L’informatique en périphérie, ou « edge computing », a pour ambition d’optimiser le fonctionnement des applications web et des appareils connectés, tout en réduisant la consommation de bande passante et les délais de communication. Cette approche explique en grande partie sa popularité grandissante dans l’univers numérique.
Les entreprises, les usines, les hôpitaux, les banques et de nombreuses autres institutions génèrent quotidiennement une quantité phénoménale de données.
Par conséquent, la gestion, le stockage et le traitement efficaces de ces données sont devenus cruciaux. Cette nécessité est particulièrement prononcée pour les entités où la rapidité de traitement est essentielle afin de minimiser les risques de sécurité et d’accélérer les opérations commerciales.
C’est là que l’informatique en périphérie intervient pour apporter une solution.
Mais concrètement, de quoi s’agit-il ? Le cloud ne suffit-il plus ?
Pour dissiper ces interrogations, explorons en détail le concept de l’informatique en périphérie.
Qu’est-ce que l’informatique en périphérie ?
L’informatique en périphérie est une architecture informatique distribuée moderne qui rapproche le stockage et le traitement des données de leur source. Cela permet de limiter l’utilisation de la bande passante et d’améliorer considérablement les temps de réponse.
En termes simples, l’informatique en périphérie déplace une partie des traitements habituellement effectués dans le cloud vers des dispositifs situés à la périphérie du réseau, tels que les appareils IoT, des serveurs locaux ou encore des ordinateurs d’utilisateurs. Cette méthode, qui consiste à rapprocher les calculs du réseau, réduit les communications à longue distance entre un serveur et un client. En conséquence, on observe une baisse de la consommation de bande passante et une diminution de la latence.
L’informatique en périphérie est avant tout une architecture et non une technologie en soi. Il s’agit d’un traitement des données spécifique à un emplacement, qui ne dépend pas du cloud pour fonctionner. Cependant, cela ne signifie pas que le cloud disparaît; il se rapproche simplement de la source des données.
Les origines de l’informatique en périphérie
L’informatique en périphérie est née du concept de réseaux de diffusion de contenu (CDN), développés dans les années 1990 pour diffuser des contenus vidéo et web à l’aide de serveurs situés plus près des utilisateurs. Au cours des années 2000, ces réseaux ont évolué et ont commencé à héberger des applications et des éléments d’applications directement sur ces serveurs périphériques.
C’est ainsi qu’est apparu le premier usage commercial de l’informatique en périphérie. Par la suite, des solutions et des services d’informatique en périphérie ont été développés pour héberger des applications telles que les paniers d’achat, l’agrégation de données en temps réel, l’insertion de publicité, etc.
Architecture de l’informatique en périphérie
Les opérations informatiques nécessitent une architecture adaptée, et il n’existe pas de solution unique. Les différents types d’opérations exigent des architectures spécifiques.
Au fil des ans, l’informatique en périphérie est devenue une architecture essentielle pour soutenir l’informatique distribuée et déployer des ressources de stockage et de calcul à proximité des sources de données.
Bien qu’elle repose sur une architecture décentralisée, qui peut être complexe et nécessiter un contrôle et une surveillance constants, l’informatique en périphérie est efficace pour résoudre des problèmes réseau avancés. Elle permet notamment de traiter de gros volumes de données plus rapidement que d’autres approches informatiques.
L’architecture unique de l’informatique en périphérie vise à résoudre trois problèmes majeurs : la latence, la bande passante et la congestion du réseau.
Latence
La latence correspond au temps de trajet d’un paquet de données d’un point à un autre du réseau. Une faible latence est cruciale pour une expérience utilisateur de qualité, mais son principal défi est la distance entre l’utilisateur (client) qui effectue une requête et le serveur qui y répond. La latence peut augmenter avec les grandes distances géographiques et la congestion du réseau, ce qui retarde le temps de réponse du serveur.
En rapprochant le traitement des données de leur source, on réduit la distance physique entre le serveur et le client, ce qui permet des temps de réponse plus rapides.
Bande passante
La bande passante représente la quantité de données qu’un réseau peut transporter par unité de temps, généralement mesurée en bits par seconde. Elle est limitée sur tous les réseaux, en particulier pour les communications sans fil. Par conséquent, un nombre limité d’appareils peuvent échanger des données sur un même réseau. Augmenter la bande passante peut entraîner des coûts supplémentaires. De plus, contrôler l’utilisation de la bande passante sur un réseau connecté à un grand nombre d’appareils peut s’avérer difficile.
L’informatique en périphérie résout ce problème. Puisque tous les calculs sont effectués à proximité ou à la source des données, par exemple sur des ordinateurs ou des caméras web, la bande passante est attribuée uniquement à ces dispositifs, ce qui réduit le gaspillage.
Congestion
Internet compte des milliards d’appareils qui échangent des données dans le monde entier. Cela peut saturer le réseau, entraîner une congestion et des retards de réponse. De plus, des pannes de réseau peuvent aggraver la congestion et perturber les communications entre les utilisateurs.
En déployant des serveurs et du stockage de données à l’endroit où les données sont générées, ou à proximité, l’informatique en périphérie permet à de nombreux appareils de fonctionner sur un réseau local plus efficace et de taille plus réduite, où les appareils locaux qui génèrent des données peuvent utiliser la bande passante disponible. Cela permet de réduire considérablement la congestion et la latence.
Comment fonctionne l’informatique en périphérie ?
Le concept de l’informatique en périphérie n’est pas nouveau ; il remonte à plusieurs décennies et est lié à l’informatique à distance. Par exemple, les succursales et les bureaux distants ont placé des ressources informatiques sur place pour en tirer le maximum d’avantages, plutôt que de dépendre d’un emplacement centralisé.
Dans l’informatique traditionnelle, lorsque des données étaient produites côté client (par exemple, sur l’ordinateur d’un utilisateur), elles transitaient par Internet vers le réseau local de l’entreprise afin d’être stockées et traitées à l’aide d’une application d’entreprise. Ensuite, le résultat était renvoyé, via Internet, vers l’appareil de l’utilisateur.
Aujourd’hui, les architectes informatiques modernes se tournent vers l’infrastructure de périphérie plutôt que les centres de données centralisés. Les ressources de calcul et de stockage sont déplacées du centre de données vers l’endroit où l’utilisateur génère les données (ou la source des données).
Il s’agit donc de rapprocher le centre de données de la source de données, et non l’inverse. Cette approche nécessite un équipement plus modeste pour fonctionner sur un réseau local distant et collecter les données localement en vue de leur traitement. Certains peuvent choisir d’installer cet équipement dans des enceintes blindées pour le protéger contre les températures extrêmes, l’humidité et d’autres conditions climatiques.
Le processus de l’informatique en périphérie implique la standardisation et l’analyse des données pour identifier des informations pertinentes pour l’entreprise. Seules les données pertinentes, une fois analysées, sont envoyées au centre de données principal. Ces informations peuvent concerner :
- La vidéosurveillance dans les commerces de détail
- Les données de vente
- L’analyse prédictive pour la réparation et la maintenance des équipements
- La production d’énergie
- Le maintien de la qualité des produits
- Le bon fonctionnement des appareils et bien d’autres aspects.
Avantages et inconvénients
Avantages
Voici les principaux avantages de l’informatique en périphérie :
#1. Temps de réponse plus rapides
Comme expliqué précédemment, le déploiement des processus de traitement à proximité des périphériques réduit la latence.
Par exemple, supposons qu’un employé souhaite envoyer un message urgent à un collègue dans les mêmes locaux. L’envoi du message prend plus de temps s’il doit transiter par un serveur distant situé n’importe où dans le monde, avant de revenir comme message reçu.
Avec l’informatique en périphérie, le routeur prend en charge les transferts de données au sein du bureau, ce qui réduit considérablement les délais. De plus, cela permet d’économiser une quantité importante de bande passante.
#2. Rentabilité
L’informatique en périphérie permet d’économiser des ressources serveur et de la bande passante, ce qui réduit les coûts. Si vous déployez des ressources cloud pour prendre en charge un grand nombre d’appareils connectés au bureau ou à la maison, les coûts sont plus élevés. L’informatique en périphérie peut limiter ces dépenses en déplaçant une partie du traitement des données de ces appareils vers la périphérie.
#3. Sécurité et confidentialité des données
Le transfert de données vers des serveurs situés à l’étranger soulève des questions de confidentialité, de sécurité et d’autres problèmes légaux. Si des données sont interceptées, cela peut engendrer de graves conséquences.
L’informatique en périphérie maintient les données près de leur source, dans le respect des lois sur la protection des données, telles que HIPAA et RGPD. Elle permet de traiter les données localement et d’éviter que des informations sensibles ne soient transférées vers le cloud ou un centre de données. Ainsi, vos données restent en sécurité dans vos locaux.
De plus, les données transférées vers le cloud ou des serveurs distants peuvent être chiffrées lors de l’implémentation de l’informatique en périphérie. Cela renforce la sécurité contre les cyberattaques.
#4. Maintenance simplifiée
L’informatique en périphérie nécessite peu d’efforts et de coûts pour la maintenance des appareils et des systèmes périphériques. Elle consomme moins d’électricité pour le traitement des données, et les besoins en refroidissement pour un fonctionnement optimal sont également moindres.
Inconvénients
Voici les principaux inconvénients de l’informatique en périphérie :
#1. Portée limitée
L’implémentation de l’informatique en périphérie peut être efficace, mais sa portée est limitée. C’est l’une des raisons pour lesquelles le cloud attire de nombreuses organisations.
#2. Connectivité
L’informatique en périphérie nécessite une bonne connectivité pour traiter efficacement les données. En cas de perte de connectivité, une planification solide des pannes est indispensable pour surmonter les problèmes qui peuvent survenir.
#3. Failles de sécurité
Avec l’utilisation croissante d’appareils connectés, le risque que des pirates compromettent ces appareils augmente.
Applications de l’informatique en périphérie
L’informatique en périphérie trouve des applications dans divers secteurs. Elle est utilisée pour regrouper, traiter, filtrer et analyser les données à proximité ou à la périphérie du réseau. Voici quelques-uns des domaines où elle est appliquée :
Appareils IoT
Il est courant de penser que l’informatique en périphérie et l’IoT sont identiques. En réalité, l’informatique en périphérie est une architecture, tandis que l’IoT est une technologie qui utilise cette architecture.
Les appareils connectés, tels que les smartphones, les thermostats intelligents, les véhicules autonomes, les serrures intelligentes, les montres connectées, etc., se connectent à Internet et tirent parti du code exécuté sur ces appareils eux-mêmes, plutôt que dans le cloud, pour une utilisation efficace.
Optimisation du réseau
L’informatique en périphérie permet d’optimiser le réseau en mesurant et en améliorant ses performances web pour les utilisateurs. Elle identifie le chemin réseau avec la latence la plus faible et la plus grande fiabilité pour le trafic utilisateur. De plus, elle peut éliminer les goulets d’étranglement pour une performance optimale.
Santé
Le secteur de la santé génère une grande quantité de données, notamment des données sur les patients provenant d’équipements médicaux, de capteurs et d’appareils.
Il est donc essentiel de gérer, de traiter et de stocker ces données de manière efficace. L’informatique en périphérie apporte une solution en appliquant l’apprentissage automatique et l’automatisation pour l’accès aux données. Elle aide à identifier les données problématiques qui nécessitent une attention immédiate de la part des cliniciens, ce qui permet d’améliorer les soins prodigués aux patients et d’éviter les incidents de santé.
De plus, l’informatique en périphérie est utilisée dans les systèmes de surveillance médicale pour une réponse rapide en temps réel, sans attendre l’intervention d’un serveur cloud.
Commerce de détail
Les commerces de détail génèrent également de grandes quantités de données, issues du suivi des stocks, des ventes, de la surveillance et d’autres informations commerciales. L’utilisation de l’informatique en périphérie permet de collecter et d’analyser ces données pour identifier des opportunités commerciales, telles que la prévision des ventes, l’optimisation des commandes auprès des fournisseurs, la mise en place de campagnes marketing efficaces, etc.
Industrie manufacturière
L’informatique en périphérie est utilisée dans le secteur manufacturier pour surveiller les processus de fabrication et appliquer l’apprentissage automatique et l’analyse en temps réel pour améliorer la qualité des produits et détecter les erreurs de production. Elle prend également en charge l’intégration de capteurs environnementaux dans les usines de fabrication.
De plus, l’informatique en périphérie fournit des informations sur les composants en stock et leur durée de vie. Elle aide les fabricants à prendre des décisions commerciales précises et rapides concernant les opérations et l’usine.
Construction
Le secteur de la construction utilise l’informatique en périphérie principalement pour la sécurité au travail. Les données provenant des équipements de sécurité, des caméras, des capteurs, etc. sont collectées et analysées pour permettre aux entreprises de mieux comprendre les conditions de sécurité sur le chantier et de s’assurer que les employés respectent les consignes de sécurité.
Transport
Le secteur des transports, en particulier les véhicules autonomes, produit quotidiennement des téraoctets de données. Les véhicules autonomes ont besoin de collecter et d’analyser les données pendant leurs déplacements, en temps réel, ce qui exige une puissance de calcul importante. Ils ont également besoin de données sur l’état du véhicule, la vitesse, la localisation, les conditions routières et de circulation, ainsi que sur les véhicules à proximité.
Pour gérer cela, les véhicules eux-mêmes deviennent la périphérie où le traitement informatique a lieu. Les données sont ainsi traitées à une vitesse accélérée pour répondre aux besoins de collecte et d’analyse des données.
Agriculture
Dans le domaine agricole, l’informatique en périphérie est utilisée dans les capteurs pour surveiller la densité des nutriments et l’utilisation de l’eau, et optimiser la récolte. Pour cela, le capteur collecte des données sur l’environnement, la température et l’état du sol. Il analyse ces données pour améliorer le rendement des cultures et s’assurer que les récoltes sont effectuées dans les conditions environnementales les plus favorables.
Énergie
L’informatique en périphérie est également utile dans le secteur de l’énergie pour surveiller la sécurité des services de gaz et de pétrole. Des capteurs surveillent en permanence l’humidité et la pression. De plus, la connectivité doit être constante, car tout dysfonctionnement, tel qu’une surchauffe d’une conduite de pétrole non détectée, peut entraîner une catastrophe. Le problème est que la plupart de ces installations sont situées dans des régions isolées où la connectivité est faible.
Le déploiement de l’informatique en périphérie sur ces systèmes, ou à proximité, offre une plus grande connectivité et des capacités de surveillance continue. L’informatique en périphérie peut également identifier les défaillances d’équipement en temps réel. Des capteurs peuvent surveiller l’énergie générée par toutes les machines, telles que les véhicules électriques et les systèmes de parcs éoliens, en contrôlant le réseau pour réduire les coûts et générer de l’énergie de manière efficace.
Parmi les autres applications de l’informatique en périphérie, citons la visioconférence, qui consomme beaucoup de bande passante, la mise en cache efficace avec du code exécuté sur les réseaux périphériques CDN, les services financiers tels que les banques pour la sécurité, etc.
Far Edge contre Near Edge
L’informatique en périphérie implique tellement de termes, tels que « near edge » et « far edge », qu’il devient parfois difficile de s’y retrouver. Examinons la différence entre la périphérie éloignée et la périphérie proche.
Périphérie éloignée (Far Edge)
Il s’agit de l’infrastructure la plus éloignée d’un centre de données cloud, mais la plus proche des utilisateurs.
Par exemple, l’infrastructure « Far Edge » d’un opérateur de services mobiles peut être située à proximité des stations de base des pylônes cellulaires.
L’informatique « Far Edge » est déployée dans les entreprises, les usines, les centres commerciaux, etc. Les applications exécutées sur cette infrastructure nécessitent un débit élevé, une grande capacité d’adaptation et une faible latence, ce qui est idéal pour le streaming vidéo, la réalité augmentée/virtuelle, les jeux vidéo, etc. Selon les applications, elle est appelée :
- « Enterprise Edge » pour héberger des applications d’entreprise
- « IoT Edge » pour héberger des applications IoT
Périphérie proche (Near Edge)
Il s’agit de l’infrastructure informatique déployée entre les centres de données cloud et la périphérie éloignée. Elle héberge des applications et des services génériques, contrairement à la périphérie éloignée qui héberge des applications spécifiques.
Par exemple, l’infrastructure « Near Edge » peut être utilisée pour la mise en cache CDN ou l’informatique de brouillard (« fog computing »). L’informatique de brouillard place les ressources de stockage et de calcul dans ou à proximité des données, mais pas nécessairement au même niveau que les données. C’est un compromis entre un centre de données cloud distant et la périphérie située à la source, avec des ressources limitées.
Informatique en périphérie vs. informatique cloud : similitudes et différences
L’informatique en périphérie et l’informatique cloud sont deux formes d’informatique distribuée qui consistent à déployer des ressources de stockage et de calcul en fonction des données produites. Cependant, ces deux approches sont différentes.
Voici les principales différences :
- Déploiement : l’informatique cloud déploie des ressources sur des sites mondiaux dotés d’une grande capacité d’adaptation pour exécuter des processus. Cela peut inclure un traitement centralisé plus proche de la source des données, mais pas à la périphérie d’un réseau. L’informatique en périphérie, quant à elle, déploie des ressources à l’endroit où les données sont générées.
- Centralisation/Décentralisation : grâce à la centralisation, le cloud offre des ressources efficaces et adaptables, avec une sécurité et un contrôle accrus. L’informatique en périphérie est décentralisée et est utilisée pour répondre à des besoins et des cas d’utilisation qui ne sont pas couverts par l’approche centralisée de l’informatique cloud.
- Architecture : l’architecture de l’informatique cloud est composée de plusieurs éléments faiblement couplés. Elle fournit des applications et des services basés sur un modèle de paiement à l’utilisation. L’informatique en périphérie va au-delà de l’informatique cloud et propose une architecture plus stable.
- Programmation : le développement d’applications dans le cloud est personnalisé et utilise un ou plusieurs langages de programmation. L’informatique en périphérie peut nécessiter l’utilisation de différents langages de programmation pour le développement d’applications.
- Temps de réponse : le temps de réponse moyen est généralement plus élevé dans l’informatique cloud que dans l’informatique en périphérie. L’informatique en périphérie offre donc un traitement plus rapide.
- Bande passante : l’informatique cloud consomme plus de bande passante et d’énergie en raison de la distance plus importante entre le client et le serveur, tandis que l’informatique en périphérie consomme comparativement moins de bande passante et d’énergie.
Quels sont les avantages de l’informatique en périphérie par rapport à l’informatique cloud ?
Le processus de l’informatique en périphérie est plus efficace que celui de l’informatique cloud, car l’informatique cloud met plus de temps à récupérer les données demandées par un utilisateur. L’informatique cloud peut retarder le transfert d’informations vers un centre de données, ce qui ralentit le processus de prise de décision et entraîne une latence.
Par conséquent, les organisations peuvent subir des pertes en termes de coûts, de bande passante, de sécurité des données, voire de risques opérationnels, en particulier dans les secteurs de l’industrie manufacturière et de la construction. Voici quelques avantages de l’informatique en périphérie par rapport au cloud :
- La demande d’une architecture plus rapide, plus sûre et plus fiable a favorisé la croissance de l’informatique en périphérie, incitant les organisations à la privilégier par rapport à l’informatique cloud. Ainsi, dans les domaines qui nécessitent des informations urgentes, l’informatique en périphérie est particulièrement efficace.
- Lorsque le traitement des données est effectué dans des endroits isolés, l’informatique en périphérie est plus performante, car une connectivité limitée, voire inexistante, ne permet pas une approche centralisée. Cela permet d’utiliser le stockage local, comme un micro centre de données.
- L’informatique en périphérie est une solution plus adaptée pour prendre en charge les appareils connectés et spécialisés, qui exécutent des fonctions spécifiques et qui sont différents des appareils ordinaires.
- L’informatique en périphérie peut gérer efficacement l’utilisation de la bande passante, les coûts élevés, la sécurité et la consommation d’énergie dans la plupart des domaines, par rapport à l’informatique cloud.
Fournisseurs actuels d’informatique en périphérie
Pour déployer rapidement et facilement l’informatique en périphérie dans votre entreprise, vous avez besoin d’un prestataire de services d’informatique en périphérie. Ces prestataires aident à traiter les données et à les transmettre efficacement, offrent une infrastructure informatique robuste et gèrent les volumes massifs de données générées par les appareils périphériques.
Voici quelques-uns des principaux fournisseurs d’informatique en périphérie :
#1. Amazon Web Services
AWS offre une expérience cohérente avec un modèle cloud-périphérie et fournit des solutions et des services pour l’IoT, l’apprentissage machine, l’IA, l’analyse, la robotique, le stockage et le calcul.
#2. Dell
Dell assure l’orchestration et la gestion de l’informatique en périphérie via OpenManage Mobile. Dell est idéal pour les villes numériques, les commerces de détail, les fabricants et d’autres secteurs.
#3. ClearBlade
ClearBlade a lancé son application Edge Native Intelligent Asset Application, qui permet à un responsable d’implémenter des dispositifs d’alerte et de se connecter à des dispositifs IoT sans avoir besoin de programmer.
Cloudflare, StackPath, Intel, EdgeConnex, etc., sont d’autres fournisseurs notables d’informatique en périphérie.
Derniers mots 👩🏫
L’informatique en périphérie peut être une option efficace, fiable et économique pour les entreprises modernes qui utilisent des services et des solutions numériques comme jamais auparavant. C’est également un excellent concept pour soutenir la culture du travail à distance afin de faciliter un traitement et une communication plus rapides des données.