先に進む前に、「エッジ・デバイス」が何を意味するのかを明確にすることが重要です。この用語はエッジ・ネットワークを理解するうえで欠かせませんが、このフレーズには複数の意味が含まれているため、使用される特定の文脈の中で解釈する必要があります。

ある意味では、さまざまなネットワークへのエントリー・ポイントとして機能し、あるネットワークから別のネットワークへのゲートウェイとして機能するデバイスを指す場合があります。ルーターはエッジ・デバイスの重要な例であり、ルーティング・スイッチやSD-WAN（ソフトウェア定義型広域ネットワーク）へのアクセスを提供するデバイスも同様です。場合によっては、ファイアウォールをネットワークのブリッジ接続と同じ目的に使用できます。同様に、エッジ・サーバーはエッジ・デバイスの別の形式であり、別のネットワークに入る手段にもなります。

しかし、それは解釈の一つにすぎません。この用語には、データを収集して無線で送信するように設計された、一般にモノのインターネット（IoT）の名称で分類されるエッジコンピューティング・デバイスも含まれます。IoTデバイスにはさまざまな種類のアクチュエーター、家電製品、センサーが含まれ、消費者から産業界まで幅広く使用されています。

2030年までに、世界中で約300億台のIoTデバイス（ibm.com外部のリンク）が使用されるようになると予測されています。2024年のレベルと比較してデバイスが約130億台増加するという予測を考慮すると、テクノロジーが世界中でますます多くの家庭や工場に統合されるに伴い、使用されるIoTデバイスの数が大幅かつ確実に増加することは明らかです。

どちらの市場においても、IoTデバイスはさまざまな形態をとります。消費者市場には、スマート・ホーム・デバイス（冷蔵庫、照明器具、サーモスタット、ホーム・セキュリティー制御など）、強化された決済端末、さらにはウェアラブル・テクノロジーなど、さまざまなIoTデバイスがあります。

産業面では、割り当てられたルート（および交通の複雑さ）、輸送される荷物の重量、必要なコンテナー温度などの変数を継続的に監視することにより、サプライチェーンのプロセスを強化します。産業用IoTデバイスは、資産追跡、予知保全、品質管理の安全対策など、他の主要なビジネス・プロセスにも役立ちます。さらに、産業用IoTアプリとデバイスは、ドローンベースの商品配送などの最先端の取り組みを可能にします。

エッジ・ネットワークがもたらす最大のメリットは、通常のネットワークと比較して、レイテンシーが短縮され、スループットが向上し、データ転送速度が向上することです。そのダウンロード速度は384 Kbps（通常のネットワークの 2 ～ 3 倍）に達する場合があります。

エッジ・ネットワークは、アクセス制御、パケット検査、データ復号化などの機能を追加することで、組織がネットワーク・セキュリティーの観点から自社のネットワーク・サービスをより適切に監視するのにも役立ちます。エッジネットワークは、ネットワーク・コアに完全なサイバーセキュリティー層も追加します。

安定したスループットを実現するため、エッジ・ネットワークは通常、エッジコンピューティングに関連付けられている高帯域幅によって識別されます。エッジ・ネットワークでは、この顕著な帯域幅と大幅に短縮されたレイテンシーが組み合わされて、ネットワーク情報へのリアルタイム・アクセスが向上します。

エッジ・ネットワークの大きな特徴の一つは、その信頼性です。エッジ・デバイスがほぼ遍在していることは評価すべきです。エッジ・デバイスはデータの保存と処理を両方とも行い、エッジ・データセンターと連携して、発生する可能性のあるネットワーク接続の問題に対処して克服します。

エッジ・ネットワークは、問題に対応するために開発されました。その起源を正確にたどるには、やはり問題に対応するために開発されたハイパースケール・データセンターの進化について議論する必要があります。多くの小規模組織や中堅企業がエッジ・ネットワークから明確なメリット（拡張性の向上など）を得ることができるのは確かですが、エッジ・ネットワークがもともと過密なハイパースケール・データセンターの状況を改善するための対策として開発されたことも事実です。その性質上、大規模になる傾向があり、数百万米ドル、場合によっては数十億米ドルに達する可能性がある法外な価格を支払う余裕のある大企業に最も有用です。

そのすべては、コンテンツ配信ネットワーク（CDN）が初めて使用され始めた1990年代に始まりました。CDNは、地理的に分散されたサーバー・グループで、ユーザーの近くでコンテンツをキャッシュできます。CDNにより、Webや動画コンテンツのプロビジョニングとデータセンターへの保存が可能になりました。

データ センターは、クラウド・コンピューティングや仮想化などの定義された概念から生まれました。しかし、2000 年代初頭までに、多くの企業がオンプレミスのデータセンターでは対応しなくなり、コロケーション施設を通じて構築またはレンタルされるハイパースケール・データセンターの開発に拍車がかかりました。さらに、多くの組織では、大規模なワークロードを処理するために、より多くのストレージ・スペースに加えて、さらなる拡張性も必要でした。

ハイパースケール・データセンターは、必要な拡張性に加えて、ハイパースケール施設内でさまざまなアプリを必要に応じて起動するための機能、スペース、帯域幅をもたらしました。これらのハイパースケール・データセンターはすぐに世界中に出現し、非常にマクロなスケールでネットワーク・コンピューティングを提供するようになりました。International Data Corporation（IDC）が出したハイパースケール・データセンターの業界定義（ibm.com外部のリンク）によれば、真のハイパースケール・データセンターとして認められるには、そのような施設は少なくとも5,000台のサーバーを使用し、少なくとも10,000平方フィートの床面積を占有する必要があります。

そして、それがハイパースケール・データセンターの現在の問題につながりますが、皮肉なことにデータ・ストレージの問題が発生しています。多くの企業がハイパースケール・データセンターを導入したとき、考えられるすべての形式のデータを保存するのに十分なスペースと帯域幅があると想定していました。そして実際にそうなりましたが、その代償としてレイテンシーが増加し、データ転送速度が低下しました。その結果、こうしたハイパースケール・データセンターの中には、収容能力が限界に達し、ほとんど正常に稼働できない状態になっているものもあります。

この問題により、エッジ・ネットワークを開発する必要が生じたのです。エッジ・ネットワークは導入以来、データを扱う現代の企業にとって価値あるソリューションとして急速に成長してきました。業界アナリストのGartnerは、2023年のエッジ・ネットワークの状況を調査し（ibm.com外部のリンク）、調査対象となったCIO回答者の69%が、所属組織ですでにエッジ・コンピューティング・ソリューションの使用を開始しているか、2025年半ばまでに開始する予定であると回答したと報告しました。

米国市場に限って言えば、エッジ・ネットワーク・テクノロジーがほぼ爆発的に成長し、受け入れられていることがわかります。グローバル・エッジ・コンピューティング市場レポート（ibm.com外部のリンク）によると、米国市場の2021年のエッジ・ネットワーク市場規模は74億4,000万米ドルでした。同じ一連の市場分析価値予測では、2030年の価値予測は1,579 億米ドルという驚くべきものでした。これは、前年比37.9%の着実かつ実質的な成長率に相当します。

ハイパースケール・データセンターは企業に優れた拡張性をもたらしますが、依然として通常のデータセンターに関連する、同じキャパシティーの問題にさらされています。つまり、運ぶデータの「貨物」が増えるほど、データ伝送速度の低下の影響を受けやすくなります。

エッジ・ネットワークは、ネットワーク・インフラストラクチャーの輻輳を緩和するため、遅延率を低減し、伝送速度を上げることができます。エッジ・ネットワークは、分散ネットワーク・モデルの設計を採用することでこれを実現し、さまざまなコンピューティング・タスクをさまざまな資産に分散して、一般的な負荷分散とデータ速度の向上を実現します。

エッジ・ネットワークの中心には、処理コア（原子核のようなもの）が収容されています。その中心位置から外側に放射状に広がるエンドポイントは、分子の遠いところにある静止原子のようなものです。エッジ・ネットワーク・モデルでは、これらのエンドポイント（ノード）は、ネットワークをリンクする機能や、さまざまな処理雑用を実行する機能など、エッジ・デバイスが配置される場所です。

分散ネットワークは、エッジコンピューティングのハードウェアと連携することでさらなるパワーを発揮し、分散ネットワークの強化されたパフォーマンスと、エッジ・ネットワークとエッジ・デバイスに関連するよりレイテンシーの低下が組み合わさるという相乗的な状況を生み出します。