インターネットの第三の波
急速なデジタル化と、デバイスやマシンを含むユーザーの拡大により、エッジ エコシステムの進化を促す新しいインターネット時代が到来しています。
世界に衝撃を与えた新型コロナウイルス感染症のパンデミックは、より大きな不安定さをもたらしましたが、世界は危機とチャンスに直面して予想外の反応を示しているわけではありません。 COVID-19によりデジタル化のペースが飛躍的に加速したことがわかりました。 マイクロソフトの CEO であるサティア ナデラ氏は、数年分のデジタル トランスフォーメーションがわずか数か月で加速するのを目撃したと有名な発言をしています。
今日、世界は間違いなくデジタル化に向かっています。 デジタル化の結果の 1 つは、データの増加です。 IDC は、「Data Age 2025」レポートで、世界のデータは 2025 年までに 175ZB に増加すると予測しています。1 このデータは、コア (従来のデータ センターとクラウド データ センター)、エッジ、および PC、スマートフォン、IoT デバイスなどのエッジ エンドポイントに保存されます。 さらに、このデータの 30% はリアルタイムで消費されます。
これは、部分的にはテクノロジーの進歩によるものです。 5G のデータ転送速度は、以前のワイヤレス世代に比べて最大 100 倍高速になり、遅延は通常 20 ミリ秒から 1 ミリ秒に短縮されます。2 これらの新しい機能により、データ生成速度とリアルタイムでの処理能力が向上します。
このリアルタイム データの多くは、電球、防犯カメラ、家電製品などの固定デバイスによって生成され、消費されます。 住宅所有者の3分の1はパンデミック中にデバイスの使用を増やしており、その中にはスマートドアロック所有者のほぼ半数（46％）も含まれています。3 しかし、ヘルスケア分野のウェアラブル、コネクテッドカー、サプライチェーンを追跡・監視するセンサーなど、かなりの割合がモバイルです。 2020年11月現在、4米国だけでも、ウェブトラフィックの 45% が携帯電話から発生しています。
デバイスの爆発的な増加により、ユーザーの定義が根本的に変化し、かつては人間だけに委ねられていた役割を、今では機械やスクリプト、ソフトウェアが担うようになりました。 この成長は今後も続くと予想されます。
同時に、この技術を利用する人の数も増え続けています。 2019年のインターネット利用者数は49億人でした。 2022年末までに60億に増加すると予想されています。 そして専門家は、2030年までに、6歳以上の世界人口の予測値である85億人のうち90％がデジタルで活動するようになると予測しています。5 これらのユーザーの多くは現在、生活のほぼすべての分野でデジタル サービスに依存しています。 たとえば、パンデミックの間、遠隔医療の利用は驚異的な6000%増加しました。6
分散化されたデジタル社会のプレッシャーと要求、そしてデバイスの爆発的な増加が相まって、第三のインターネット時代の始まりを告げています。
エッジの進化はインターネットの第 3 波によって推進される
私たちは、エッジ コンピューティングの台頭と進化は、インターネットの第 3 の波の到来とともに必然的に起こると考えています。 ご存知のとおり、インターネットの変革により世界は PC とインターネットの時代へと移行しました。 クラウド コンピューティングとスマートフォンの導入により、モバイル インターネット時代が到来しました。 今、私たちは第三の時代、つまり動くもののインターネットの時代に突入しています。
この時代に出現した課題は、静的で閉鎖的な Edge 1.0 からオープンで自律的な Edge 2.0 へと移行し、エッジ エコシステムの変化を推進しています。 このプロセスは、単細胞生物から複雑な生物への進化に似ています。
エッジ エコシステムは進化しました
たとえば、クラウド移行の初期段階では、少数の大規模なパブリック クラウドとコンテンツ配信ネットワーク (CDN) がインターネット アプリケーション配信とデジタル サービスの配信を独占していました。 これらのプロバイダーは、インターネット アプリケーション エコシステムの集中制御ポイントとして機能し、人体の 12 個の脳神経の機能に多少似ています。 クラウドのユースケースとエコシステムが拡大するにつれ、人体の自律神経系の動作と同様に、インターネットの「エッジ」にあるローカルな知識に基づいてデジタル サービスがリアルタイムで意思決定を行う必要性が高まっています。
これは、エッジを新しい自律時代へと導く進化です。 これは驚くべきことではありません。 インターネットの波はそれぞれ課題をもたらしましたが、その一部はエッジ コンピューティングによって解決されました。
第一波: エッジ 1.0
ワールド ワイド ウェブの発明者であるティム バーナーズ リーは、インターネット ユーザーが低速リンクを介して大量の Web コンテンツを転送することに関連する混雑の問題に直面することを予見し、この問題を「ワールド ワイド ウェイト」と呼びました。 当時の主流のパラダイムは、速度と冗長性のニーズに対応するために、比較的静的な Web コンテンツまたは Web アプリケーションをユーザーに近づけて配布することに重点が置かれていました。 このニーズにより、エンドユーザーに近い物理的な Point of Presence (PoP)、コンテンツ キャッシュ、位置予測、輻輳回避、分散ルーティング アルゴリズムなど、一連の主要なアーキテクチャ原則が生まれました。
第2波: エッジ 1.5
Web 2.0 の登場とパブリック クラウドおよび SaaS ソリューションの出現により、新しいアーキテクチャの原則が導入されました。 アプリケーションはインターネット上のコンテンツの主な形式になりました。 そのため、分散エッジは初期の形態のまま存続することはできず、成長するデジタル経済の安全を確保するというプレッシャーが高まる中で、提供するアプリケーション アーキテクチャとともに進化する必要がありました。 現在、世界経済の多くが商取引中心のアプリケーションに大きく依存しているため、セキュリティ サービスは CDN プロバイダーの付加サービスとして急速に定着しました。CDN プロバイダーは世界中に拠点を置いており、クラウドや従来のデータ センターよりもユーザーに近い場所に存在し、脅威を早期に解決しています。 これらのサービスは、コンテンツを配信するために導入されたインフラストラクチャ上に構築されているため、閉鎖された独自の環境を表しています。
第3波: エッジ 2.0
今日、アプリケーションは配信ネットワークの「受動的な」ルーティング先ではなく、アクティブな参加者になっています。 たとえば、Kubernetes ベースの分散アプリケーションでは、コンテナ内にパックされたアプリケーション ロジックを、サポートする Kubernetes スタックを使用して適切なコンピューティングの場所に動的に移動できます。 これは、初期のエッジ ソリューションが構築されたアーキテクチャの原則とは正反対です。 つまり、それらは、コンテンツ (またはアプリケーション) が物理的な場所に関連付けられた静的なエンティティであった時代に根ざしています。 このようなエッジ ソリューションでは、コンテンツ配信ネットワークのみがユーザーをアプリケーションに接続する「インテリジェント プラットフォーム」として機能し、アプリケーション (およびユーザー) は「インテリジェント プラットフォーム」への受動的な「エンドポイント」のままであると想定されています。 このアプローチは、ユーザーをコンテンツやアプリケーションに接続するための最適なアーキテクチャ上の方法ではなくなりました。
ユーザーも進化しました。 1998 年に最初の CDN が開始されたときと比べて、デジタルの洗練度とデジタル エンゲージメントへの意欲は飛躍的に向上しているだけでなく、テクノロジーによって CDN の定義も変化しています。 今日、「ユーザー」とは、機械、スクリプト、または人間に代わって動作する自動化されたサービスである可能性があります。 それは、製造工場や農場から重要なデータを収集するセンサーかもしれません。 一方で、これらの「ユーザー」は、人間と同じように、スピード、セキュリティ、プライバシーに対する欲求を持ち続けています。 一方、これらの新しい「ユーザー」（組み込みアプリケーション スタックを備えたインテリジェントな IoT エンドポイント）は、多くの場合、アプリケーション ロジックとデータ分析の動的な処理に参加し、安全で最適なユーザー デジタル エクスペリエンスを提供します。
Edge 2.0 の登場
エッジが解決するために登場したコアなアプリケーションの課題、つまり速度とセキュリティは、今日でも依然として存在しています。 変わったのは、アプリケーションの定義（固定された場所に存在する静的インスタンスから「移動可能な」コンテナ ユニットへ）、ユーザー（人間のユーザーからインテリジェントな「モノ」へ）、場所（IP アドレスから論理 ID へ）、およびエッジがサポートすることを目指しているユース ケース（コンテンツ配信から動的なアプリケーション配布およびエッジでのリアルタイムの意思決定まで）です。
デジタル変革と IoT により、デジタル エクスペリエンスに対する新たな要件が生まれ、エッジでのアプリケーション配信、リアルタイム インテリジェンス、意思決定の必要性が生まれています。 そのため、エッジ コンピューティングは、業界におけるデジタル変革の重要な推進力になりつつあります。 2021年のアプリケーション戦略の現状レポートによると、7組織の 76% がエッジ展開を実装しているか、積極的に計画しており、アプリケーション パフォーマンスの向上とデータの収集/分析の有効化が主な推進力となっています。
さらに、最新のデジタル変革には膨大な数の「モノ」が組み込まれています。 シスコの年次インターネットレポート8「2023年までに、地球上のネットワーク接続デバイスの数は人間の3倍以上になる」と予測しています。 世界全体の接続の約半分はマシンツーマシン接続となり、M2M 分野はスマートホームや自動車などの消費者向け「モノ」が主流になるでしょう。」 これまで IT と OT (運用技術) が分離されていたため、クラウド コンピューティングによってコンピューティング能力は大幅に向上しましたが、「モノ」の追加によってクラウド モデルにおけるネットワーク アーキテクチャに課題が生じています。 Edge 2.0 時代のモバイル IoT 環境では、IT と OT が統合され、より強力なインテリジェント センシングと自動化機能が実現します。 つまり、クラウド コンピューティングによって実現される集中型のデータ処理に加えて、ネットワーク エッジは多数のデバイスとデータを統合し、エンドポイントの近くで膨大なコンピューティング パワーを提供することで、大きなビジネス価値を実現します。
組織が Edge 2.0 を活用してそのメリットを享受するには、総合的なアプリケーション配布を中心に据え、さまざまなテクノロジ設計原則に基づいたアプリケーション配布プラットフォームが必要になります。
Edge 2.0 アプリケーション配布プラットフォームは、次の主要な設計原則に基づく必要があります。
- Edge 2.0 アプリケーション配信プラットフォームの場合、「エッジ」は、ユーザー エンドポイントからパブリック クラウドに至るまで、あらゆる物理環境または論理環境を指します。 統合されたアプリケーション コントロール プレーンにより、さまざまな環境にわたるセキュリティ ポリシー、データ ロケーション ポリシー、およびユーザー ID 管理の共通定義が保証され、自動化およびオーケストレーション ツールとの統合によって実行が強化されます。
- Edge 2.0 アプリケーション配布プラットフォームは、アプリケーション ライフサイクル管理ツールと完全に統合されます。 アプリケーション セキュリティ ポリシー、データ ロケーション ポリシー、ID 管理、リソース オーケストレーションは、統合コントロール プレーンを介して「宣言」され、プラットフォームが実行されるあらゆる環境で適用されます。 エッジは、ターゲット アプリケーションの「宣言されたプロパティ」になり (その結果、すべてのアプリケーションが独自の「パーソナライズされた」エッジを持つことになります)、手動でのプロビジョニングを必要とせずにプラットフォームによって「実行」されます。 開発者は、インフラストラクチャや場所の管理を気にすることなく、アプリケーション ロジック、アプリケーション インタラクション (API)、ビジネス ワークフローに集中できます。
- Edge 2.0 アプリケーション配布プラットフォームでは、アプリケーション セキュリティ ポリシーは、統合コントロール プレーンを介して共通の方法で定義されます。 これらは、アプリケーションが実行されるすべての環境で適用するために配布されます。 プラットフォームに直接組み込まれたセキュリティ機能 (暗号化や最善のボット検出など) により、これらのセキュリティ機能はデフォルトでアプリケーションとともに移動できます。
- Edge 2.0 アプリケーション配布プラットフォームは、アプリケーション ロジックのグローバル ファブリックと、データ処理および分析のグローバル ファブリックになります。 あらゆるデジタル サービスにはデータとアプリケーション ロジックの両方が必要ですが、データを保存、処理、変換する場所は、アプリケーション ロジックが存在する場所と同じである必要はありません。 データの場所は、データの重力、規制 (PCI、GDPR など)、処理の相対的な価格/パフォーマンスなどの要因によって決定されるプラットフォーム レベルのポリシーのセットとして個別に指定する必要があります。 セキュリティ ポリシーと同様に、データの場所に関するポリシーは、統合コントロール プレーンを介してユーザーによって「宣言」され、あらゆる環境でプラットフォームによって適用される必要があります。 Edge 2.0 プラットフォームは、可観測性、テレメトリ ストリーミング、ML ツール、ETL サービスのための一連の組み込み運用機能を備えていることに加え、データ リネージ (データの詳細を埋め込み属性として保存) などの他のデータ管理ポリシーでも役割を果たします。
- Edge 2.0 アプリケーション配信プラットフォームでは、「エッジ」は特定の場所にある物理的な PoP によって定義されなくなりました。 代わりに、パブリック クラウド、ハイパーバイザー、データ センター、プライベート クラウド、さらにはビジネスに固有の「リモート」ロケーションにある物理マシンなど、顧客が希望するあらゆる場所に存在するリソースに対して、Edge 2.0 コントロール プレーンによって動的に定義されます。 接続ネットワーク機能も、組み立てや構成に多大な労力をかけずに、プライベートまたはパブリックの WAN インフラストラクチャ上にオーバーレイされたソフトウェア定義の方法で提供されます。 アプリケーションの要求に応じてカスタマイズされたソフトウェア定義の弾力性のあるエッジを提供することで、対象アプリケーションの「意図の宣言」に応答します。 「Edge」と、その宣言の一部としてアプリケーションに確立されるすべてのものは、アプリケーションのシンプルで使いやすいプロパティになります。
- プロセッサとチップセットのテクノロジー、特に機能と容量の面で台頭している GPU、DPU、TPU、FPGA の進歩により、特殊なコンピューティングで特定のワークロード タイプに対するリソースの使用を大幅に最適化することが可能になりました。 Edge 2.0 アプリケーション配布プラットフォームは、この特別なハードウェアを備えたシステムとインターフェイスし、この支援の恩恵を受ける特定のアプリケーション ワークロードをターゲットにして、配置し、実行します。 たとえば、AL/ML 集中型ワークロード用の GPU リソースを見つけて構成したり、アプリケーションに必要な特別なアプリケーション セキュリティやネットワーク サービス用の DPU を見つけて統合したりします。 Edge 2.0 アプリケーション配信プラットフォームのハードウェア認識は、特殊用途のアプリケーション向けのインテリジェントな「産業用システム」の作成に魅力的なメリットをもたらし、ローカルでリアルタイム処理が必要な魅力的な IoT ソリューションを確立するための無限の可能性をもたらします。 たとえば、EV 充電ステーションは、EV センサーから生成される膨大な量のデータの集約ポイントとして機能したり、Android OS を搭載した自律走行車は、ハードウェア支援による自己診断を継続的に実行するモバイル データ センターのように動作したりすることができます。
革新的なアプリケーション配信でインターネットの第 3 の波を乗り切る
Edge 2.0 アプリケーション プラットフォームによって実現される分散型リアルタイム インテリジェンスは、明日のデジタル世界で中心的な役割を果たすでしょう。 ほとんどの企業にとって、これはアプリケーション配信モデルを再考することを意味します。 現在のアプリケーションとサービスの提供は、アプリケーション ロジックが集中的に配置される集中型モデルを中心に構築されています。 アプリケーション ロジックは、パブリック クラウドまたはプライベート データ センターでホストされます。 Edge 2.0 時代では、インフラストラクチャ、データ、アプリケーション アーキテクチャはより分散化され、ピアツーピア アプローチを採用するようになります。 しかし、私たちはこの移行が革命ではなく、今日のアプリケーション配信テクノロジーからの進化、つまり拡張になると考えています。
F5 は、マルチクラウド アプリケーション セキュリティとアプリケーション配信テクノロジーの分野で長年の経験を有し、デジタル時代の組織の中核資産であるアプリケーションのニーズに常に応えてきました。 Edge 2.0 の時代では、エッジはクローズド モデルからオープン モデルへと変化しています。 F5 は最近 Volterra を買収したことにより、Edge 2.0 アプリケーション配布パラダイムの構築をリードする絶好の立場にあります。
今日、あらゆる業界がデジタル変革の取り組みを加速させています。 エッジ展開が徐々にお客様のアプリケーション戦略の一部になりつつあることは承知しており、お客様と協力してインターネットのこの新しい波を乗り越えていくことを楽しみにしています。