Edge Server Là Gì? Cách Thức Hoạt Động Của Máy Chủ Biên

Edge Server là gì? Nếu ai đã tìm hiểu về Server là gì chắc hẳn đã từng nghe đến thuật ngữ “Edge Server” ít nhất một lần. Edge Server là một thành phần có vai trò hết sức quan trọng trong các mạng phân phối nội dung (CDN). Để biết Edge Server (máy chủ biên) là gì và cách thức hoạt động của nó ra sao, hãy đọc bài viết sau.

Edge Server là gì?

Edge Server còn được gọi là máy chủ biên, cung cấp nội dung Internet từ máy chủ gốc đến người dùng trong một khu vực cụ thể. Mục tiêu chính của máy chủ biên là lưu trữ nội dung càng gần máy khách yêu cầu càng tốt, điều này làm giảm độ trễ và cải thiện thời gian tải trang.

Máy chủ biên là một loại thiết bị biên phục vụ như một điểm vào mạng. Bộ định tuyến và bộ chuyển mạch định tuyến là những ví dụ về thiết bị biên. Các thiết bị biên thường được sử dụng bên trong các điểm trao đổi Internet (IxP) để kết nối và chia sẻ chuyển tuyến giữa các mạng.

Có thể hiểu đơn giản rằng máy chủ Edge được đặt bên ngoài các trung tâm dữ liệu truyền thống và thực hiện các chức năng tính toán, lưu trữ, mạng và bảo mật gần nơi người dùng yêu cầu. 

Sau khi đã tìm hiểu qua khái niệm Edge Server là gì, chúng ta hãy cùng tìm hiểu lịch sử phát triển của máy chủ biên là gì để biết ai là người đã tạo ra nó nhé.

Lịch sử phát triển của Edge Server

Như chúng ta đã biết, Server đã tồn tại rất lâu và người tạo ra nó là Tim Berners-Lee. Tim Berners-Lee khi làm việc cho CERN ở Thụy Sĩ vào năm 1989, ông đã gặp rắc rối khi cần dữ liệu từ các nhà khoa học trên toàn thế giới, cũng như tất cả các phòng thí nghiệm của CERN. Và anh ấy muốn có khả năng truy cập chúng từ mọi nơi.

Vấn đề lớn nhất là mỗi máy tính khác nhau sẽ có một ngôn ngữ khác nhau. Để giúp bạn hình dung được lý do ra đời của Edge Server là gì, hãy tưởng tượng để lấy dữ liệu từ các máy tính khác nhau này, bạn có thể cần biết nhiều ngôn ngữ. 

Kết quả Tim đã mày mò nghiên cứu và đã có một kho lưu trữ toàn bộ dữ liệu này. Sau đó, ông đã chia sẻ nó với tất cả các nhà khoa học của mình. Tim đã lặng lẽ bắt đầu toàn bộ lịch sử của máy chủ mà chúng ta đang sử dụng ngày nay như vậy. Ông ấy thậm chí còn được mời đến “Thế vận hội” và được phong tước hiệp sĩ bởi Nữ hoàng.

Phân loại Edge Server là gì?

Máy chủ biên CDN: Máy chủ biên CDN là máy tính lưu trữ các phiên bản đã lưu trong bộ đệm ẩn của nội dung tĩnh từ máy chủ gốc (tệp JavaScript, hình ảnh, tệp HTML,…). Máy chủ biên CDN có thể được triển khai tại nhiều điểm hiện diện (PoP) khác nhau trên mạng phân phối nội dung (CDN).

Máy chủ tính toán cạnh: Các máy chủ này cung cấp tài nguyên tính toán ở dạng ngoại vi mạng. Máy chủ CDN chỉ cung cấp nội dung web tĩnh, trong khi máy chủ tính toán cạnh cung cấp chức năng dành riêng cho ứng dụng IoT. 

Cách thức hoạt động của máy chủ biên

Nếu đang tìm hiểu Edge Server là gì chắc chắn bạn không thể bỏ qua cách thức hoạt động của nó. Edge Server chỉ đơn giản là một máy chủ nằm giữa hai mạng riêng biệt. Sẽ có nhiều thiết bị kết nối với nhau trong bất kỳ cấu hình mạng nhất định nào bằng cách sử dụng một hoặc nhiều mô hình mạng được xác định từ trước. 

Nếu một mạng muốn kết nối với mạng khác hoặc mạng Internet lớn hơn, nó phải có một số loại cầu nối để cho phép lưu lượng di chuyển từ vị trí này sang vị trí khác. Thiết bị Edge là thiết bị phần cứng xây dựng cầu nối này ở rìa mạng.

Tìm hiểu cách thức hoạt động của Edge Server là gì, ta nhận ra vì không có tiêu chuẩn nào về mức độ gần của máy chủ với một trong hai điểm cuối, nên có bốn loại cạnh:

• Device edge (máy chủ là một thành phần bên trong thiết bị của người dùng cuối).
• On-prem edge (các nút thực tế được đặt trong mạng cục bộ hoặc cơ sở).
• Network edge (các nút dành riêng cho mạng như trạm gốc hoặc trung tâm dữ liệu viễn thông).
• Regional edge (máy chủ nằm trong trung tâm dữ liệu cục bộ truyền thống).

Để giúp bạn hiểu rõ cách thức hoạt động của Edge Server là gì, ví dụ dưới đây là cách một Edge Server hoạt động khi được đặt giữa các thiết bị IoT trong nhà máy và trung tâm dữ liệu doanh nghiệp:

Tại nhà máy, các thiết bị IoT khác nhau (máy ảnh, cảm biến, nhiệt kế…) tương tác và gửi dữ liệu đến các máy chủ tính toán biên cục bộ. Máy chủ cho phép khả năng hiển thị trong quá trình sản xuất bằng cách cung cấp quá trình lưu trữ, xử lý và phân tích dữ liệu cục bộ.

Nếu một cảm biến IoT phát hiện, chẳng hạn như sự gia tăng nguy hiểm của nhiệt độ máy, Edge Server sẽ phát hiện sự cố trong thời gian thực. Trước khi máy quá nóng, máy chủ biên sẽ tạm dừng sản xuất. Sau đó, máy chủ tính toán biên truyền dữ liệu đã xử lý có liên quan đến trung tâm dữ liệu của công ty, nơi con người có thể đưa ra chiến lược bảo trì.

Trong trường hợp này, nếu biết Edge Server là gì, bạn sẽ thấy Edge Server làm giảm đáng kể băng thông đến và đi từ trung tâm dữ liệu của công ty. Nếu không có máy chủ, trung tâm dữ liệu sẽ nhận trực tiếp dữ liệu chưa được xử lý, dẫn đến độ trễ, có thể dẫn đến hư hỏng thiết bị hoặc hỏa hoạn.

Ưu nhược điểm của Edge Server 

Ưu điểm

Giảm độ trễ

Ưu điểm nổi bật nhất của Edge Server là gì? Đó là nó giúp giảm độ trễ. Khi người dùng cuối yêu cầu nội dung từ máy chủ gần hơn về mặt địa lý, họ sẽ thấy máy chủ có hiệu suất tốt hơn và thời gian tải nhanh hơn. Bởi vì không có độ trễ trong môi trường công nghiệp, các thiết bị hỗ trợ IoT và AI có thể đưa ra quyết định nhanh chóng và phản ứng với tình huống nguy hiểm.

Giảm tải khối lượng công việc của máy chủ gốc

Lưu lượng truy cập tăng đột biến có thể có tác động đến hiệu suất của máy chủ gốc. Máy chủ gốc của bạn ít có khả năng gặp sự cố về hiệu suất hơn vì Edge Server sẽ xử lý phần lớn các yêu cầu của máy khách trong một khu vực.

Tăng cường bảo mật cho máy chủ gốc

Vai trò của Edge Server là giúp ẩn địa chỉ IP của máy chủ gốc và các yêu cầu proxy từ máy khách. Mô hình mạng Edge cải thiện tính toàn vẹn và quyền riêng tư của dữ liệu đồng thời giảm tính dễ bị tấn công của máy chủ gốc đối với các cuộc tấn công DDoS.

Giảm yêu cầu băng thông và chi phí

Edge Server giảm nhu cầu trao đổi dữ liệu với mạng bên ngoài, giảm yêu cầu băng thông và chi phí. Nhờ khả năng này, các yêu cầu và chi phí băng thông mạng được giảm thiểu.

Dữ liệu được bảo mật tốt hơn

Ít chuyển dữ liệu hơn đến các vị trí bên ngoài và thời gian vận chuyển ngắn hơn đồng nghĩa với việc ít kết nối mở và cơ hội tấn công mạng hơn. Hơn nữa, vì dữ liệu không còn được lưu trữ hoặc xử lý trên một hệ thống tập trung, hậu quả của việc vi phạm dữ liệu thành công sẽ được giảm thiểu.

Thông qua việc tìm hiểu ưu điểm của Edge Server là gì, và nếu bạn muốn dữ liệu được bảo mật tốt, bạn nên dùng máy chủ biên.

Tăng tính khả dụng

Ngay cả khi máy chủ gốc bị lỗi, các Edge Server vẫn có thể tiếp tục hoạt động trong mạng cục bộ. Tính năng này có lợi cho trải nghiệm của khách hàng, nhưng nó rất quan trọng đối với các hệ thống kiểm soát quan trọng và các ứng dụng chăm sóc sức khỏe.

Khả năng tính toán lớn hơn

Vai trò của Edge Server là sẽ bổ sung khả năng tính toán cho những thiết bị cục bộ hạn chế.

Nhược điểm 

Trước khi sử dụng Edge Server, bạn cần tìm hiểu kỹ những nhược điểm của nó. Vậy nhược điểm của Edge Server là gì? hãy xem phần dưới đây:

Khó khăn để bảo trì

Việc bảo trì rất khó khăn vì các Edge Server hoạt động ở các vị trí địa lý khác nhau, vì vậy các doanh nghiệp phải xác định các quy trình để bảo trì, theo dõi và cập nhật thiết bị của họ. Việc xử lý các tác vụ này tại chỗ sẽ rất khó và việc quản lý máy chủ thuê ngoài sẽ phát sinh thêm chi phí và khó khăn trong điều phối.

Có nhiều lỗ hổng dễ xâm nhập hơn

Chỉ khi tìm hiểu về Edge Server là gì, ta mới biết được trong khi các máy chủ biên cung cấp bảo mật bổ sung ở một số khu vực, việc có nhiều máy chủ hơn đồng nghĩa với việc có nhiều điểm xâm nhập tiềm năng hơn vào mạng. Việc không bảo trì đúng cách một trong các Edge Server có thể khiến bạn bị vi phạm hoặc rò rỉ dữ liệu. 

Hơn nữa, các rủi ro bảo mật ở cấp độ cục bộ (chẳng hạn như đội ngũ thiếu kinh nghiệm và mật khẩu yếu) làm phức tạp thêm vấn đề về an ninh mạng.

Không thích hợp cho các công việc rủi ro

Bảo mật dữ liệu khi truyền qua mạng thường dễ dàng hơn so với bảo mật dữ liệu ở trạng thái nghỉ. Nếu muốn sử dụng Edge Server, bạn nên biết nhược điểm của Edge Server là gì. Nó không thích hợp cho khối lượng công việc có rủi ro cao, dữ liệu nhạy cảm hoặc các quy trình có các yêu cầu tuân thủ cụ thể. 

Vấn đề với khối lượng dữ liệu lớn

Khối lượng công việc dữ liệu quá lớn có thể ảnh hưởng đến hiệu suất của máy chủ biên. Nếu bạn có khối lượng công việc tạo ra một lượng lớn dữ liệu, thì việc di chuyển dữ liệu đến trung tâm dữ liệu hoặc đám mây công cộng sẽ rẻ hơn và dễ dàng hơn.

Chi phí cao

Tốn kém để triển khai và duy trì một số lượng lớn các máy chủ phân tán theo địa lý. Để tận dụng tối đa lợi thế, bạn không chỉ phải mua phần cứng mà còn phải mua cơ sở hạ tầng tiên tiến và có đội ngũ nhân viên kỹ thuật lành nghề. Vì thế dù biết những ưu điểm của Edge Server là gì, nhiều đơn vị vẫn chưa đủ khả năng để triển khai nó.

Rủi ro mất dữ liệu

Để xử lý lượng lớn dữ liệu, nhiều Edge Server loại bỏ dữ liệu không liên quan sau khi thu thập. Nếu máy chủ biên vô tình loại bỏ dữ liệu quan trọng, thường không có cách nào để khôi phục thông tin, dữ liệu bị mất.

Tùy thuộc vào mục đích dùng Edge Server là gì, bạn nên cân nhắc kỹ vì nó có nhiều nhược điểm cần cân nhắc.

So sánh Edge Server với Origin Server

Để cung cấp nội dung cho người dùng cuối, máy chủ gốc và Edge Server thường hoạt động song song với nhau. Cả hai thiết bị đều có các khả năng tương tự, nhưng chúng phục vụ các chức năng khác nhau trong quá trình phân phối nội dung.

Máy chủ gốc là một máy tính chạy phần mềm lắng nghe và phản hồi các yêu cầu Internet. Các phản hồi có thể bị trễ tùy thuộc vào khoảng cách giữa máy chủ gốc và người dùng. Thời gian khứ hồi bổ sung (RTT) cần thiết để thiết lập kết nối Internet an toàn qua SSL/TLS cũng có thể làm tăng độ trễ.

Bằng cách đặt giữa máy chủ gốc và máy khách yêu cầu, vai trò của Edge Server là giảm đáng kể độ trễ. Máy chủ biên giúp giảm thời gian tải tài nguyên web bằng cách lưu trữ nội dung tĩnh ở vị trí chiến lược gần máy khách.

Dưới đây là cách Edge Server và máy chủ gốc có thể cộng tác để phân phát trang đăng nhập:

• Người dùng yêu cầu quyền truy cập vào trang đăng nhập.
• CDN xác định máy chủ biên CDN gần nhất bằng Anycast DNS và định tuyến yêu cầu đến thiết bị đó.
• Nội dung tĩnh được tải bởi một Edge Server và được trả về thiết bị người dùng mà không cần máy chủ gốc tiêu thụ bất kỳ băng thông nào.
• Khi tải trang, người dùng nhập tên người dùng và mật khẩu.
• Yêu cầu nội dung động được chuyển đến máy chủ biên, sau đó máy chủ này sẽ chuyển tiếp nó đến máy chủ gốc.
• Máy chủ gốc kiểm tra danh tính của người dùng trong cơ sở dữ liệu được liên kết và trả về thông tin tài khoản cụ thể.

Biết được Edge Server là gì, bạn sẽ thấy nó không nhằm thay thế máy chủ gốc (hoặc ngược lại). Khi sử dụng máy chủ CDN, máy chủ gốc là bắt buộc vì nó lưu trữ các hoạt động không an toàn cho biên. 

So sánh Edge Server với Cloud Computing

Điện toán đám mây là các hoạt động chạy khối lượng công việc trên đám mây, một môi trường do phần mềm xác định được tạo bởi Datacenter hoặc Server Farm. Hành động chạy khối lượng công việc trên máy chủ biên, một phần cứng chạy bên ngoài trung tâm dữ liệu, được gọi là tính toán biên.

Điện toán biên và điện toán đám mây không loại trừ lẫn nhau. Nếu bạn tóm gọn các tài nguyên lưu trữ và tính toán của máy chủ biên, nó có thể trở thành một phần của đám mây. Bên cạnh đó, điện toán biên và điện toán đám mây cũng có thể sử dụng vùng chứa, là các gói phần mềm có thể chạy trên bất kỳ mô hình triển khai đám mây nào. 

Qua phần thông tin này tin rằng bạn đã biết điểm khác biệt giữa Cloud Computing và Edge Server là gì. 

Vì sao phải sử dụng máy chủ biên

Các quyết định cần phải được thực hiện nhanh chóng khi công nghệ phát triển. Nếu không thể đưa ra quyết định nhanh chóng, hậu quả có thể rất nghiêm trọng, đặc biệt là với sự phát triển vượt bậc của trí tuệ nhân tạo. 

Giả sử nếu bạn có một cánh tay robot đang hoạt động trên dây chuyền sản xuất. Nó phải có khả năng phản ứng nhanh chóng để dừng lại nếu nó đến quá gần một người vì lý do an toàn hoặc nếu nó cần dừng băng chuyền vì phát hiện ra sự cố. 

Bù đắp chi phí Cloud Computing

Nếu được hỏi về lợi ích khi sử dụng Edge Server là gì thì đó là nó sẽ bù đắp chi phí Cloud Computing. Điện toán đám mây và dữ liệu lớn đang mở rộng với tốc độ nhanh chóng. Hiện nay có vô số dữ liệu được đẩy lên đám mây. Mọi người đang nhận ra rằng việc gửi dữ liệu chưa được chọn lọc lên đám mây là cực kỳ tốn kém. 

Bạn sẽ phải gánh chịu cả chi phí lưu trữ và truyền dữ liệu. Vì vậy, bạn sẽ chỉ muốn giữ lại những dữ liệu bạn thực sự yêu cầu và cần sử dụng. Vì thế đưa ra các quyết định tính toán trước thời hạn trước khi tải dữ liệu lên sẽ giúp bạn tiết kiệm chi phí chuyển đổi và chi phí cho đám mây. Về cơ bản nó giúp bạn truyền tải dữ liệu một cách gọn gàng và hiệu quả hơn. 

Đây là một phương pháp xử lý dữ liệu với chi phí thấp. Hơn nữa, việc lưu trữ thêm dữ liệu sẽ không giúp ích được gì. Máy chủ biên có thể hỗ trợ bạn nhanh chóng định vị những gì bạn yêu cầu. Nhiều người nhận ra rằng họ yêu cầu tính toán này ngay trên đường truyền. Vì vậy nếu tìm hiểu kỹ bạn sẽ biết được lý do nên dùng Edge Server là gì.

Di chuyển Datacenter ra biên 

Những gì chúng ta đang thảo luận nằm trong một trung tâm dữ liệu khổng lồ và chúng phải chọn lọc và thu nhỏ để vừa với bên trong Small Server. Small Server yêu cầu kết nối bởi vì, khi tất cả thông tin đã được tổ chức, tạo và phản hồi, nó phải có thể kết nối với đám mây hoặc mạng nội bộ để di chuyển dữ liệu đó.

Hầu hết các trung tâm dữ liệu đều có tính kết nối cao, nhưng chúng cũng có các phương tiện lưu trữ khổng lồ gắn liền với chúng. Vì vậy, chúng có thể có đủ bộ nhớ tại chỗ, có khả năng kết hợp, thậm chí có thể thay thế ngay tại đó và kéo dữ liệu hoặc gửi nó lên đám mây qua WiFi, 4G.

Nên dùng Edge Server khi nào?

Đối với hầu hết các trường hợp sử dụng yêu cầu xử lý dữ liệu thời gian thực nhanh, nếu biết Edge Server là gì, thì việc lựa chọn Edge Server là một lựa chọn tốt. Các thiết bị này cũng lý tưởng để thực hiện các công việc mà các máy chủ tiêu chuẩn, cồng kềnh không thể triển khai được. Dưới đây là một số ví dụ về cách các doanh nghiệp sử dụng máy chủ biên:

• Máy chủ được dùng trong cảm biến IoT trên máy móc công nghiệp.
• Cảm biến giám sát dùng trong máy chủ cục bộ để phân tích dữ liệu trong thời gian thực.
• Ứng dụng trong một kiến trúc đám mây kết hợp trong đó điện toán tập trung xử lý khối lượng công việc máy tính chuyên sâu trong khi một Edge Server xử lý khối lượng công việc thời gian thực.
• Ứng dụng của Edge Server là gì? Ứng dụng trong ngân hàng: sử dụng Edge Server để có hiệu suất nhanh hơn trong khi vẫn giữ dữ liệu nhạy cảm trên máy chủ gốc.
• Các thiết bị IoT giám sát bệnh nhân trong bệnh viện.
• Giám sát từ xa các tài sản dầu khí bằng các máy chủ biên.

Tương lai của Edge Server là gì?

Hardware-as-a-service

Mô hình kinh doanh “As a Service” cho phần cứng biên sẽ ngày càng phổ biến khi các doanh nghiệp tìm cách loại bỏ các khoản đầu tư trả trước vào thiết bị biên. Nhiều người dự đoán sẽ mở rộng cả các mô hình dựa trên đăng ký và dựa trên tiêu dùng, cũng như sự gia tăng các dịch vụ được quản lý cho phần cứng biên.

Tích hợp tài nguyên lưu trữ và tính toán

Cơ sở hạ tầng hội tụ cho phép một phần cứng có cả tài nguyên tính toán và lưu trữ. Các công ty có trường hợp sử dụng độ trễ cực thấp sẽ tiếp tục thúc đẩy lưu trữ tính toán để giảm sự di chuyển dữ liệu giữa thư viện và mặt phẳng máy tính. Đây là một trong những ứng dụng tuyệt vời của Edge Server bạn nên biết khi tìm hiểu Edge Server là gì.

Ứng dụng đột phá trong 5G

Vai trò của Edge Server là sẽ tiếp tục hỗ trợ các công ty viễn thông trong việc xử lý lưu lượng 5G. Trường hợp sử dụng có độ trễ thấp, chẳng hạn như ô tô thông minh và máy ảnh, sẽ yêu cầu một máy chủ biên gần Cell Tower. 

Phù hợp với Hybrid Cloud

Khi tìm hiểu về tương lai của Edge Server là gì ta thấy phần cứng biên sẽ tiếp tục thúc đẩy các doanh nghiệp hướng tới các giải pháp đám mây lai. Chúng cũng có thể cải thiện đáng kể tốc độ và độ tin cậy của hệ thống Hybrid.

Sự phát triển của Confidential Computing

Ngoài mã hóa không ngừng để lưu trữ cục bộ và bảo vệ khi vận chuyển, các công ty sẽ ưu tiên thiết lập Confidential Computing ở phần cứng tiên tiến khi họ tìm cách bảo vệ dữ liệu trong quá trình xử lý.

Lời kết

Biết được Edge Server là gì đồng nghĩa với việc nhận ra máy chủ biên có một số thách thức nhất định. Tuy nhiên, những ưu điểm của nó là điều ta khó bỏ qua. Bạn có thể nâng cao hiệu quả hoạt động, khám phá các cơ hội kinh doanh mới và cung cấp trải nghiệm khách hàng đáng tin cậy và kịp thời hơn. 

Trên đây là tất cả các thông tin về máy chủ biên. Nếu bạn muốn tìm hiểu thêm những loại máy chủ khác, bạn có thể truy cập vào Website của Máy Chủ Sài Gòn để đọc các bài viết về chúng. Đừng quên liên hệ qua Hotline: 0976.638.715 hoặc Email: kinhdoanh@maychusaigon.vn nếu bạn quan tâm đến các sản phẩm máy chủ, máy trạm, linh kiện máy chủ… của chúng tôi.