Ubuntu認証済製品

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成功事例

DFIのEC70A-KUとGHF51はどちらもUbuntu認証を受けており、MicroK8sを手軽にセットアップし、産業分野や商業分野で柔軟に実装できます。

DFIのEC70AとGHF51は共に、Ubuntu認証済製品です。MicroK8sを通じて周辺ノードと関連パッケージを簡単に作成して管理でき、複雑さに悩まされることはありません。自動的に実装して展開し、ホストクラスタ間でアプリケーションコンテナを実行できます。同時に、アプリケーション開発の手間を減らし、メンテナンスの費用を最小限に抑えます。

業界：小売、製造、AIoT

アプリケーション：IoTノード実装、ロードバランシング、バックアップ

ソリューション：EC70A-KUとGHF51

産業と商業のアプリケーションでAIoTが人気を博していますが、すべてのインターネット（IoE）も、生産と稼働の効率を上げる能力を大きく伸ばしています。無数のエッジデバイスから収集されたビッグデータを活用して、実装ポリシーを継続的に更新でき、クラウドと端末がスムーズに通信することで、効率改善の好循環を生んでいます。

また、近年、多くの分野で無人稼働に対する需要が急激に高まっています。多くの企業が自身でプライベートクラウドを立ち上げることを余儀なくされ、リモート制御で非常に柔軟な管理を可能にしています。多くの場合、相互アプリケーションでは、端末デバイスを素早く製造して導入し、プライベートクラウドで統一的に管理することが試されています。

プライベートクラウドの運用では、高効率を保つためにロードバランシングと高信頼性が2つの基本要素となります。また、これらは生産とビジネスモデルの成熟度を測る基本的な指標となっています。高信頼性は、一定時間内でサービスや生産性のオンライン状態が占める割合として、定義される基準です。高信頼性を保つため、ロードバランシングの手法が普及しています。これは、デバイス間で負荷を共有し、一部が障害を起こしても他でサポートできるようにするものです。つまり、「ボールを落とさない」ように、「空中でキャッチする」動作と言えます。

コンビニのキオスクや工場の生産設備など、ロードバランシングを実現できなければ、ハードウェアとソフトウェアが原因で、サービスや生産が中断される可能性があります。この場合信頼性が下がり、下流の製造業者では利益の減少やコスト増加につながります。上流の製造業者では、ソリューションに対する顧客の信頼を失います。

これは、ロードバランシングの仕組みの簡略図です。左側は負荷を、右側は処理を示し、中央にロードバランサーが存在します。ロードバランサーは、サービスを中断させないために、負荷条件に基づいてリソースを調整し、割り当てる必要があります。

仮想化を通じてロードバランシングと高可用性を達成

私たちは、ハードウェア仮想化に大きく依存する時代に生きています。また、この傾向は今後も続くでしょう。ハードウェアのパフォーマンスが強化されたため、1台のデバイスで複数のコンテナを実装できるようになっています。各コンテナが、コンビニの貨物配送などで仮想化されたサービス要素として機能すれば、コンテナのどれかでソフトウェアがクラッシュしても、システムが直ちに別のコンテナのサービスを呼び出して代行させられます。

コンテナは複数のデバイスへ分散して配置できます。別のアプリケーションを例にとります。パネルPCが空港の離発着表示に使用されています。パネルPCは、フライト情報を統合するデータベースホストへ情報をリクエストします。データベースホストの電源がオフであったり、ハードウェアエラーが発生したりすると、パネルPCはフライト情報の表示を途切れさせないようにするため、バックアップのデータベースホストへアクセスします。

ロードバランシングは、ファクトリーオートメーションで特に普及しています。不良検出用に生産ラインで10台のカメラがあり、バックエンドにはAI推論用に2台のエッジサーバーが設置されていると仮定します。サーバーの1台が5つのカメラのデータ量を負担している場合、6つ目のカメラがオンラインになると、システムは負荷がないか、少ない、2台目のサーバーへ割り当てられます。これで、最初のサーバーの過負荷と、AI推論のパフォーマンス低下を防ぎます。

一見すると理想的な状態に思えることでしょう。しかし、これまではコンテナやデバイス間管理へ手動でアプリケーションを実装することに手間がかかっていました。技術者が各デバイス個別にコンテナを追加したり、削除したりする必要がありました。また、コンテナを自動的にバックアップしたり、拡張したりする機能も存在しませんでした。

例えば、小売店のレジを思い浮かべてください。ほとんどのアジア諸国では、コンビニは24時間営業しています。つまり、レジは休止することがほぼありません。会計の際にレジのソフトウェアがアップデートされていたことはありますか？休止時間がほぼゼロの、こうしたサービスは、ソフトウェアを最新に保つために、ローリングアップデートを使用する必要があります。

大型スーパーに、20台のレジが設置されているとします。レジ5台ごとに、バックエンドのホストへ接続され、価格データを受け取っています。突然、特別セールで客数が激増している時期に、バグを修正しなければいけないことが判明しました。リスクと稼働に対する影響を最小限に抑えるために、ホストのコンテナの一部をアップデートしながら、その他は稼働させ続けて、バックエンドのホストをアップデートする必要があります。

高度なコンテナ管理機能は、自動拡張機能を備えており、デバイスの数、容量、パフォーマンスに応じて、最適な負荷を自動的に調整できます。これは、アプリケーションを開発するためにクラウドサービスを使用する技術者にとって、もっとも便利な機能です。5台のクラウドホストをリースした場合、5台のホストをバーチャルプラットフォームとして扱い、コンテナ管理を使用し、そこでIoTサービスを実行できます。管理フレームワークが各デバイスの負荷を自動的に判定して、ハードウェアリソースを最大限に統合させます。

上記で紹介したアプリケーションはどれも、非常に簡略化された例です。実際、大量のIoTデバイスを活用する場合は、コンテナ管理を使用すれば、安定した統合（CI）と安定した開発/提供/実装（CD）を実現し、大規模で複雑な環境でシステム全体に与える影響のリスクを最小限にとどめることが、より簡単に行えるようになります。

MicroK8sを用いてコンテナを素早く簡単に導入して管理

コンテナは、仮想化の度合いを示します。コンテナを管理してクラスターへ接続するにはどうすればいいのでしょう？Kerbernetes（K8s）は、Googleクラウドサービスの多くが使用する、最も有名なアーキテクチャです。ただし、扱いと習得は簡単ではありません。現時点では、実用性と便利さの点で、UbuntuでのMicroK8sフレームワークが最高の選択肢となっています。もちろん、アプリケーションに応じて、最適なフレームワークは異なります。これらはUbuntuシステムへ簡単に統合でき、「無駄な投資」を省けます。現時点では、またしてもMicroK8sが最も柔軟な選択肢です。

MicroK8sは非常に簡単にインストールできます。前提条件として、Linuxシステムが必要です。簡単なコマンドを使用して、マイクロコンテナのクラスターすべてを確立できます。すべての作業が1分未満で完了するため、小型端末のアプリケーションで非常に重宝されています。GPUを活用できれば、コンテナのマシンラーニングはそれほど難しくありません。

ただし、Linuxシステムがハードウェアのドライバーをサポートする仕組みは、未だに多くの統合ソリューションが設計段階で直面する難しい問題となっており、開発者は実装を躊躇しがちです。DFIは今後もCanonicalとの垂直的な協力を深め、水平的に製品やアプリケーションへ展開し続けます。小型のEC70A-KUシステムと、インダストリアルグレードのPi-GHF51開発基板は、Ubuntu認証を得た製品です。サポートの心配がないため、デバッグにかける時間を大きく短縮できます。IoT動作環境を最短で導入でき、MicroK8sの非常に便利な機能を活用できます。

MicroK8sアーキテクチャでは、各サーバーをノードとして捉えることができます。ノードはリソース共有ユニットであるポッドを内蔵し、コンテナがサービスを稼働させる真の役割を果たします。ポッドが1つ脱落すると、自動的に別のポッドが生成されます。

Ubuntu認証を取得する重要性

Linuxシステムは安全で信頼性が高く、メンテナンスの費用も抑えられます。しかし、ドライバの互換性と、ソフトウェアへの依存が、解決しにくい問題として常に存在してきました。ドライバの問題はOSのインストール時に発生するだけでなく、OSをアップデートし続ける限り、起こる可能性があります。近年、Ubuntuのハードウェアサポートは大きく進化しており、今では非常に成熟していると言えます。それでも、ハードウェアドライバを100%内蔵したOSなど存在しません。これは、たとえWindowsでも同じです。

Ubuntu認証を取得した製品は、OSをデバイスへインストールしたり将来的にアップデートしたりする作業を安心して行え、優先的にサポートされます。間違いなく、これは端末アプリケーション業者に対する保証を強化してくれます。より素早く、安全にハードウェア製品を導入でき、ソリューションの応答時間をより機敏に変化させられます。

EC70A-KUとGHF51を使用してMicroK8sの環境を安定して運営すれば、MicroK8sの管理インターフェースで、各ノード、ポッド、機器の負荷の状態を確認できます。

世界最小のx86開発基板 — GHF51

業界で「Pi」として知られるGHF51は、AIoTアプリケーション専用に発表された、超小型のマザーボードです。わずか1.8インチ（4.6 cm）の表面積に収まり、Raspberry Piと同じポケットサイズとなっており、x86開発環境の完全互換です。つまり、多彩なソフトウェアを使用できることになり、プラットフォーム間の互換性が原因で、ポーティングに悩む必要はありません。また、開発者がアプリケーションを設計する際に、非常に正確にパフォーマンスを評価できます。

インダストリアルグレードの設計を施されたGHF51は、広範囲温度にも対応しています。Mini-PCIeモジュールが内蔵されており、Wi-Fiまたは5Gネットワークをサポートするため、IoTアプリケーションの端末を開発する際に最適です。

豊富なI/Oを備えるEC70A-KU

インダストリアルグレードのコンピューターと、コンシューマー製品の最大の違いに、周辺機器との接続能力も挙げられます。インダストリアルグレードの生産設備は高価で、使用寿命が長期におよびます。また、専用設備の多くは、アップデートや交換が難しくなります。このため、産業コンピューターは、ポート規格をサポートするために長寿命のサイクルで稼働します。また、旧来の、および主流のデータ転送規格にも対応しなければなりません。

例えば、シリアルポートなどです。この現状を踏まえ、DFIのEC70A-KUは、非常に狭い空間ながらも、フロントパネルとリアパネルで最もコンパクトな構成を実現しました。シリアルポートだけで最高6つ配置でき、ソリューション全体として機能拡張の必要性を大幅に減らします。

DFIは各種認証に適合した製品を開発し続け、ソリューションの統合と紹介を加速させます。

垂直ソリューションのインテグレーション企業は、互換性や安全規格などの問題に直面することが多く、様々な国における動作環境も考慮しなければなりません。DFIは製品の開発段階から、様々な分野で生まれ続ける要件に最も幅広く対応できる要素を見極め、メイン市場に適合した標準製品を発表し、各種の規制や認証へ積極的に対応して適合することで、最短で各種アプリケーションを統合して取り入れられるよう、お客様をサポートします。

DFIはまた、特殊な要件を備える顧客へ高度なカスタマイズサービスも提供しています。貴社専用の製品を作成できる、ワンストップのODMへ統合されています。

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