

Για να γίνει αυτό, οι εταιρείες θα αρχίσουν να τοποθετούν μικροσκοπικούς αισθητήρες σε ή σε κάθε κατασκευασμένο προϊόν, στις μηχανές που κατασκευάζουν αυτά τα προϊόντα και (σε ορισμένες περιπτώσεις) ακόμη και στις πρώτες ύλες που τροφοδοτούν τα μηχανήματα που τα κατασκευάζουν προϊόντα.

Όλα αυτά τα συνδεδεμένα πράγματα θα δημιουργήσουν μια συνεχή και αυξανόμενη ροή δεδομένων που θα δημιουργήσει επίσης μια συνεχή ζήτηση για αποθήκευση δεδομένων που μόνο οι πάροχοι υπηρεσιών cloud μπορούν να προσφέρουν οικονομικά και σε κλίμακα.

Μεγάλος υπολογισμός. Τέλος, όπως αναφέρθηκε παραπάνω, όλη αυτή η συλλογή δεδομένων είναι άχρηστη, εκτός εάν έχουμε την υπολογιστική ισχύ να τη μετατρέψουμε σε πολύτιμες γνώσεις. Και εδώ μπαίνει στο παιχνίδι το σύννεφο.

Οι περισσότερες εταιρείες δεν έχουν τον προϋπολογισμό για να αγοράσουν υπερυπολογιστές για εσωτερική χρήση, πόσο μάλλον τον προϋπολογισμό και την τεχνογνωσία για να τους αναβαθμίσουν ετησίως, και στη συνέχεια αγοράζουν πολλούς επιπλέον υπερυπολογιστές καθώς αυξάνονται οι ανάγκες τους για περιορισμό δεδομένων. Εδώ οι εταιρείες υπηρεσιών cloud όπως η Amazon, η Google και η Microsoft χρησιμοποιούν τις οικονομίες κλίμακας για να επιτρέψουν στις μικρότερες εταιρείες να έχουν πρόσβαση τόσο σε απεριόριστο χώρο αποθήκευσης δεδομένων όσο και σε (σχεδόν) απεριόριστες υπηρεσίες συλλογής δεδομένων ανάλογα με τις ανάγκες.

Ως αποτέλεσμα, διάφοροι οργανισμοί μπορούν να κάνουν καταπληκτικά κατορθώματα. Η Google χρησιμοποιεί τα δεδομένα της μηχανής αναζήτησης για να σας προσφέρει όχι μόνο τις καλύτερες απαντήσεις στις καθημερινές σας ερωτήσεις, αλλά και για να σας προσφέρει διαφημίσεις προσαρμοσμένες στα ενδιαφέροντά σας. Η Uber χρησιμοποιεί το βουνό της κίνησης και τα δεδομένα οδηγών για να δημιουργήσει κέρδος από τους μη εξυπηρετούμενους μετακινούμενους. Επιλέγω αστυνομικές υπηρεσίες σε όλο τον κόσμο δοκιμάζουν νέο λογισμικό για την παρακολούθηση διαφόρων ροών κυκλοφορίας, βίντεο και κοινωνικών μέσων, όχι μόνο για τον εντοπισμό εγκληματιών, αλλά και για την πρόβλεψη του πότε και πού είναι πιθανό να συμβεί το έγκλημα, Έκθεση μειοψηφίας-στυλ.

Εντάξει, τώρα που έχουμε ξεφύγει από τα βασικά, ας μιλήσουμε για το μέλλον του cloud.

Το cloud θα γίνει χωρίς διακομιστή

Στη σημερινή αγορά cloud, οι εταιρείες μπορούν να προσθέτουν ή να αφαιρούν χωρητικότητα αποθήκευσης/υπολογιστικού νέφους, όπως απαιτείται. Συχνά, ειδικά για μεγαλύτερους οργανισμούς, η ενημέρωση των απαιτήσεων αποθήκευσης στο cloud/υπολογιστών είναι εύκολη, αλλά δεν είναι σε πραγματικό χρόνο. Το αποτέλεσμα είναι ότι ακόμα κι αν χρειαζόσασταν επιπλέον 100 GB μνήμης για μια ώρα, μπορεί να καταλήξετε να νοικιάσετε αυτήν την επιπλέον χωρητικότητα για μισή μέρα. Δεν είναι η πιο αποτελεσματική κατανομή των πόρων.

Με τη στροφή προς ένα σύννεφο χωρίς διακομιστές, οι μηχανές διακομιστών γίνονται πλήρως «εικονικές» έτσι ώστε οι εταιρείες να μπορούν να εκμισθώνουν δυναμικά τη χωρητικότητα διακομιστή (πιο συγκεκριμένα). Έτσι, χρησιμοποιώντας το προηγούμενο παράδειγμα, εάν χρειαζόσασταν επιπλέον 100 GB μνήμης για μια ώρα, θα είχατε αυτή τη χωρητικότητα και θα χρεωνόσασταν μόνο για αυτήν την ώρα. Όχι πια σπατάλη πόρων.

Αλλά υπάρχει μια ακόμη μεγαλύτερη τάση στον ορίζοντα.

Το σύννεφο γίνεται αποκεντρωμένο

Θυμάστε νωρίτερα όταν αναφέραμε το IoT, την τεχνολογία που είναι έτοιμη για «έξυπνα» πολλά άψυχα αντικείμενα; Αυτή η τεχνολογία συνοδεύεται από την άνοδο των προηγμένων ρομπότ, αυτόνομων οχημάτων (AVs, που συζητήθηκαν στο Το μέλλον των μεταφορών σειρά) και επαυξημένης πραγματικότητας (AR), όλα αυτά θα ωθήσουν τα όρια του νέφους. Γιατί;

Εάν ένα αυτοκίνητο χωρίς οδηγό διασχίσει μια διασταύρωση και ένα άτομο περπατήσει κατά λάθος στον δρόμο μπροστά από αυτό, το αυτοκίνητο πρέπει να πάρει την απόφαση να στρίψει ή να πατήσει τα φρένα μέσα σε χιλιοστά του δευτερολέπτου. δεν μπορεί να αντέξει οικονομικά να ξοδέψει χαμένα δευτερόλεπτα στέλνοντας την εικόνα του ατόμου στο σύννεφο και να περιμένει το σύννεφο να στείλει πίσω την εντολή πέδησης. Τα ρομπότ που κατασκευάζουν που λειτουργούν με ταχύτητα 10 φορές την ταχύτητα των ανθρώπων στη γραμμή συναρμολόγησης δεν μπορούν να περιμένουν την άδεια να σταματήσουν εάν ένας άνθρωπος σκοντάψει κατά λάθος μπροστά του. Και αν φοράτε μελλοντικά γυαλιά επαυξημένης πραγματικότητας, θα εκνευριζόσασταν αν το Pokeball σας δεν φορτωνόταν αρκετά γρήγορα για να τραβήξει το Pikachu πριν τρέξει.

Ο κίνδυνος σε αυτά τα σενάρια είναι αυτό που ο απλός χρήστης αναφέρεται ως «καθυστέρηση», αλλά σε μια πιο συνηθισμένη γλώσσα αναφέρεται ως «λανθάνουσα κατάσταση». Για έναν μεγάλο αριθμό από τις πιο σημαντικές μελλοντικές τεχνολογίες που θα κυκλοφορήσουν στο διαδίκτυο τις επόμενες μία ή δύο δεκαετίες, ακόμη και ένα χιλιοστό του δευτερολέπτου καθυστέρησης μπορεί να καταστήσει αυτές τις τεχνολογίες μη ασφαλείς και άχρηστες.

Ως αποτέλεσμα, το μέλλον των υπολογιστών είναι (ειρωνικά) στο παρελθόν.

Στη δεκαετία του 1960-70, κυριαρχούσε ο κεντρικός υπολογιστής, γιγάντιοι υπολογιστές που συγκεντρώνουν τους υπολογιστές για επιχειρηματικές χρήσεις. Στη συνέχεια, τη δεκαετία 1980-2000, οι προσωπικοί υπολογιστές ήρθαν στο προσκήνιο, αποκεντρώνοντας και εκδημοκρατίζοντας τους υπολογιστές για τις μάζες. Στη συνέχεια, μεταξύ 2005-2020, το Διαδίκτυο έγινε κυρίαρχο και λίγο μετά η εισαγωγή του κινητού τηλεφώνου, επιτρέποντας στα άτομα να έχουν πρόσβαση σε μια απεριόριστη γκάμα διαδικτυακών προσφορών που θα μπορούσαν να προσφερθούν οικονομικά μόνο με τη συγκέντρωση ψηφιακών υπηρεσιών στο cloud.

Και σύντομα κατά τη διάρκεια της δεκαετίας του 2020, το IoT, τα AV, τα ρομπότ, το AR και άλλες τέτοιες «τεχνολογίες αιχμής» επόμενης γενιάς θα στρέψει το εκκρεμές πίσω προς την αποκέντρωση. Αυτό συμβαίνει επειδή για να λειτουργήσουν αυτές οι τεχνολογίες, θα πρέπει να έχουν την υπολογιστική ισχύ και την ικανότητα αποθήκευσης για να κατανοήσουν το περιβάλλον τους και να αντιδράσουν σε πραγματικό χρόνο χωρίς συνεχή εξάρτηση από το cloud.

Επιστροφή στο παράδειγμα AV: Αυτό σημαίνει ένα μέλλον όπου οι αυτοκινητόδρομοι φορτώνονται με υπερυπολογιστές με τη μορφή AV, ο καθένας συλλέγει ανεξάρτητα τεράστιες ποσότητες δεδομένων τοποθεσίας, όρασης, θερμοκρασίας, βαρύτητας και επιτάχυνσης για να οδηγεί με ασφάλεια και, στη συνέχεια, μοιράζεται αυτά τα δεδομένα με τα AV γύρω τους, ώστε να οδηγούν πιο ασφαλή συλλογικά και, στη συνέχεια, τελικά, να μοιράζονται αυτά τα δεδομένα πίσω στο cloud για να κατευθύνουν όλα τα AV στην πόλη για να ρυθμίζουν αποτελεσματικά την κυκλοφορία. Σε αυτό το σενάριο, η επεξεργασία και η λήψη αποφάσεων γίνονται σε επίπεδο εδάφους, ενώ η εκμάθηση και η μακροπρόθεσμη αποθήκευση δεδομένων γίνονται στο cloud.

Συνολικά, αυτές οι ανάγκες υπολογιστών αιχμής θα τονώσουν μια αυξανόμενη ζήτηση για ολοένα πιο ισχυρές υπολογιστικές και ψηφιακές συσκευές αποθήκευσης. Και όπως συμβαίνει πάντα, όσο αυξάνεται η υπολογιστική ισχύς, οι εφαρμογές για την εν λόγω υπολογιστική ισχύ αυξάνονται, οδηγώντας σε αυξημένη χρήση και ζήτηση, η οποία στη συνέχεια οδηγεί σε μείωση της τιμής λόγω οικονομιών κλίμακας και τελικά καταλήγει σε έναν κόσμο που θα καταναλωθούν από δεδομένα. Με άλλα λόγια, το μέλλον ανήκει στο τμήμα Πληροφορικής, οπότε να είστε ευγενικοί μαζί τους.

Αυτή η αυξανόμενη ζήτηση για υπολογιστική ισχύ είναι επίσης ο λόγος για τον οποίο τελειώνουμε αυτή τη σειρά με μια συζήτηση για τους υπερυπολογιστές και ακολουθεί η επερχόμενη επανάσταση που είναι ο κβαντικός υπολογιστής. Διαβάστε παρακάτω για να μάθετε περισσότερα.