Fog computing este un tip de arhitectură de calcul orizontală utilizată pentru a efectua calcule volumetrice, stoca și procesa date într-o rețea de servicii cloud și dispozitive finale la nivel local și prin Internet .
Termenul „fog computing” își are originea în teza de doctorat a profesorului Jonathan Bar-Magenom Numhauser, publicată în 2011. În ianuarie 2012, Numhauser a prezentat conceptul unui nou tip de calcul la cel de-al treilea Congres Internațional al Scrierilor Tacute de la Universitatea din Alcala și și-a publicat lucrarea „Fog Computing: An Introduction to the Evolution of Cloud Computing ” în sursa oficială. [unu]
Fog computing a atras atenția unui public larg datorită interesului Cisco , care o consideră o nouă tehnologie care permite organizarea unui nivel suplimentar de interacțiune între dispozitivele finale și centrele de date din cloud. La 19 noiembrie 2015, Cisco Systems , ARM Holdings , Dell , Intel , Microsoft și Universitatea Princeton au fondat Consorțiul OpenFog pentru a promova interesele și dezvoltarea calculului de ceață. [2]
Conceptul de fog computing presupune un nivel suplimentar de lucru cu informații atât la nivel local, cât și pe rețeaua globală, ocupând o poziție intermediară între centrele de date cloud, dispozitivele finale și alte elemente ale infrastructurii de date. Fog computing, în comparație cu cloud computing, reprezintă un alt nivel de colectare și analiză a datelor, mai aproape de utilizator, în timp ce edge computing este punctul cel mai apropiat al rețelei descrise de dispozitivele finale.
Rețeaua de calcul pentru ceață este reprezentată de două planuri (nivele) - planul de control (planul de control) și planul de date (planul de date). De exemplu, în planul de date, calculul în ceață permite operatorilor de calcul să fie localizați direct la marginea rețelei, mai degrabă decât pe serverele centrelor de date.
Fog computing în unele cazuri este considerată o adăugare calitativă, precum și o alternativă la rețelele cloud. Cercetătorii identifică următoarele avantaje semnificative ale acestei tehnologii:
Fog computing poate fi considerată ca parte a conceptului Internet of Things (IoT) , care implică construirea unei rețele între un număr mare de dispozitive utilizate de oameni în fiecare zi. Astfel de rețele pot include dispozitive precum telefoanele mobile, dispozitive portabile de monitorizare a sănătății, sisteme inteligente pentru vehicule și tehnologie de realitate augmentată, cum ar fi ochelarii de realitate virtuală Google Glass . [3] [4] [5] [6]
SPAWAR , o divizie a Marinei SUA , creează prototipuri și testează o rețea scalabilă, sigură și tolerantă la erori pentru a proteja instalațiile militare strategice, atât fixe, cât și mobile. Software-ul dezvoltat de serviciul care rulează pe noduri de rețea este capabil să restabilească rapid controlul nestingherit al dispozitivelor în cazul unei eșecuri a conexiunii la Internet. Opțiunile de utilizare a rețelelor proiectate în scopuri militare includ, de exemplu, crearea de roiuri „inteligente” de drone . [7]
Standardul ISO/IEC 20248 oferă o metodă prin care datele obiectelor identificate prin edge computing utilizând purtători de date de identificare automată (AIDC) , coduri de bare și/sau etichete RFID pot fi citite, interpretate, verificate și transmise în calculele de „ceață”, și apoi către periferic, chiar dacă eticheta AIDC s-a mutat. [opt]
Atât cloud computing, cât și cel de ceață oferă utilizatorilor finali capacitatea de a stoca și gestiona date prin intermediul aplicațiilor . Cu toate acestea, calculul de ceață este „mai aproape” de utilizatorii finali și are o distribuție geografică mai largă. [9] Însăși definiția „ fog computing” este menită să indice un strat suplimentar de arhitectură de rețea de date care se află structural „sub” cloud computing, similar norilor și ceață, al căror fenomen poate fi observat aproape de sol.
„Cloud computing” este practica utilizării unei rețele de servere la distanță găzduite pe Internet pentru a stoca, gestiona și procesa date, mai degrabă decât servicii locale sau computere personale. [10] Cloud computing, în unele cazuri, este caracterizat de o putere de calcul mai mare și densitatea maximă a fluxurilor de date procesate.
Fog computing facilitează munca serviciilor de procesare și stocare a informațiilor, precum și servicii de rețea care interconectează dispozitivele finale și centrele de date folosind tehnologii cloud; acţionează ca un nivel suplimentar de colectare şi prelucrare a informaţiilor. De obicei, calculul în ceață este considerat o parte suplimentară a infrastructurii de cloud computing.
În comparație cu cloud computing, conceptul de fog computing este mai axat pe apropierea de utilizatorii finali și obiectivele acestora (de exemplu, în ceea ce privește costurile de operare, politica de securitate, utilizarea resurselor etc.). Acest tip de calcul este, de asemenea, mai strâns legat de geografia datelor și de contextul acestora (în ceea ce privește resursele de calcul și resursele IoT), implică reducerea întârzierilor de schimb de date în rețea și utilizarea mai economică a lățimii de bandă a internetului pentru a obține o calitate mai bună a lucru (QoS) [11] . Susținătorii calculului în ceață notează, de asemenea, capacitățile îmbunătățite ale analizei periferice și ale analizei intelectuale a fluxurilor de informații din cadrul rețelei de tipul descris. Acest lucru asigură o eficiență mai mare a interfețelor de utilizator utilizate [12] și îmbunătățește protecția rețelei împotriva defecțiunilor și, de asemenea, permite utilizarea unui nou tip de calcul în sistemele pentru persoanele cu dizabilități . [13] [14] [15] [16] [17]
Nici calculul de ceață nu trebuie confundat cu calculul de margine . Helder Antunes, director senior pentru inovare strategică corporativă la Cisco, susține că edge computing ar trebui să fie văzută ca o parte integrantă, sau un subset, a calculului de ceață. [18] Diferența constă în faptul că edge computing se concentrează exclusiv pe prelucrarea locală a datelor, fiind astfel legătura finală (și cea mai apropiată de utilizator) în ecosistemul de calcul cloud-fog-edge . Fog computing implică nu numai procesarea locală a datelor pe dispozitive, ci și transferul acestora la punctul final.
Fog computing poate fi realizat atât în sisteme cloud mari, cât și în structuri de date mari , motiv pentru care, în procesul acestor calcule, apar dificultăți în accesul obiectiv la informații. Aceasta duce la o scădere a calității rezultatelor obținute. Impactul calculării în ceață asupra sistemelor de cloud computing și big data poate diferi. Cu toate acestea, toate tipurile de calcul de ceață au o limitare inerentă în diseminarea rezultatelor operațiunilor lor, problemă care a fost rezolvată cu crearea de metrici care încearcă să le îmbunătățească acuratețea. [19]