邊緣運算已存在數十年之久，然而隨著科技持續突破與網路連線的飛躍性成長，如今已經能夠在日常各個層面看見相關的使用情境和應用案例，舉例來說，可協助農夫隨時追蹤作物健康狀況的感測器、24小時不間斷運作的自動化機器、只需少許人力監控的全天候自動化生產線，甚至是可深入探測身體內部的智慧醫療器材等等。
根據Gartner 2020年新興科技Hype Cycle趨勢報告顯示，人們對於邊緣運算的期待已逐漸到達高峰，加上5G在全球加速普及，足以預見邊緣運算將是科技發展的下一個關鍵點，並且在今年邁入成熟的階段。如同Pure Storage公布2021 資料運算與儲存服務趨勢所預測的，石油與天然氣、水電公共事業等IT/OT高度匯流並且在遠端地點產生大流量數據的產業，其業務多分散於不同偏遠地區及地域中，可以預期這些行業將會率先受惠。
IT基礎架構即將發生改變
所有轉型技術都是經過成年累月的推動，逐漸發展成熟，然而過去一年以來全球在疫情的刺激下，大規模的數位轉型浪潮已開始匯集而成，各個產業皆趨之若鶩，爭相建置能維持生存的技術，並期望可以成功為企業帶來天翻地覆的改變。這一切的轉變，對於IT基礎架構又有甚麼重要的意義？資訊長（CIO）或技術長（CTO）若要為企業打造一套能善用分散式邊緣運算的IT基礎架構，又必須思考哪些問題？數位轉型產生了前所未有的大量資料，又需要存放在哪裡？如何移動這些巨量資料？我們又該如何評估哪些資料重要、哪些不這麼重要？
根據IDC預測，到了2025年，全球IoT裝置所產生的資料就會超過80ZB，而這只是冰山一角。邊緣運算將使我們徹底重新思考資料中心的架構，資料中心的設置位置必須更靠近使用者，並且讓運算及支援系統更接近資料產生的地方，這也意味著資料必須從網路中心節點移往至邊緣節點上處理，更貼近使用者終端裝置，加快資料的處理與傳送速度並減少延遲，同時降低資料移動的成本。
此外，資料中心的設計必須要能高速處理巨量的非結構化資料，並以雲端原生技術（如容器）為基礎，來支援更廣泛的應用程式。要支援這樣的運算模式，應用程式與基礎架構必須變得更加分散，從原本所有應用程式都在核心雲端內運作，逐漸演變成核心雲端與分散式邊緣雲端偕同運算的架構。因此，小型、靈活的資料中心將應運而生，每一個節點對於速度、彈性與營運簡易性的要求也會更高。在此趨勢之下，也將迎來IT基礎架構與邊緣應用程式架構兩項重要挑戰。
邊緣節點驅動IT新架構
邊緣節點需要建立新的架構來讓邊緣應用程式產生、儲存並處理資料，這些邊緣節點與核心資料中心緊密連結，所有的資料都須同步進入核心資料中心，並且讓核心資料中心保存一些較不常用的資料。然而，這些邊緣節點相對較小，數千個的節點不可能每一個都存放著大量的資料，如此一來，基礎架構就必須能夠支援資料不停歇的存取和移動，並持續開發出更能分散處理資料的應用程式。
容器化解決邊緣應用程式挑戰
一般會採用微服務（Microservice）應用程式，能夠快速啟動、停止與擴充，以便應付大量使用邊緣運算服務的使用者。由於邊緣節點通常不大，每個應用程式不可能擁有自己專屬的伺服器或儲存服務，所以它們必須共用同一個基礎架構。這個問題可以靠容器化來解決，只有當使用者或裝置在執行某個行動基地台或邊緣資料中心的期間才運作，讓應用程式和所需的儲存服務可以輕鬆啟動和關閉。
揭開科技變革的時代序幕
現今的我們，正處於科技發展中令人振奮的關鍵點，分散式邊緣運算正將科技帶往原本無法觸及角落，從而改變我們與世界的互動方式，再加上一些周邊的技術，如5G、人工智慧與擴增實境，正邁向一個不再需要操作介面、鍵盤和滑鼠的時代，只須透過聲音或手勢就能操控裝置。
未來，當我們回顧歷史時將會發現2020年是人類數位轉型的里程碑，而分散式邊緣運算的加速發展就是其中之一，它讓電腦運算與資料儲存加速改善反應時間與節省頻寬的效益，並以多種不同的型態出現，透過自動化科技來改善人類生活。無窮無盡的邊緣運算應用，隨著5G及物聯網的相關設備迅速發展，以及邊緣運算和Kubernetes系統等微服務標準設備編配劇增，即使分散及邊緣雲端基礎架構仍處於計畫及試行階段，仍可預期2021年將是此種雲端基礎架構興起的開始。一起目睹這場分散式邊緣運算所帶來的巨大變革吧！
＜本文作者：Matthew Oostveen現為Pure Storage亞太及日本區首席技術長。＞