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支店や店舗、製造現場、遠隔地のセンサー、船や飛行機など、これらの場所はすべて、エッジと呼ばれる遠くて広大なフロンティアを象徴しています。 エッジは新しいものではありません。支店や拠点はこれまでも存在し、ビジネスを運営およびサポートしてきました。しかし、これまで以上にエッジを活かすことができる最先端技術が新しく導入されました。

エッジコンピューティングとは

エッジコンピューティングとは、コンピュートリソースを中央のデータセンターから、ユーザーやデバイス、データソースの物理的な位置またはその近くに移動させることを意味します。このような場所にコンピューティングサービスを配置することで、ユーザーはより速く、より信頼性の高いサービスの恩恵を受け、より良いユーザー体験を得ることができます。一方で企業側にも、データ処理能力が向上し、レイテンシーを最小化できるというメリットがあります。

従来、エッジにおけるコンピューティングサービスのニーズに対応するためには、専門ベンダーが設計した独自のソリューションを採用する方法がとられてきました。しかし、オープンソース・テクノロジーを利用することで、より費用対効果の高い実用的な方法で、エッジにコンピュートリソースやアプリケーションサービスを展開することができるようになったのです。

エッジコンピューティングのユースケース

エッジでアプリケーションサービスを必要とする主な状況としては、次の 3 つが挙げられます。

オペレーションエッジ

オペレーションエッジとは、企業内にエッジで機能する業務やデバイスがあり、それらのデータを収集分析し、よりインテリジェントな意思決定を支援したいケースを指します。

従来、このような状況では、データはエッジで収集され、集中管理されたデータセンターに送られて処理されていました。しかし、テラバイト単位のデータを伝送する場合、許容できないレベルの遅延が発生するケースが少なくありません。エッジでローカルにデータを収集し分析することで、中央のデータセンターと大量のデータをやり取りする必要がないため、計算資源と帯域幅を節約することができます。そのデータを現地で処理することで、通常では不可能な量のデータを処理することができます。

データは、自動化されたプロセスまたは手動で、組織がより良い意思決定を行うために分析することができます。エッジのデータから得られる情報は、顧客やユーザーの体験、生産性、予防保守、不正防止など、ビジネスに影響を与えるさまざまな機能の改善に役立ちます。

多くの場合、オペレーションエッジの利点は、組織が時間的制約のある意思決定を行うために、ほぼリアルタイムでデータを分析することにあります。このような状況では、レイテンシーを最小限に抑えるために、データ収集とサイトで処理を実行することがより重要になります。このように、オペレーションエッジは、業務やビジネスの効率化を新たな次元で実現します。

オペレーションエッジのユースケースの例として、遠隔地の製造工場のショップフロアが挙げられます。デバイスに組み込まれたセンサーからのデータを分析することで、機器の性能を把握し、故障を未然に防ぐための予防保全の必要性を判断することができます。

そのためには、データを生成する異種のシステムを統合できる基盤プラットフォームが必要です。従来、生産システムは互いに分離されていたため、すべてのシステムを 1 つのプラットフォームの下に統合することは困難な取り組みです。このようなユースケースには、この種の統合のために設計された幅広いオープンソース・プラットフォームが適しています。

エンタープライズエッジ

エンタープライズエッジとは、企業内のアプリケーションサービスを、遠隔地の物理的な場所にいるユーザーやデータにまで拡張する戦略です。これらのアプリケーションサービスには、統合、メッセージング、ストリーム処理などの機能が含まれており、現在エッジで使用しているアプリケーションの近代化とサポートに役立ちます。

エンタープライズエッジの使用例としては、レストラン、小売店、薬局、銀行などの支店が挙げられます。それぞれの拠点で、ビジネスをサポートするためのデジタルリソースを提供できることが必要です。近年、デジタル・トランスフォーメーションにより、これまで手作業だった業務がデジタル化され、多くの支店でコンピューティングが必要になってきています。セルフサービスのカタログやチェックアウトは、その代表的なものです。

遠隔地の支店にアプリケーションサービスを導入することで、顧客と従業員の体験を向上させ、より迅速な取引とより容易な情報共有を可能にすることができます。

エンタープライズエッジは、オペレーションエッジと同様に、統合を前提に設計されたオープンソースの統一プラットフォームがメリットとなります。

エッジでの開発

エッジでの開発には、遠隔地で動作するアプリケーションの開発、デプロイ、更新を行う機能が含まれます。このような開発は、特に何百、何千という遠隔地の拠点にこの機能が必要な場合、困難が伴うことがあります。

エッジにデプロイされるアプリケーションは、このような状況に特化して設計される必要があります。必要な機能を備えつつ、軽量で持ち運びしやすいことが求められます。

例えば、従来の Java は世界で最も人気のあるプログラミング言語の一つですが、すべてのフレームワークがエッジでのアプリケーションに最適というわけではありません。

従来のエンタープライズ Java アーキテクチャで構築されたアプリケーションは、高いスループットを実現し、リソースを必要とし、大量のメモリーと処理能力へのアクセスがあるときに最もよく機能します。しかし、エッジ向けには、クラウド上の機能向けに構築するアプリケーションと同様に、より軽量なアプリケーションを開発する必要があります。

Quarkus などのフレームワークは、エッジ用にこれらの種類の軽量アプリケーションを開発するのに役立ちます。Quarkus では、開発者は既存の Java の知識と経験を使用でき、過去に使用したのと同じ Java フレームワークを提供します。

Java 開発者は、Quarkus を使用して、従来のエンタープライズ Java ベースのマイクロサービスフレームワークよりも起動時間が短く、メモリー消費量が少ないアプリケーションを構築できます。同じアプリケーションを実行するのに必要なメモリーや処理能力が少なくて済むので、コスト削減につながります。

オープンソースと柔軟性を重視することで、エッジサイトの将来性を確保し、開発者がエッジの利点を十分に活用し構築する革新的なアプリケーションを作成できるようになります。

エッジコンピューティングに関する課題

エッジロケーションは物理的に離れているため、ビジネスを継続させるためには解決しなければならない課題がいくつかあります。

信頼性が低い接続性:エッジロケーションは中央のデータセンターから遠く離れているため、接続性が悪く、信頼性が低い場合があります。

ベンダー依存:従来、エッジにおけるコンピュートパワーとアプリケーションサービスのニーズは、ニッチなベンダーが独自のソリューションで解決してきました。これは最初の問題を解決するかもしれませんが、ベンダー依存というまったく新しい問題を生み出します。また、特定のベンダーに依存するようになり、必要な機能、性能、費用対効果のすべてを提供できない可能性のある製品に縛られることになります。柔軟なオープンソースプラットフォームは、ベンダー固定のサイクルを断ち切るのに役立ちます。

技術的な専門知識の不足:エッジサイトには、技術的な専門知識が限られている、あるいはまったくない場合が多い傾向があります。柔軟性のあるオープンソースプラットフォームをベースにしたインフラが整っていれば、技術者ではない現地スタッフが、遠隔障害であっても別の場所にいる少数のエキスパートによって集中管理することができます。

不適合:エッジサイトは遠隔地にあるため、サイトを支えるテクノロジーは各拠点で異なる方法で実装され、独自に進化することが多くなっています。企業が複数のエッジロケーションを持つ場合は、その管理は複雑で難しく、コストと時間のかかる作業となる可能性があります。すべてのエッジコンピューティングサイトで普遍的なサイト管理プロセスを開発するためには、統一されたエッジコンピューティング・プラットフォームが必要です。

オーバーヘッドコスト:エッジにある複数のサイトにサーバーをスケールアウトすることは、一般的に、単一の中央データセンターに同じ容量を追加するよりも複雑です。遠隔地のサイトをサポートするために必要なオーバーヘッドが増加すると、複雑でコスト高になる可能性があります。

物理的なセキュリティー:エッジサイトの物理的セキュリティーは、コアサイトよりもはるかに低いことが多くなります。エッジストラテジーでは、悪意あるセキュリティー脅威や偶発的なセキュリティー脅威のリスクを考慮する必要があります。

エッジ・ソリューションの選択方法

私たちは、エッジロケーションをより機能的にするために、ユニバーサルなエッジコンピューティング・プラットフォームを導入することが組織にとって最善であることを立証しました。エッジコンピューティング・プラットフォームを選ぶ際には、以下のような機能を重視されることをお勧めします。

ユニバーサル・プラットフォーム:最も重要なことは、コアからエッジまで、一貫した開発運用体験を提供する、共通の水平統合プラットフォームが必要であるということです。

オープンソース:最も費用対効果の高いアプローチとして、エッジコンピューティング・プラットフォームは、独自のニッチ・ソリューションではなく、実績のあるオープンソース・テクノロジーをベースとする必要があります。これにより、ベンダー固定を回避し、新たな最先端技術との統合を可能にするプラットフォームを実現します。

相互運用性:エッジコンピューティング・プラットフォームは、ベンダー固定を避けるために、様々なベンダーから提供される多様なコンポーネントと相互運用できる必要があります。

一貫性:コアからエッジまで、一貫したデプロイを実行する必要があります。企業インフラで既に使用しているのと同じツールやプロセスを使用することで、最高の一貫性を実現することができます。これには、IT スタッフがほとんど、あるいはまったくいない数百、数万サイトの自動プロビジョニング、管理、オーケストレーションが含まれます。

柔軟性:エッジコンピューティング・プラットフォームは、接続と管理のニーズに最適な、柔軟なアーキテクチャ・オプションを提供する必要があります。

スケーラビリティ:エッジは何万台ものデバイスやサイトで設定され、常に変化し続ける動的な環境である可能性があります。エッジコンピューティング・プラットフォームには、経済的なスケールアップとスケールダウンが可能であることが重要な要件となります。

可用性:エッジでは、ネットワーク障害や信頼性の低い接続性にもかかわらず、サイトを確実に稼働させることが最優先事項の 1 つです。エッジコンピューティング・プラットフォームは、すべてのリモートエッジサイトで継続的なオペレーションを可能にするものでなければなりません。

自動化:エッジコンピューティング・プラットフォームは、企業内に構築された自動化と同様に、エッジサイト全体のプロセスを自動化することができる必要があります。

セキュリティ:理想的なエッジコンピューティング・プラットフォームは、脆弱なエッジ環境におけるデータとインフラストラクチャを保護するために、強力なセキュリティ体制を提供する必要があります。

エッジ向け Red Hat Application Services

Red Hat は、エッジのあらゆる課題に対応する完全なエッジコンピューティング・ソリューションを提供し、上記の必須機能を実現するとともに、ベンダー固定を回避できるよう支援します。

Red Hat OpenShift はハイブリッドクラウド向けに設計されており、エッジコンピューティングはハイブリッドクラウドをデータソースやエンドユーザーまで拡張する機会であると捉えています。さらに、Red Hat のエンタープライズ・ソフトウェアのポートフォリオは、オンプレミス、パブリッククラウド、エッジなど、あらゆる場所での軽量な導入に最適化されています。

Red Hat Application Foundations は、OpenShift と組み合わせたアプリケーションサービスのセットで、ハイブリッドクラウド、マルチクラウド、エッジ環境におけるコンテナ化アプリケーションの開発と配信を加速するために設計されています。

このツールキットは、開発者に次のような利点を提供します。

  • セルフサービスのツールおよびサービス

  • 容易なインテグレーション

  • 効率化した開発

  • 一貫したデプロイ

  • アプリケーションのスケーラビリティ

さらに、Red Hat Application Foundations は、以下のようなすぐに実装できるコンポーネントを提供しています。

  • 高性能データ・ストリーミング・サービス

  • API 管理

  • サービスの接続性

  • 軽量ランタイム

  • アプリケーション・インテグレーション・コネクターとトランスフォーム・コンポーネント

  • その他

Red Hat は、独自のベンダーがエッジに持つ支配力を打破する独自の立場にあり、Red Hat のプラットフォームとアプリケーションサービスを通じて、インフラストラクチャとサービスをエッジに拡張する組織のニーズに対応します。また、エッジコンピューティング・ソリューションは、お客様のエンタープライズ・インフラストラクチャと同じツールを使って管理することができます。

エッジでの Red Hat の利点

つまり、Red Hat のエッジコンピューティング・ポートフォリオは、エッジでのオペレーションに以下のような利点をもたらすのです。

ハイパフォーマンス:接続性が不安定なエッジエリアにおいて、低レイテンシーかつ高可用性のアプリケーションを提供します。

アプリケーションの安定性:エッジにおいて安定した、信頼性の高い、一貫したサービスを提供します。

より大きなコントロール:最小限の人員で運営されているエッジサイトや、広範囲に分散している拠点の IT 資産を、あたかも物理的に企業の一部であるかのように遠隔管理することが可能です。

ほぼリアルタイムのデータ解析と意思決定:エッジデータとの距離を縮め、最も遠いエッジサイトでもリアルタイムのデータ収集、処理、分析が可能になります。最終的には、このインテリジェンスによって、ビジネスに直接影響を与えるさまざまな問題にリアルタイムで対処するための意思決定を行うことができます。

コスト削減:ベンダー依存の連鎖を断ち切り、エッジでの運用コストを削減します。

ユーザーエクスペリエンスの向上:Red Hat のエッジコンピューティング・プラットフォームの最も重要な利点は、おそらく、先に述べたすべての利点に基づいて、エンドユーザーと顧客のエクスペリエンスを向上させることができることです。

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エンタープライズ・オープンソース・ソリューションのプロバイダーとして世界をリードする Red Hat は、Linux、クラウド、コンテナ、Kubernetes などのテクノロジーを提供しています。Red Hat は強化されたソリューションを提供し、コアデータセンターからネットワークエッジまで、企業が複数のプラットフォームおよび環境間で容易に運用できるようにしています。

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