مدیریت اینترنت اشیا: راهکاری برای مدیریت مراکز داده و فناوری اطلاعات

شما هم احتمالا برخی از پیش بینی‌های مربوط به رشد اینترنت اشیا (IoT) در این چند ساله اخیر را مشاهده کرده‌اید. پروژه‌های سیسکو که قرار است تا سال 20021 بیش از 23 میلیارد دستگاه را از طریق شبکه‌های آی‌پی (Internet Protocol) به یک دیگر متصل کند. پیش بینی‌های Gartner که می‌گوید 20.8 میلیارد دستگاه تا سال 2020 و IDC این رقم را تا پایان این سال 28.1 میلیارد دستگاه اعلام کرده است.
هر چند تفاوت‌هایی در این ارقام وجود دارد، اما رشد سریع اینترنت اشیا انکار ناپذیر است. فرقی نمی‌کند موضوع بر سر ساخت خانه‌های هوشمند، کارخانه‌های هوشمند یا شهرهای هوشمند باشد، اینترنت اشیا این پتانسيل را دارد تا میزان بهره‌وری، سودمندی و دسترسی آسان را افزایش دهد.
کاربردهای اینترنت اشیا همچنین می‌تواند باعث افزایش قابل ملاحظه حجم عظیمی‌ از داده‌ها شود که باید منتقل، پردازش و ذخیره شود. این امر باعث می‌شود مدیریت این داده‌ها چالش‌هایی را برای مسئولین فناوری اطلاعات به همراه داشته باشد. یکی از راه‌هایی که می‌توان از طریق آن به این چالش‌ها غلبه کرد استفاده از فناوری اینترنت اشیا برای بهبود مدیریت مراکز داده و سایت‌های لبه است.

شکل 1: متخصصان Vertiv یک ابزار مدیریت دروازه (Gateway) عمومی‌ به نام Avocent را ارائه کرده‌اند. همان‌گونه که در شکل مشخص است، Avocent امکان نظارت یکپارچه آنی، دسترسی و کنترل دسترسی IT و سیستم‌های مورد نیاز در مركز داده را فراهم می‌کند.

اینترنت اشیا در مركز داده

طبق اعلام Cisco Visual Networking Index ترافیک آی‌پی جهانی از 1.2 زتابایت در سال 2016 به 3.3 زتابایت در سال 2021 افزایش پیدا خواهد کرد. در حالی که این نشان دهنده یک رشد سه برابری ظرف تنها پنج سال است، اما همه این داده‌ها در یک مرکز داده سنتی ایجاد نخواهد شد. برای مثال، درصد زیادی از داده‌های اینترنت اشیا در لبه شبکه تولید، پردازش و ذخیره خواهد شد، و تنها با یک عملیات ساده می‌توان آن را به یک مرکز داده برای آرشیو کردن و یادگیری عمیق منتقل کرد.
علاوه بر این، شرکت‌های بزرگ به تدریج در حال خارج كردن داده‌های اینترنت اشیا از مرکز هستند. در نظرسنجی اخیر انجام گرفته توسط 451 Research از 700 متولی گزارش Data at the Edge: The Impact of Cloud and IoT on Data Center Location and Demand مشخص شد که تقریبا سه چهارم شرکت‌های نظرسنجی شده در حال حاضر داده‌های اینترنت اشیای خود را در مرکز نگهداری می‌کنند و انتظار ميرود این میزان ظرف یک سال به تنها 27 درصد کاهش پیدا کند.
در واقع می‌توان این‌طور گفت که تاثیرات مثبت اینترنت اشیا خیلی بیشتر از نکات منفی آن است. در برخی از موارد مرکز داده با خوشه‌های متراکم از سیستم‌ها و دستگاه‌های وابسته و اغلب به هم پیوسته خود یک محیط ایده‌ال برای اینترنت اشیا را فراهم می‌کند. سخت افزار مراکز داده، از سرورها و واحدهای تامین انرژی تا سیستم‌های مدیریت حرارت، به طور مداوم داده‌های ارزشمندی از وضعیت تجهيزات، میزان مصرف انرژی، دما و سایر پارامترها تولید می‌کنند که می‌تواند برای بهبود وضعیت عملکرد در هر دو سطح سیستم و تجهيزات مورد استفاده قرار گیرد.
با این وجود، مرکز داده همچنان یک محیط متنوع و بسیار پیچیده است که به واسطه انواع پروتکل‌های در حال استفاده و عدم وجود یک لایه کنترلی سطح سیستم، بسیاری از عملیات داده در آن در دستگاه‌ها محبوس باقی می‌ماند.

 شکل 2: مشخصه‌های داده در فناوری‌های لبه، هر فناوری را در چهار طرح و الگوی اصلی قرار می‌دهد: داده‌های متراکم، حساسیت به تاخیر برای کاربر انسانی، حساسیت به تاخیر ماشين‌‌به‌ماشین و ضروریات مرتبط با حیات. گذرگاه‌های داده محلی نقشی حیاتی در مدیریت پهنای باند و هزینه و ساماندهی میزان تاخیر با نیازهای کاربردی ایفا می‌کنند.

استفاده از یک استراتژی اینترنت اشیا چهارچوبی را برای ذخیره و استفاده از این داده‌ها فراهم می‌کند که می‌تواند قابلیت اطمینان و کارایی و همچنین اتوماسیون را با خود به همراه داشته باشد. برای مثال، کنترل‌های سطح سیستم از قبیل آنهایی که برای مديريت حرارت موجود هستند، یک ارتباط ماشين با ماشین را میسر می‌سازند و برای بهینه سازی عملکرد در این مرکز بین واحدهای مختلف هماهنگی لازم را به وجود می‌آورند. آنها همچنین از نظارت مستمر برای افزایش سطح دسترسی پشتیبانی می‌کنند.
دروازه‌های مدیریتی که صرفا برای مرکز داده طراحی شده است اکنون برای فعال کردن نظارت یکپارچه واقعی، بلادرنگ و کنترل در سراسر سیستم‌های فناوری اطلاعات و تجهیزات در دسترس هستند. این دروازه‌های انعطاف پذیر، داده‌های ورودی را جمع آوری و نرمالیزه کرده و یک نقطه کنترل محلی لازم برای الزامات تاخیر برخی از نمونه‌های لبه را فراهم می‌کند. این دروازه‌ها داده‌های جمع آوری شده از چندین دستگاه مختلف که از پروتکل‌های مختلف برای متمرکزسازی مدیریت مرکز داده استفاده می‌کند را یکپارچه می‌سازند.
کنترل کننده‌های سیستم هوشمند و دروازه‌های مدیریتی از داده‌های لحظه‌ای دستگاه‌ها استفاده کرده و با قابل فهم کردن آنها از طریق یک سیستم مدیریت متمرکز، سیستم‌های وابسته را بر اساس تغییر شرایط و ظرفیت مرکز داده بهینه سازی می‌کنند. این سیستم‌ها را می‌توان به شکل پویا به عنوان بخشی از کلاود خصوصی یا دوگانه بدون افزایش میزان خطر مدیریت کرد. 

مطلب پیشنهادی

می‌خواهم یک مهندس اینترنت اشیا شوم

اینترنت اشیا در لبه

رشد داده‌های اینترنت اشیا خارج از مراکز داده تاثیر قابل توجه‌هی بر زیرساخت شبکه خواهد داشت. در گزارش 451 Research  مشخص شده است در حالی که تنها یک سوم مشارکت کنندگان به طور گسترده اینترنت اشیا را برای سازمان خود مستقر کرده‌اند، 56 درصد اعلام کرده‌اند که حداقل یک چهارم از ظرفیت مراکز داده و کلاود آنها از اینترنت اشیا پشتیبانی میکرده است.
64 درصد از مشارکت کنندگان اعلام کرده بودند که یا مراحل استقرار را به شکل محدود انجام داده‌اند و یا قصد انجام آن را دارند. از آنجا این برنامه ریزی‌ها و پیاده سازی‌های محدود در آینده گسترده خواهند شد، زیرساخت‌های فناوری اطلاعات فراتر از مرکز داده سنتی برای رویارویی با حجم زیادی از داده‌های تولید شده با چالش مواجه خواهد شد.
برای کمک به رفع چنین چالش‌هایی جمعی از متخصصان این حوزه از جمله Vertiv و سازمان‌های تحقيقاتی مرتبط، یک بررسی جامع در مورد موارد استفاده حال حاضر و آینده از فناوری لبه انجام داده‌اند. این فهرست اولیه از بیش از یکصد نوع کاربرد به 24 نوع مورد استفاده مهم‌تر محدود شد و تجزیه و تحلیلی دقیق روی هر کدام از آنها برای شناسایی ویژگی‌های مشترک و تفاوت‌هایی که برای یک تصمیم گیرنده فناوری اطلاعات مفید خواهد بود انجام گرفت. علاوه بر این، برای کاربردهای اینترنت اشیا، این موارد استفاده شامل نوید دادن فناوری‌های جدید مانند وسایل نقلیه مستقل، واقعیت افزوده و مجازی و مراقبت‌های پزشکی دیجیتال نیز می‌شود.
نتیجه این بررسی‌ها مشخص کرد که یک عامل واحد وجود دارد که این 24 مورد استفاده می‌تواند حول آن سازماندهی شود و آن هم مشخصه‌های داده‌های آنها است. کاربردهای لبه به طور ذاتی از مجموعه‌ای از نیازهای چرخه کاری داده محور تشکیل شده است که در زمان فیلتر شدن از طریق الزامات دسترسی، امنیت و ماهیت کاربردی آن باید به شکل مرکزی طبقه بندی و شناسایی شوند.

این منجر به شناسایی چهار طرح و الگوی اصلی از فناوری لبه می‌شود که می‌تواند راهنمایی برای اتخاذ تصمیمات مربوط به زیرساخت لبه به ویژه در سطح محلی آن باشد. این چهار طرح و الگوی اصلی شامل این موارد هستند:

1. داده پردازی متمرکز – در موارد استفاده‌ای که میزان داده بسیار زیاد است به لایه‌هایی از ذخیره سازی و محاسبات بین نقاط پایانی و ابر نیاز است تا مصرف پهنای باند و میزان تاخیر را کاهش دهد.
2. حساسیت به تاخیر برای کاربر انسان – شامل موارد کاربردی که در آن میزان تاخیر روی تجربه کاربران در استفاده از یک فناوری یا خدمت تاثیر منفی می‌گذارد.
3. حساسیت به تاخیر ماشين به ماشین – شبیه به الگوی اصلی حساسیت به تاخیر برای کاربر انسانی است با این تفاوت که تحمل میزان تاخیر در ماشین‌ها به دلیل سرعت بالای پردازش داده در آنها از تاخیر انسانی به مراتب کمتر است.
4. ضروریات مرتبط با حیات – کاربردهایی که روی سلامت یا امنیت انسان تاثیرگذار هستند و به همین دلیل باید زمان تاخیر بسیار پایین و قابلیت دسترسی بسیار بالا داشته باشند.

این چهار طرح و الگوی اصلی از فناوری لبه نقش محوری گذرگاه‌های داده محلی را در مدیریت پهنای باند و هزینه و تطبيق میزان تاخیر با نیازهای کاربردی را مشخص می‌کند.

اینترنت اشیا و دسترسی به خدمات

مدیریت خدمات برای نسل فعلی فناوری اطلاعات توزیع شده در فروشگاه‌های خرده فروشی، شعب بانک‌ها، ادارات راه دور و سایر نقاط به دلیل فقدان دید بصری به این مکان‌های راه دور با چالش‌هایی همراه است. با گسترش پیدا کردن سایت‌های لبه، فرآیندهای خدمات فعلی باید دوباره طراحی شوند تا بتوانند سریعتر و کارآمدتر خدمات مورد نیاز را فراهم کنند.
فناوری اینترنت اشیا راهکاری را برای برطرف ساختن چنین نیازهایی ارائه کرده است. مدیریت گذرگاه‌ها در لبه داده و ارتباط آن با یک ابر خصوصی را به شکلی یکپارچه می‌کند تا برای پرسنل خدمات قابل دسترس باشد. ابر نیز داده‌های حاصل از چند سایت مختلف را متمرکز می‌کند تا شناسایی دارایی‌ها و مانیتورینگ به صورت متمرکز انجام شود.
همچنین داده‌های خدمات متمرکز فرصتی را برای تحلیل‌های پیشرفته ایجاد می‌کند. تجزیه و تحلیل آنی داده مرتبط با تجهيزات یکسان در کاربردهای مشابه این امکان را فراهم میکند تا الگوها یا روندهایی که مشکلاتی آینده را نشان می‌دهد شناسایی شوند. 

مطلب پیشنهادی

خود را برای ورود به عصر CloudIoT آماده کنید

پردازش ابری در عصر اینترنت اشیا

آخرین بخش از این راهکار یک پلتفرم موبایل است که دسترسی مبتنی بر نقش را فراهم می‌کند تا هر یک از اعضای داخلی و خارجی گروه تنها به اطلاعاتی دسترسی داشته باشند که برای کار خود به آن نیاز دارند. این کار باعث از بین رفتن اشکالات اولیه بسیاری از پلتفرم‌های مدیریتی می‌شود که با تولید حجم زیادی داده مشکلاتی را برای افرادی که در زمان‌های خاص تنها به بخشی از این داده‌ها نیاز دارند به وجود می‌آورد.
از طریق چنین رویکردی تکنسین‌های خدمات مرتبط اطلاعاتی را که به آن نیاز دارند دریافت خواهند کرد تا بتوانند فعالانه و به سرعت عملیات لازم را انجام دهند.
اینترنت اشیا حجم عظیمی‌ از داده را توليد خواهد کرد که باید اغلب در نزدیکی دستگاه‌های راه دور منتقل، پردازش، تجزیه و تحلیل و بایگانی شود. اینترنت اشیا تنها یک چالش پیش روی فناوری اطلاعات نیست، بلکه می‌تواند راهکاری برای این چالش‌ها باشد.