Роль периферійних обчислень (Edge computing) в комп’ютерних мережах

DOI: 10.31673/2412-9070.2025.011762

Анотація

У сучасних комп’ютерних мережах периферійні обчислення набувають все більшої актуальності, зокрема через їх вплив на ефективність обробки даних в умовах зростання обсягів даних, функціонування мережевих систем, потреб у реальному часі, а також високих вимог до швидкості та безпеки передавання інформації.
Основні проблеми, що виникають у традиційних централізованих системах обчислень, включають затримки в обробці даних, перевантаження мережі, зростання витрат на обслуговування центрів обробки даних та ризики втрати конфіденційності.
Граничні обчислення здатні вирішити ці проблеми шляхом обробки даних безпосередньо на периферії мережі, ближче до джерела їхнього формування. Це забезпечує зменшення затримок, оптимізацію використання пропускної здатності мережі та підвищення рівня безпеки, адже дані залишаються локальними.
Зі стрімким розвитком 5G і технологій штучного інтелекту (AI) все більше інтелектуальних пристроїв підключаються до мережі Інтернет, а також зростає попит на обчислювальні послуги. Традиційне поєднання хмарних обчислень та Інтернету речей (IoT) поступово виявило деякі недоліки, такі як затримка передавання, значно знижена швидкість передавання та тиск на пропускну здатність мережі. Граничні обчислення (периферійні обчислення, edge computing) — це нова обчислювальна парадигма, яка розміщує послугу поблизу фізичної межі кінцевих користувачів. Завдяки тісній близькості, щільному розподілу та низькій затримці периферійні обчислення можуть ефективно зменшити затримку, підвищити швидкість передачі та зменшити тиск на пропускну здатність. На даний час з'являється все більше досліджень щодо периферійних обчислень. Дослідження системного відображення використовує метод візуалізації для узагальнення певної галузі.
Розглянуто концепцію, характеристики та основні аспекти периферійних обчислень (edge computing), їх роль у комп’ютерних мережах і прикладні можливості. Досліджено сучасні апаратні рішення для реалізації периферійних обчислень. Наведено порівняння периферійних, туманних та хмарних обчислень, визначено їх переваги, недоліки та сфери застосування. Запропоновано практичні приклади використання периферійних обчислень у промисловості, охороні здоров'я, автономному транспорті, енергетиці та ґеймінґу. Наведено рекомендації щодо вибору обладнання та впровадження периферійних обчислень залежно від конкретних потреб користувачів і організацій.

Ключові слова: комп’ютерна мережа, периферійні обчислення, edge computing, центр обробки даних, хмарні обчислення, Інтернет речей, IoT, корпоративні мережі, управління комп’ютерною мережею.