På kanten af skyerne

Af Kenneth Geisshirt, Alt om Data

Denne artikel er oprindeligt bragt på Alt om Data. Computerworld overtog i november 2022 Alt om Data. Du kan læse mere om overtagelsen her.

Cloud computing har uden tvivl været dette årtis store modeord blandt it-folk. Der er et stort effektiviseringspotentiale i at slippe for systemadministration af servere, og skyens lette adgang til basale tjenester er tiltrækkende. I dag findes der mange små og et par store udbydere, og konkurrencen er hård.

I denne artikel vil vi se nærmere på nogle af tendenserne bag udviklingen af cloud computing og Internet of Things (IoT). Ikke alle pile peger mod samme sky, og kanten af skyerne (edge computing) er mindst lige så interessant som skyen.

Gemt væk i skyen

Cloud computing bygger på en idé om, at du ikke nødvendigvis behøver at vide, hvor dine servere er placeret. Endvidere er det ikke nødvendigvis i din interesse at kende alle detaljerne om dine serveres hardware. Modellen er, at du lejer kapacitet, og hvordan din cloud-udbyder giver dig den, er underordnet.
Forretningsmodellen for udbyderen er, at kunderne ikke har brug for hele kapaciteten hele tiden. På den måde kan udbyderen sælge den samme kapacitet flere gange.

Men vælger udbyderne at sælge kapaciteten til under den fulde værdi, vinder kunder også på det. Endvidere slipper du som kunde for at betale for hardware nu, mens din indtjening sker løbende.

Lad mig gøre det mere konkret. Tre kunder lejer kapacitet svarende til en server, men bruger kun 2/3 af en server. Udbyderen kan nøjes med 2 servere, men lade kunderne betale for ¾ server. Udbyderen har et overskud svarende til ¼ server, men kunderne oplever en besparelse i forhold til, at de skal leje en hel server.

Betalingsmodellen er typisk baseret på, hvor meget cpu, harddisk og netværk dine applikationer har brug for. Det kræver et stort overblik og viden, at kunne forudsige prisen for en cloud-løsning. Har du endvidere behov for at vide, hvor dine data er gemt, bliver det svært. Du skal gøre op med dig selv, om du stoler mere på cloud-udbyderens sikkerhed, end hvad du selv kan stå inde for.

Fordelen ved cloud-løsninger er, at du kan starte småt og muligvis ikke behøver at være specialist i systemadministration. Det er muligt at skrue op og ned for kapaciteten i takt med, at din forretning udvikler sig.

Moores lov

Om du er it-kyndig eller ej, kender du Moores lov. Måske ikke af navn, men af gavn. Groft sagt er Moores lov, at antallet af transistorer på chips fordobles hvert andet år. Det utrolige ved Moores lov er, at den har sin oprindelse i midten af 1960’erne, men stort set har holdt frem til i dag. En transistor er den basale byggeblok i digital elektronik, og antallet af transistorer fortæller, hvor kraftfuld en chip er.

Der er to faktorer, som spiller ind. For det første bliver chip-fabrikanterne bedre til at fremstille større chips. Det betyder naturligvis, at der er plads til flere transistorer. Samtidig har chip-fabrikanterne været i stand til at gøre transistorerne mindre, og det har yderligere øget antallet af transistorer. En 6502 cpu (som du finder i Apple IIe fra 1984) består af sølle 3510 transistorer, mens Apple A11 (som du finder i iPhone 8 og X fra 2017) har over 4 mia. transistorer. Indrømmet, de to chips kan ikke sammenlignes direkte, da A11 indeholder en del mere end blot en cpu, men du kan sikkert se en vis tendens.

Konsekvensen af Moores lov er at cpu’ere, ram-kredse og grafikkort bliver hurtigere og hurtigere. Er du villig til at betale i form af strøm og køling, vil du være i stand til at få hurtigere og hurtigere computere.

Mindre er bedre

De mest kraftfulde cpu’ere i dag har 8 eller 12 cores og består af mindst 2 mia. transistorer. Der vil altid være et marked for den type, og udviklingen går bestemt ikke i stå eller baglæns.
I stedet for at pakke flere transistorer på samme chip, er det også muligt at gå den anden vej.

Eftersom det er muligt at fremstille mindre transistorerne, er det nu en mulighed at fremstille en hel computer i én chip. Blandt fagfolk omtales det som System-on-a-Chip eller bare SoC. En SoC kan indeholde cpu, “netkort”, “grafikkort”, hukommelse og controllers af ydre enheder som USB. Jeg har sat netkort og grafikkort i citationstegn, da det hele er integreret sammen. Moderne mobiltele-foner bygges sådan. Det vil sige, at en telefonfabrikant køber hele pakken fra en SoC-leverandør.

Tidligere – og stadig i dag – bygges der ofte en microcontroller ind i produkter. En microcontroller er en meget lille computer som er meget billig. Der sidder sandsynligvis en microcontroller i din vaskemaskine, din støvsuger og din limpistol. Sådan en microcontroller har under 100.000 transistorer. Det er i samme størrelsesorden som den klassiske Motorola 68000 (som du måske kender fra Commodore Amiga eller Apple Macintosh). Microcontrollers benytter sig ikke af styresystemer som Linux eller Windows, og det er ofte besværligt at udvikle software til dem.

Udviklingen går begge veje: større cpu’ere og mere kraftfulde SoC’er. Det betyder, at en SoC til under 200 kroner uden problemer kan køre Linux, men mon ikke at den grænse rykker nedad mod 50 kroner i løbet af et par år?

Internet of Things

Tingenes internet – eller Internet of Things (IoT blandt venner) – forventer alle vil eksplodere lige om lidt. Måske kommer ikke alle vore husholdningsapparater på internettet, men der er ikke tvivl om, at flere og flere apparater får indbygget netværk.

En internetbaseret brødrister er ikke husstandens første IoT-apparat, men mange har allerede en fitnesstracker, og mon ikke vejrstationen, pillefyret, el-måleren og bilen er mere oplagte. Godt nok sender dagens fitnesstrackers data til internettet via en smartphone, men data om din puls ender et sted i skyen. Volkswagen har med Car-Net så småt begyndt at sætte din bil på internettet.

Hold dig til kanten

Jo mere data, du ønsker at opsamle, jo mere netværkskapacitet får du brug for. Det gør brugen af din cloud-løsning dyrere. Ikke nok med at du skal betale for din servers brug af netværk, men hvert apparat, ting eller computer som sender data, kan i princippet koste dig. For eksempel er brugen af mobilnetværk eller SigFox ikke gratis. Det er ikke prisen for det enkelte apparat, du skal bekymre dig om. Har du succes, bliver de mange bække små til en stor å.

Det er her, du skal holde dig lokalt eller til kanten. Som allerede nævnt, går SoC-udviklingen i retning af mere regnekraft helt ude i dit apparat. Det betyder, at du kan skrive mere komplekse applikationer som kan træffe beslutninger. En beslutning kan være at åbne for varmen, hvis en radiatortermostat registrerer, at temperaturen er faldende.

Med andre ord, du behøver ikke at sende alle data til din server i skyen, lade serveren træffe beslutningen og sende den tilbage til dit apparat. Har du ikke mulighed for at træffe beslutningerne lokalt, kan du med fordel installere aktivt udstyr i dit netværk tæt på apparaterne. Dette udstyr kan så samle data op og træffe beslutninger.

Når du flytter beslutninger tættere på, hvor data opsamles, kaldes det for edge computing. Udover at spare netværkskapacitet, giver edge computing den fordel, at det tager kortere tid at sende data frem og beslutninger tilbage. Med andre ord, dine apparater vil være i stand til at reagere hurtigere.

Et mere tungt eksempel er en strea-mingtjeneste som Netflix og et teleskab som 3. Ved at Netflix sætter en kopi af deres system op i 3’s serverrum, slipper 3 for at bruge andre netværk. Det kan være kostbart at køre store mængder data gennem en netværksleverandør over Atlanten.

Om du kan karakterisere 3’s samarbejde med Netflix som mobile edge computing er måske en leg med ord, men der er ingen tvivl om, at vore smartphones, og det mobilnetværk de er på, kan træffe flere selvstændige beslutninger end tidligere. Der arbejdes på at inkludere hardware-support for kunstig intelligens i SoC’s til telefoner. I virkeligheden er det funktionalitet, som gør det muligt at få neurale netværk til at komme med forudsigelser lokalt i stedet for at bruge en server i skyen.

Skyfri fremtid?

Der er intet, der tyder på, at cloud compu-ting vil forsvinde. Hele ideen om at leje kapacitet, når omfanget opstår, er en stærk forretningsstrategi. Lige nu er markedet domineret af tre cloud-udbydere, Google Cloud, Amazon AWS og Microsoft Azure. Alibaba (i Kina), IBM og Oracle er ved at vokse sig store.

Godt hjulpet af stærkere SoC, tilfører edge computing noget værdifuldt. Med en lav pris i hardware er det muligt give vore husholdningsapparater, biler, vindmøller og pillefyr et mere selvstændigt liv. De apparater, som vi bruger direkte, vil sandsynligvis komme til at virke mere responsive, da data ikke først skal forbi en server et sted i skyen.