安全なスマートインフラストラクチャの拡張:実証済みのエッジ戦略

サービスプロバイダー、初期対応者、公益事業者、メーカーがエッジネットワーキングの課題を克服する 5 つの方法。

企業は、長年にわたる一元化を経て、クラウドリソースをエッジに戻しています。 Google、Microsoft、AWS などの大手既存企業が、より多くのエンタープライズワークロードを大規模な集中型ハイパースケーラーに取り込んでいるにもかかわらず、エッジのユースケースでは、IoT デバイス、センサーネットワーク、スマート車両、新しく接続された多数のハードウェアによって生成されるリアルタイムデータの奔流を利用するために、集中型データセンターまで遠くない近くのインフラストラクチャの必要性がますます高まっています。

少し前まで、エンタープライズエッジは物理的なものでした。中央データセンターは通常、組織の本社内またはそのすぐ近くにありました。組織が範囲を拡大しようとするとき、支店などの他のオフィスの場所への安全で高速な接続を確立し、集中化されたコンピューティングリソースへの高速かつ信頼性の高いアクセスを提供したいと考えていました。結局のところ、ベンダーは当初、MPLS、WAN 最適化、SD-WAN を「ブランチオフィスソリューション」として販売していました。

レッスン 1:未来を固定する前にレガシーを理解する

SD-WAN、MPLS、または 4G の組み合わせを介して集中化されたクラウドリソースをエッジに接続するネットワーキングモデルは、従来の本社ブランチ設計を反映しています。ただし、顔認識、ゲーム、ビデオストリーミングなどのユースケースでは、古い問題が再び新しいものになります。レイテンシ、ミドルマイルの混雑、帯域幅のコストの高さはすべて、これらのリアルタイムエッジのユースケースを台無しにします。

何年もかけて雲に統合された後、エッジは 5 年前、10 年前とは異なって見えます。今日、特に組織のミッションクリティカルなアプリがすべてクラウドに移行され、ユーザーが自分のデバイスを企業ネットワークに持ち込む場合には、従来のカーペット敷きのオフィスであってもエッジとみなされる可能性があります。

統合の後に分散化が続くというこのパターンは、新しいサイクルではありません。メインフレームから PC へのサイクルの後に、オンプレミスからクラウドへのサイクルが続き、現在はモバイルとエッジファーストのパラダイムに取って代わられています。

451 Research によると、現在のエッジテクノロジーは、クラウドコンピューティングの制限と費用に対応して登場しています。同時に、小売 POS 機械や製造組立ラインなどの業界固有のユースケースがエッジでのイノベーションを推進しています。これらのデバイスを接続すると、業務が合理化されるだけでなく、デバイスから生成されるデータから、企業の競争上の優位性を高めるのに役立つ洞察が得られます。

451 Research の IoT 担当主任アナリストである Rich Karpinski 氏は、エッジインフラストラクチャに対する万能のアプローチは存在しないと警告しています。 IT (情報技術) チームと OT (運用技術) チームの両方にとって、最初の仕事は、さまざまなエッジユースケースと、それに関連して期待されるビジネス成果を理解することです。次に、今日の仕事を完了するだけでなく、長期的な成長に対応できる俊敏性と拡張性を提供するために、適切なエッジインフラストラクチャとトポロジを見つける必要があります。

「選択を誤ると、エッジインフラストラクチャはそれ自体で問題になります。不必要に高価で、導入、保護、運用が難しく、分散型の最新の AI 駆動型アプリケーションをサポートする能力が制限されます。」

700 社を超える企業を対象とした 451 Research の調査では、次のことが判明しました。

調査対象の組織の 60% が、変化する IT アーキテクチャに対応してエッジに積極的に投資しています。
しかし、ほぼ同じ数（57%）が、エッジへの投資によって新しい機能の構築も可能になると回答しています。

企業はまた、エッジ投資によってさまざまな成果を達成することも期待しています。

ほぼ半数（47%）が、エッジへの投資がビジネスプロセスと業務の最適化に役立つと考えています。
回答者の 45% は、エッジインフラストラクチャによるコスト削減を期待しています。
一方、42% はエッジ投資により収益が増加すると考えています。
最後に、39% がエッジ投資により組織のリスクが軽減されると期待しています。

レッスン 2:サービスプロバイダーがエッジで何を行っているかに細心の注意を払う

サービスプロバイダーは、コストのかかる課題を克服し、利益率の高い新たな収益源をこじ開けるために、エッジテクノロジーに多額の投資を行ってきました。エッジクラウド、エッジデータセンター、あらゆる場所での AI はまだ初期段階ですが、サービスプロバイダーはすでに大きな賭けをしています。

アナリストもこの市場に対して強気の見方をしている。たとえば、調査会社 IDC は、エッジコンピューティングの世界市場は今年末までに 2,600 億ドルを超え、2028 年まで毎年安定した 2 桁の成長率で成長し、市場は 3,800 億ドルに達すると予測しています。調査会社ガートナーもエッジ分野での急速な成長を予測しており、市場は 2033 年までに 5,110 億ドルに達すると予想しています。

サービスプロバイダーのエッジイノベーションはすでに大きな成果を上げていますが、その最初のメリットは社内から始まります。たとえば、AT&T がエッジプレゼンスをサービスの行き届いていない地域にさらに拡大するにつれて、通信大手は拡張コストを削減し、遠隔地へのトラックの移動など、費用がかかり労働集約的な雑務を排除する方法に焦点を当てました。

AT&T CTO ジェレミーレッグ氏によると、AT&T のグローバルネットワークは 2022 年の平均日あたり 614.6 ペタバイト以上のデータを伝送しており、同社はその数が年末までに 5 倍に増加すると予想しています。

AT&T にとって、サービスが十分に行き届いていない地域に拡大するための高コストのプロセスという 1 つの問題を解決することで、利益率の高い新しいサービスの機会が開かれました。オクラホマ州ケンウッドのチェロキー族コミュニティはその好例で、最近まで部族のメンバーは携帯電話サービスを受けるためだけに 16 マイル以上運転する必要がありました。新型コロナウイルス感染症が発生したとき、接続の欠如により状況はさらに悪化しました。

部族サービス、医療、緊急サービス、教育、チェロキー語サービスにアクセスするには、信頼性の高いインターネットが必要です。 American Rescue Plan からの連邦資金を得て、チェロキーネイションは AT&T に、デジタルディバイドを解消し、国民への接続を拡大するためのソリューションを提供するよう打診しました。

レスキュープランプロジェクトは、チェロキー族が新型コロナウイルスによるロックダウンの初期段階に対処するのを支援した 2020 年のコラボレーションから発展しました。チェロキー族は、他の多くの孤立したコミュニティと同様に、従来のインターネットとモバイルの通信範囲の両方にギャップがありました。 AT&T の支援により、チェロキー族は主に仮想学習と遠隔医療に使用される 11,000 台を超えるモバイルホットスポットデバイスを発行しました。

より永続的なソリューションを求めて、AT&T とチェロキーネイションはケンウッドに信頼できるモバイルカバレッジを提供しようとしました。 2023 年 3 月に、同社は 5G インフラストラクチャを備えた高さ 355 フィートのタワーを発表しました。 5G モバイルカバレッジを利用することで、ケンウッドの 1,000 人の会員に信頼性の高い接続が提供されるだけでなく、全国の 24,000 以上の公安機関をサポートする公共安全ネットワーク FirstNet を通じて、チェロキー族の初期対応者に専用のカバレッジとキャパシティを提供することで、公共安全の大きなギャップも埋められます。

「この専用バンド 14 スペクトルの提供は、山火事、竜巻、ハリケーン、その他数え切れないほどの自然災害など、初期対応者が接続性を最も必要とする時代に非常に価値があることが証明されています。」と AT&T の CTO、ジェレミーレッグは述べています。

チェロキーネイション校長のチャックホスキンジュニア氏は、「ここの国民は初めて、必要なリソースにアクセスするために無線サービスとより高速なインターネットにアクセスできるようになりました。」

と付け加えました。

レッスン 3:AI がネットワークとコンピューティングインフラストラクチャに与える影響は広範囲かつ予測不可能です

物流チームがデジタルツールや自動化への依存を強めているため、倉庫が大きなボトルネックになっています。手動プロセスは、ソフトウェアベンダーがデジタルツールに関して約束したことを抑制します。 Nokia Bell Labs は、自律飛行ドローンを使用して倉庫施設のデジタルツインを作成することで、この難題を克服できると信じていました。

Nokia の自律在庫監視サービス (AIMS) は、AI を活用したビジョン処理を使用して施設内をナビゲートします。 Nokia によると、ドローンは人間よりも 7 ～ 10 倍速くスキャンし、Nokia は AIMS が倉庫オペレーターに 3 年間で約 40% の ROI をもたらすことができると推定しています。

問題は、AI を活用したドローンベースの在庫システムには、エッジでの堅牢な処理、ストレージ、ネットワーク機能が必要であることです。

これを達成するために、Nokia は倉庫内にベアメタルエッジサーバーで構成されるエッジソリューションを作成しました。このエッジサーバーは Canonical の Ubuntu Pro 上で実行され、コンテナ化された Kubernetes アプリケーションを使用してドローンと通信し、デジタルツインのデータを更新します。最初の概念実証フェーズでは、IT 運用と同様に、各サーバーの構築プロセスも手動で行われました。 AIMS を商業的に出荷する前に、Nokia は主要なプロセスを自動化し、トラックを各倉庫に移動させることなくエッジインフラストラクチャを数百の倉庫サイトに拡張する無線 (OTA) 方法を見つける必要がありました。

Nokia は、エッジの展開と運用を自動化するために Spectro Cloud の Palette Edge プラットフォームを選択しました。 Palette Edge を使用すると、Nokia はエッジソフトウェアをリモートで展開し、分散型 AIMS エッジ Kubernetes クラスタのライフサイクルを一元管理できます。

AIMS の最初の顧客は、Fortune 500 に名を連ねる卸売販売会社 Graybar です。 Graybar のテクノロジー担当副社長である Mark Hirst 氏によると、業界の健全性を維持するには自動化が必要です。正確な在庫数を提供できる従業員を引きつけて維持することは、ますます困難になってきています。 Graybar 氏は、AIMS が手動でエラーが発生しやすい在庫カウントを自動化することで ROI を実現するだけでなく、労働力不足の回避にも役立つと信じています。

レッスン 4:エッジのセキュリティは絶え間ない課題

一般的な組織のエッジ攻撃対象領域が拡大し続けるにつれて、新たなエッジの脅威に対抗するクラウドおよびエッジネイティブツールの必要性も高まっています。ロンドンに本拠を置くマクラーレンコンストラクショングループは、エンドポイントとネットワークのセキュリティに関するいくつかの課題に悩まされていました。建設会社は、ネットワークに接続されたすべてのデバイスの可視性を提供しながら、デバイス認証とコンプライアンスチェックを自動化できるツールを探していました。

マクラーレンの IT 責任者、ダニエル・ブラックマン氏は「当社の IT チームはネットワークアクセス要求への対応を担当していましたが、各要求を処理するには時間がかかりすぎ、既存のインフラストラクチャとの統合の複雑さに苦労していました」と述べています。「IoT デバイスを含む、ワイヤレスネットワークに接続しているデバイスを制御できませんでした。」

エッジを制御できないため、マクラーレンはネットワーク上に何があるかを把握できず、主要なリソースにアクセスする前に、接続されたデバイスが会社のポリシーに準拠しているかどうかを確認できませんでした。さらに、マクラーレンの IT チームは、ソフトウェアのアップデートやセキュリティのアップデートに対応するのに苦労していました。「多くの場合、すべてのデバイスに対してこれを手動で処理する必要があり、非常に時間がかかりました」と Blackman 氏は言いました。

マクラーレンには、CCTV、音声会議装置、セキュリティ生体認証リーダー、ビデオ会議装置など、可視性が欠けていた一連のミッションクリティカルなデバイスがありました。 Blackman 氏と彼のチームは、特に新しいハードウェアやインフラストラクチャの変更の導入に関して、リソースのオーバーヘッドや複雑さを追加することなくエッジセキュリティを提供できるクラウドベースのネットワークアクセスコントロール (NAC) プロバイダーに検索を絞り込みました。最終的に、マクラーレンはスタートアップ Portnox の SaaS NAC サービスを選択しました。

現在、デバイスはクラウドネイティブ NAC サービスである Portnox CLEAR 経由で接続する必要があります。 CLEAR は、802.1X プロトコルに基づいてネットワークへのアクセスを制御します。アクセスコントロールリスト (ACL) や VLAN の変更を使用して、不正なデバイスをブロックしたり、非準拠のエンドポイントを隔離したり、指定されたリソースへのアクセスを制限したりできます。ユーザーは、CLEAR ポータルを介して接続する必要があります。CLEAR ポータルは、ネットワークへの接続を支援し、デバイスの修復を管理し、デバイスを健全なセキュリティ状態に戻す手順をユーザーに示します。

デバイスの認証と制御に加え、CLEAR は不正デバイスの検出、自動ポリシー適用、コンプライアンスチェック、自動パッチ適用、継続的なエンドポイントリスク監視を通じてマクラーレンのエッジをさらに保護します。 Blackman 氏によると、彼のチームは 30 分以内に CLEAR をセットアップし、今ではセキュリティを他のエッジロケーションに簡単に拡張できるようになりました。

レッスン 5:エンタープライズエッジは無期限に広がり続ける

そうならないことを望んでいる組織であっても、エンタープライズエッジは今後も無秩序に拡大し続けるでしょう。すべてのデバイスがバターナイフよりも複雑になるにつれ、オフィスのコーヒーメーカーであれ、工場現場の高価な機械であれ、接続が標準装備されることが増えています。

その良い例が電力インフラです。遡ること2024年4月、GEはエネルギー製造事業部門であるGE Vernova (NYSE:GEV)を分離しました。「GE Vernova は世界の電化と脱炭素化を目的として構築されています」と CEO の Scott Strazik はスピンオフ完了の日に述べました。

分社化以来、同社は AI や IoT などの新興テクノロジー向けの持続可能な電源の開発に取り組んでおり、世界中で急増する電力需要に対応するために、今後 2 年間で米国の工場と施設に 6 億ドル近くを投資することを約束しています。

GE Vernova は、発電所用の天然ガスタービンからスマートグリッドインフラストラクチャ、水力発電設備に至るまで、あらゆる種類の電化機器を製造しています。 GEV は発電を最新化する中で、エッジの機器に接続するための複数の方法も見つけています。

GEV は EnergyHub と提携して、スマートサーモスタット、電気自動車、ソーラーパネル、バッテリーなどのさまざまなデバイスにスマートグリッド機能を導入しています。 GEV はまた、Anterix、Ericsson、Nokia と協力して、900 MHz のプライベートワイヤレスネットワークを介して電力会社にバンドルサービスを提供しています。このコラボレーションは、グリッド通信インフラストラクチャの強化と公益事業内のデジタル変革の推進に焦点を当てています。

GEV、マクラーレン、AT&T、ノキア、その他多くの企業が、AI の影響を受けて拡大し、ハイパーコネクトされたエッジへの初期の進出から学んだことは、成長が計画されているかどうかに関係なく、エッジはさまざまな方法で経済全体に拡散するということです。コスト効率が高く、スケーラブルな方法でエッジインフラストラクチャをリモートで保守、更新、管理する方法を見つけることは、リソースをエッジに戻す移行の始まりにすぎません。サービスプロバイダー、メーカー、さらには自社の従業員さえもエンタープライズエッジの境界を拡張し続けるため、企業は何らかの形でこの移行に備える必要があります。

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