פיתוח מוצרים מבוססי מחשוב קצה בעידן ה-AI – אתגרים ומגמות

תעשיית המחשוב נמצאת בתהליך שינוי מתמיד ומואץ. טכנולוגיות רבות אשר פרצו לחיינו בשנים האחרונות משנות שוב ושוב את תפיסת הפיתוח, ההטמעה והניהול של מוצרים טכנולוגיים.
בין השינויים הללו בולטות במיוחד ההשפעות של מהפכת מחשוב הענן וההתקדמות המטאורית של טכנולוגיות ה-AI. המהפכות האלו קשורות זו בזו. מהפכת הענן שינתה את הצורה שבה מפותחים מוצרי תוכנה חדשים כמעט מכל בחינה: ארכיטקטורה, תשתיות פיתוח, מוצרי תשתית, כמו מנועי נתונים, ומוצרי קישוריות, ניהול אבטחת מידע ועוד. מהפכת ה-AI משנה לחלוטין את הגישה לפתרון בעיות טכנולוגיות מורכבות כמו ראייה ממוחשבת (הבנת תמונה ווידיאו), עיבוד שפה טבעית, ניתוח אותות ואנליטיקה.

חברות שמפתחות מוצרים עתירי טכנולוגיה מעוניינות לרתום את השינויים האלו כדי לצמצם סיכונים, לקצר זמני פיתוח ולאפשר חדשנות תחרותית במוצרים שלהם. אולם כאשר המוצר הטכנולוגי רגיש לביצועים, דורש ממשק עם נכסים פיזיים כמו מצלמות, מוצרי רשת ואבטחה, בקרים של מכונה או מערכות מחשוב מקומיות קיימות, הארכיטקטורה כבר לא יכולה להיות מבוססת ענן בלבד. האתגר של ביצוע משימות מחשוביות משמעותיות קרוב לנכסים פיזיים הוביל את מגמת השילוב של מחשוב קצה (Edge Computing) משמעותי.

מחשוב קצה הפך בשנים האחרונות לגישה טכנולוגית מקובלת, המבצעת עיבוד נתונים קרוב למקור שלהם בקצה הרשת, במקום לשלוח את כל המידע לענן או למרכז נתונים מרוחק. בעידן שבו נפח הנתונים גדל בקצב מסחרר ובינה מלאכותית דורשת ומאפשרת תגובות בזמן אמת, מחשוב קצה הופך להיות הפתרון האידיאלי. העיבוד המקומי מאפשר קשר מיידי עם נכסים פיזיים ותגובה מהירה יותר, מפחית את העומס על התשתיות, משפר את אבטחת המידע ומאפשר פעולה גם במצב לא מקוון. עם זאת, מחשוב קצה מציב אתגרים חדשים, כמו הצורך בניהול מורכב של מספר רב של מכשירים, אבטחת מידע מפני התקפות סייבר והתאמת פתרונות חומרה ותוכנה לסביבות מגוונות.

אתגרים במחשוב קצה

למרות האתגרים, מחשוב הקצה הופך לטכנולוגיה מרכזית בעידן הבינה המלאכותית ומחשוב הענן בשל יתרונותיו הרבים. אתגר מרכזי בניהול מחשוב קצה הוא ניהול הצי (Fleet Management) – ניהול התקני קצה מרובים, כלומר כיצד  ניתן  לנהל תצורה בהיבטי חומרה, קושחה ותוכנה על כל רבדיה על פני התקנה מבוזרת ומרובת התקנים של מחשבי קצה. הניהול הזה מורכב יותר ממה שנראה במבט ראשון. מצד אחד, אפשר היה להתייחס לכל המערכות כמו Network appliances. במוצרים כאלו, כמו מתגים, נתבים ודומיהם, התוכנה היא יחידה פשוטה ואחודה, העדכונים הם נדירים, מלאים ומחליפים את כל התוכנה כולה כולל מערכת הפעלה, רכיבי הניהול וכל תוכנה נדרשת נוספת. הדפוס המקובל כאן הוא שימוש בשני שטחי אחסון לגרסה א' ולגרסה ב'. אם גרסה א' פעילה, העדכון יחליף את מערכת התוכנה השמורה בשטח אחסון ב' ובהפעלה הבאה שטח אחסון ב' יהיה השטח הפעיל.

ניהול כזה של מחשוב קצה מבוסס תוכנה מודרנית הוא כואב ויקר. יש מספר דפוסי שימוש סביב מוצרי תוכנה מודרנית ומוצרי AI שעבורם עדכונים אטומיים (כאלו שמחליפים את כל המערכת) הם בלתי סבירים. מיחשוב AI מבוסס מודלים, שמתעדכנים בקצב מהיר יותר מאשר כלל המערכת, ולא סביר להחליף את כולה רק כדי לשדרג מודל.

בנוסף, מוצרי תוכנה מודרניים מבוססים על טכנולוגיות כמו קוברנטיס, מחשוב מבוסס קונטיינרים ומיקרו-שירותים. עבור מוצרים אלו לא מבצעים שדרוגים מלאים כלל, אלא מחליפים את קובץ הקונטיינר ומפעילים את המיקרו-שירות שהוא תומך בו מחדש. ארכיטקטורות מודרניות מעודדות שיפורים קטנים תכופים ולא שינויים גדולים נדירים, לכן אין זה הגיוני להחליף את כל המערכת בכל מיקרו-שדרוג.

בנוסף, שדרוג מלא הוא ארוך ודורש להפעיל מחדש את כל המערכת, דבר העשוי להיות יקר מבחינה תפעולית וכולל סיכון גבוה יותר.

הפתרון: תוכנות ניהול למחשוב קצה

הפתרון מגיע מתחום תוכנות הניהול למחשוב קצה. מוצרים אלו משווקים כמוצר ייעודי או כחלק מפתרון IoT רחב. כדי להתמודד עם האתגרים האלו, מוצרים מודרניים לניהול יחידות רבות ומבוזרות של  מחשבי קצה כוללים יכולות לעדכוני רכיבים, כמו קונטיינרים ומודלים של AI ובקרה עליהם, זאת בנוסף לכל היכולות הקלאסיות של ניהול התקני קצה מבוזרים, כמו ניטור, הטמעה ראשונית ואיסוף לוגים. מכיוון שהתמיכה במיקרו-עדכונים דורשת תשתיות תומכות ברמת מערכת ההפעלה, מוצרים כאלו כבר אינם מוצרי ניהול בלבד, אלא פלטפורמות תוכנה מלאות לעולם ה-Edge. מוצרים כאלו זמינים מיצרני חומרה ל-Edge עם תמיכה במוצרים שלהם בלבד, הכוללים ניהול  מסודר גם של גרסאות קושחה מבית היצרן, או כמוצרים גנריים המטפלים ברמת מערכת ההפעלה ומעלה.

הכותב הוא CTO בהייפר גלובל.