Cwantwmrun

CREDYD DELWEDD: Cwantwmrun

Cyfrifiadura cwmwl yn dod yn ddatganoledig: Dyfodol Cyfrifiaduron P5

David Tal, Cyhoeddwr, Dyfodolwr
@DavidTalWrites
LinkedIn

Dydd Mawrth, 09/15/2020 - 15:36

Mae'n derm haniaethol a saethodd ei ffordd i'n hymwybyddiaeth gyhoeddus: y cwmwl. Y dyddiau hyn, mae'r rhan fwyaf o bobl dan 40 yn gwybod ei fod yn rhywbeth na all y byd modern fyw hebddo, eu bod nhw bersonol methu byw hebddo, ond mae'r rhan fwyaf o bobl hefyd prin yn deall beth yw'r cwmwl mewn gwirionedd, heb sôn am y chwyldro sydd ar ddod i'w droi ar ei ben.

Yn y bennod hon o'n cyfres Future of Computers, byddwn yn adolygu beth yw'r cwmwl, pam ei fod yn bwysig, y tueddiadau sy'n gwthio ei dwf, ac yna'r duedd macro a fydd yn ei newid am byth. Awgrym cyfeillgar: Mae dyfodol y cwmwl yn gorwedd yn ôl yn y gorffennol.

Beth yw'r 'cwmwl' mewn gwirionedd?

Cyn i ni archwilio'r tueddiadau mawr a osodwyd i ailddiffinio cyfrifiadura cwmwl, mae'n werth cynnig crynodeb cyflym o'r hyn yw'r cwmwl mewn gwirionedd ar gyfer y darllenwyr llai obsesiwn â thechnoleg.

I ddechrau, mae'r cwmwl yn cynnwys gweinydd neu rwydwaith o weinyddion sydd eu hunain yn ddim ond cyfrifiadur neu raglen gyfrifiadurol sy'n rheoli mynediad i adnodd canolog (dwi'n gwybod, noeth gyda mi). Er enghraifft, mae yna weinyddion preifat sy'n rheoli mewnrwyd (rhwydwaith mewnol o gyfrifiaduron) o fewn adeilad neu gorfforaeth fawr benodol.

Ac yna mae gweinyddwyr masnachol y mae'r Rhyngrwyd modern yn gweithredu arnynt. Mae eich cyfrifiadur personol yn cysylltu â gweinydd rhyngrwyd y darparwr telathrebu lleol sydd wedyn yn eich cysylltu â'r rhyngrwyd yn gyffredinol, lle gallwch wedyn ryngweithio ag unrhyw wefan neu wasanaeth ar-lein sydd ar gael yn gyhoeddus. Ond y tu ôl i'r llenni, rydych chi mewn gwirionedd yn rhyngweithio â gweinyddwyr y gwahanol gwmnïau sy'n rhedeg y gwefannau hyn. Eto, er enghraifft, pan fyddwch yn ymweld â Google.com, mae eich cyfrifiadur yn anfon cais drwy eich gweinydd telathrebu lleol i'r gweinydd Google agosaf yn gofyn am ganiatâd i gael mynediad at ei wasanaethau; os caiff ei gymeradwyo, cyflwynir tudalen hafan Google i'ch cyfrifiadur.

Mewn geiriau eraill, gweinydd yw unrhyw raglen sy'n gwrando am geisiadau dros rwydwaith ac yna'n cyflawni gweithred mewn ymateb i'r cais hwnnw.

Felly pan fydd pobl yn cyfeirio at y cwmwl, maent mewn gwirionedd yn cyfeirio at grŵp o weinyddion lle gellir storio a chael mynediad at wybodaeth ddigidol a gwasanaethau ar-lein yn ganolog, yn lle y tu mewn i gyfrifiaduron unigol.

Pam y daeth y cwmwl yn ganolog i'r sector Technoleg Gwybodaeth fodern

Cyn y cwmwl, byddai gan gwmnïau weinyddion preifat i redeg eu rhwydweithiau mewnol a chronfeydd data. Yn nodweddiadol, roedd hyn fel arfer yn golygu prynu caledwedd gweinydd newydd, aros iddo gyrraedd, gosod OS, gosod y caledwedd i rac, ac yna ei integreiddio â'ch canolfan ddata. Roedd angen llawer o haenau o gymeradwyaeth ar gyfer y broses hon, adran TG fawr a drud, costau uwchraddio a chynnal a chadw parhaus, a therfynau amser a fethwyd yn gronig.

Yna yn y 2000au cynnar, penderfynodd Amazon fasnacheiddio gwasanaeth newydd a fyddai'n caniatáu i gwmnïau redeg eu cronfeydd data a gwasanaethau ar-lein ar weinyddion Amazon. Roedd hyn yn golygu y gallai cwmnïau barhau i gael mynediad at eu data a'u gwasanaethau drwy'r we, ond byddai'r hyn a ddaeth wedyn yn Amazon Web Services yn ysgwyddo'r holl gostau uwchraddio a chynnal a chadw caledwedd a meddalwedd. Pe bai angen storfa ddata ychwanegol ar gwmni neu lled band gweinydd neu uwchraddio meddalwedd i reoli eu tasgau cyfrifiadura, gallent archebu'r adnoddau ychwanegol gydag ychydig o gliciau yn hytrach na slogio trwy'r broses llaw mis o hyd a ddisgrifir uchod.

I bob pwrpas, aethom o gyfnod rheoli gweinydd datganoledig lle'r oedd pob cwmni'n berchen ar ei rwydwaith gweinyddwyr ei hun ac yn ei weithredu, i fframwaith canolog lle mae miloedd i filiynau o gwmnïau'n arbed costau sylweddol trwy allanoli eu seilwaith storio data a chyfrifiadura i nifer fach iawn. o lwyfannau gwasanaeth 'cwmwl' arbenigol. O 2018 ymlaen, mae'r cystadleuwyr gorau yn y sector gwasanaethau cwmwl yn cynnwys Amazon Web Services, Microsoft Azure, a Google Cloud.

Beth sy'n gyrru twf parhaus y cwmwl

O 2018, mae dros 75 y cant o ddata'r byd wedi'i gadw yn y cwmwl, gydag ymhell dros 90 y cant o sefydliadau sydd bellach yn gweithredu rhai-i-holl o'u gwasanaethau ar y cwmwl hefyd—mae hyn yn cynnwys pawb o gewri ar-lein fel Netflix i sefydliadau llywodraeth, fel y CIA. Ond nid arbedion cost, gwasanaeth uwch, a symlrwydd yn unig sy'n gyfrifol am y newid hwn, mae yna ystod o ffactorau eraill sy'n gyrru twf y cwmwl - mae pedwar ffactor o'r fath yn cynnwys:

Meddalwedd fel Gwasanaeth (SaaS). Ar wahân i allanoli costau storio data mawr, mae mwy a mwy o wasanaethau busnes yn cael eu cynnig yn gyfan gwbl dros y we. Er enghraifft, mae cwmnïau'n defnyddio gwasanaethau ar-lein fel Salesforce.com i reoli eu holl anghenion gwerthu a rheoli perthnasoedd cwsmeriaid, a thrwy hynny storio eu holl ddata gwerthiant cleientiaid mwyaf gwerthfawr y tu mewn i ganolfannau data Salesforce (gweinyddion cwmwl).

Mae gwasanaethau tebyg wedi'u creu i reoli cyfathrebiadau mewnol cwmni, danfoniad e-bost, adnoddau dynol, logisteg, a mwy - gan ganiatáu i gwmnïau allanoli unrhyw swyddogaeth fusnes nad yw'n gymhwysedd craidd iddynt i ddarparwyr cost isel sy'n hygyrch trwy'r cwmwl yn unig. Yn y bôn, mae'r duedd hon yn gwthio busnesau o fodel gweithrediadau canolog i fodel datganoledig sydd fel arfer yn fwy effeithlon a chost-effeithiol.

Data mawr. Yn union fel y mae cyfrifiaduron yn gyson dyfu'n fwy pwerus yn gynt, felly hefyd faint o ddata y mae ein cymdeithas fyd-eang yn ei gynhyrchu flwyddyn ar ôl blwyddyn. Rydyn ni'n mynd i mewn i oedran data mawr lle mae popeth yn cael ei fesur, popeth yn cael ei storio, a dim byd byth yn cael ei ddileu.

Mae'r mynydd hwn o ddata yn cyflwyno problem a chyfle. Y broblem yw cost ffisegol storio symiau cynyddol o ddata, gan gyflymu'r ymdrech a grybwyllwyd uchod i symud data i'r cwmwl. Yn y cyfamser, mae'r cyfle yn gorwedd mewn defnyddio uwchgyfrifiaduron pwerus a meddalwedd uwch i ddarganfod patrymau proffidiol y tu mewn i'r mynydd data hwnnw - pwynt a drafodir isod.

Rhyngrwyd o Bethau. Ymhlith y cyfranwyr mwyaf o'r tswnami hwn o ddata mawr mae Internet of Things (IoT). Eglurwyd gyntaf yn ein Rhyngrwyd o Bethau pennod o'n Dyfodol y Rhyngrwyd cyfres, mae'r IoT yn rhwydwaith sydd wedi'i gynllunio i gysylltu gwrthrychau ffisegol â'r we, i "roi bywyd" i wrthrychau difywyd trwy ganiatáu iddynt rannu eu data defnydd dros y we i alluogi ystod o gymwysiadau newydd.

I wneud hyn, bydd cwmnïau'n dechrau gosod synwyryddion bach-i-microsgopig ar neu i mewn i bob cynnyrch a weithgynhyrchir, yn y peiriannau sy'n gwneud y cynhyrchion gweithgynhyrchu hyn, ac (mewn rhai achosion) hyd yn oed i'r deunyddiau crai sy'n bwydo i'r peiriannau sy'n gwneud y rhain yn cael eu gweithgynhyrchu. cynnyrch.

Bydd yr holl bethau cysylltiedig hyn yn creu llif cyson a chynyddol o ddata a fydd yn yr un modd yn creu galw cyson am storio data y gall darparwyr gwasanaethau cwmwl yn unig ei gynnig yn fforddiadwy ac ar raddfa.

Cyfrifiadura mawr. Yn olaf, fel yr awgrymwyd uchod, mae'r holl gasglu data hwn yn ddiwerth oni bai bod gennym y pŵer cyfrifiadurol i'w drawsnewid yn fewnwelediadau gwerthfawr. Ac yma hefyd y cwmwl yn dod i chwarae.

Nid oes gan y rhan fwyaf o gwmnïau'r gyllideb i brynu uwchgyfrifiaduron i'w defnyddio'n fewnol, heb sôn am y gyllideb a'r arbenigedd i'w huwchraddio'n flynyddol, ac yna prynu llawer o uwchgyfrifiaduron ychwanegol wrth i'w hanghenion crensian data dyfu. Dyma lle mae cwmnïau gwasanaethau cwmwl fel Amazon, Google, a Microsoft yn defnyddio eu darbodion maint i alluogi cwmnïau llai i gael mynediad at storio data diderfyn a gwasanaethau crensian data (agos) diderfyn yn ôl yr angen.

O ganlyniad, gall sefydliadau amrywiol wneud campau anhygoel. Mae Google yn defnyddio ei fynydd o ddata peiriannau chwilio nid yn unig i gynnig yr atebion gorau i'ch cwestiynau bob dydd, ond i wasanaethu hysbysebion sydd wedi'u teilwra i'ch diddordebau. Mae Uber yn defnyddio ei fynydd o ddata traffig a gyrwyr i gynhyrchu elw oddi ar gymudwyr nad ydynt yn cael eu gwasanaethu'n ddigonol. Dewiswch adrannau heddlu Mae ledled y byd yn profi meddalwedd newydd i olrhain ffrydiau traffig, fideo a chyfryngau cymdeithasol amrywiol nid yn unig i ddod o hyd i droseddwyr, ond hefyd i ragweld pryd a ble mae trosedd yn debygol o ddigwydd, Adroddiad Lleiafrifol-arddull.

Iawn, felly nawr ein bod ni wedi cael y pethau sylfaenol allan o'r ffordd, gadewch i ni siarad am ddyfodol y cwmwl.

Bydd y cwmwl yn dod yn ddi-weinydd

Yn y farchnad cwmwl heddiw, gall cwmnïau ychwanegu neu dynnu cynhwysedd storio / cyfrifiadura cwmwl yn ôl yr angen, wel, math o. Yn aml, yn enwedig ar gyfer sefydliadau mwy, mae diweddaru eich gofynion storio/cyfrifiadura cwmwl yn hawdd, ond nid yw'n amser real; y canlyniad yw, hyd yn oed pe bai angen 100 GB ychwanegol o gof arnoch am awr, efallai y bydd yn rhaid i chi rentu'r capasiti ychwanegol hwnnw am hanner diwrnod. Nid y dyraniad mwyaf effeithlon o adnoddau.

Gyda'r symudiad tuag at gwmwl heb weinydd, mae peiriannau gweinydd yn cael eu 'rhithwiroli' yn llawn fel y gall cwmnïau rentu capasiti gweinyddwyr yn ddeinamig (yn fwy manwl gywir). Felly gan ddefnyddio'r enghraifft flaenorol, pe bai angen 100 GB ychwanegol o gof arnoch am awr, byddech chi'n cael y gallu hwnnw ac yn cael ei godi dim ond am yr awr honno. Dim mwy o wastraffu dyraniad adnoddau.

Ond mae tuedd hyd yn oed yn fwy ar y gorwel.

Mae'r cwmwl yn dod yn ddatganoledig

Cofiwch yn gynharach pan soniasom am yr IoT, y dechnoleg sy'n barod i lawer o wrthrychau difywyd 'smart'? Yn ymuno â'r dechnoleg hon mae'r cynnydd mewn robotiaid datblygedig, cerbydau ymreolaethol (AVs, a drafodwyd yn ein Dyfodol Trafnidiaeth cyfres) a estynedig realiti (AR), a bydd pob un ohonynt yn gwthio ffiniau'r cwmwl. Pam?

Os yw car heb yrrwr yn gyrru trwy groesffordd a bod person yn cerdded yn ddamweiniol i'r stryd o'i flaen, mae'n rhaid i'r car wneud y penderfyniad i wyro neu osod y breciau o fewn milieiliadau; ni all fforddio gwario eiliadau gwastraff yn anfon delwedd y person i'r cwmwl ac aros i'r cwmwl anfon y gorchymyn brêc yn ôl. Ni all robotiaid gweithgynhyrchu sy'n gweithio ar 10X cyflymder bodau dynol ar y llinell ymgynnull aros am ganiatâd i stopio os bydd bodau dynol yn baglu o'i flaen yn ddamweiniol. Ac os ydych chi'n gwisgo sbectol realiti estynedig yn y dyfodol, fe fyddech chi'n flin pe na bai'ch Pokeball yn llwytho'n ddigon cyflym i gipio'r Pikachu cyn iddo redeg i ffwrdd.

Y perygl yn y senarios hyn yw'r hyn y mae'r lleygwr yn cyfeirio ato fel 'lag,' ond mewn mwy o siarad jargon cyfeirir ato fel 'latency.' Ar gyfer nifer fawr o dechnolegau pwysicaf y dyfodol sy'n dod ar-lein dros yr un neu ddau ddegawd nesaf, gall hyd yn oed milieiliad o hwyrni wneud y technolegau hyn yn anniogel ac yn annefnyddiadwy.

O ganlyniad, mae dyfodol cyfrifiadura (yn eironig) yn y gorffennol.

Yn y 1960-70au, roedd y cyfrifiadur prif ffrâm yn dominyddu, cyfrifiaduron anferth a oedd yn canoli cyfrifiadura at ddefnydd busnes. Yna yn y 1980-2000au, daeth cyfrifiaduron personol i'r amlwg, gan ddatganoli a democrateiddio cyfrifiaduron ar gyfer y llu. Yna rhwng 2005-2020, daeth y Rhyngrwyd yn brif ffrwd, wedi'i ddilyn yn fuan wedyn gan gyflwyniad y ffôn symudol, gan alluogi unigolion i gael mynediad at ystod ddiderfyn o gynigion ar-lein y gellid eu cynnig yn economaidd dim ond trwy ganoli gwasanaethau digidol yn y cwmwl.

Ac yn fuan yn ystod y 2020au, bydd IoT, AVs, robotiaid, AR, a thechnolegau ymyl 'gen nesaf' eraill o'r fath yn troi'r pendil yn ôl tuag at ddatganoli. Mae hyn oherwydd er mwyn i'r technolegau hyn weithio, bydd angen iddynt gael y pŵer cyfrifiadurol a'r gallu storio i ddeall eu hamgylchedd ac ymateb mewn amser real heb ddibyniaeth gyson ar y cwmwl.

Newid yn ôl i'r enghraifft AV: Mae hyn yn golygu dyfodol lle mae priffyrdd yn cael eu llwytho ag uwchgyfrifiaduron ar ffurf AVs, pob un yn casglu llawer iawn o ddata lleoliad, gweledigaeth, tymheredd, disgyrchiant a chyflymiad i yrru'n ddiogel, ac yna'n rhannu'r data hwnnw â nhw. y AVs o'u cwmpas fel eu bod yn gyrru'n fwy diogel ar y cyd, ac yna'n olaf, yn rhannu'r data hwnnw yn ôl i'r cwmwl i gyfeirio pob AVs yn y ddinas i reoleiddio traffig yn effeithlon. Yn y senario hwn, mae prosesu a gwneud penderfyniadau yn digwydd ar lefel y ddaear, tra bod dysgu a storio data tymor hwy yn digwydd yn y cwmwl.

Ar y cyfan, mae angen i'r cyfrifiadura ymylol hyn sbarduno galw cynyddol am gyfrifiaduron mwy pwerus a dyfeisiau storio digidol. Ac fel sy'n digwydd bob amser, wrth i bŵer cyfrifiadurol gynyddu, mae'r ceisiadau am bŵer cyfrifiadurol dywededig yn tyfu, gan arwain at fwy o ddefnydd a galw, sydd wedyn yn arwain at ostyngiad mewn pris oherwydd arbedion maint, ac yn olaf yn arwain at fyd sy'n yn cael ei ddefnyddio gan ddata. Mewn geiriau eraill, mae'r dyfodol yn perthyn i'r adran TG, felly byddwch yn neis iddynt.

Y galw cynyddol hwn am bŵer cyfrifiadura hefyd yw'r rheswm pam ein bod yn dod â'r gyfres hon i ben gyda thrafodaeth am uwchgyfrifiaduron, ac yna'r chwyldro sydd ar ddod sef y cyfrifiadur cwantwm. Darllenwch ymlaen i ddysgu mwy.