Pe scurt și clar despre calculul de ceață. Fog computing în loc de cloud computing: un nou concept pentru distribuția datelor

Fog computing s-a vorbit mai mult sau mai puțin tare anul trecut, iar acum această direcție apare treptat în lumina pieței.

Aceasta este încă aceeași sursă de servicii, aplicații, date, putere de calcul și depozite virtuale prin retea, doar in cazul ceatei, se pune accent fundamental pe faptul ca toate aceste servicii sunt furnizate absolut distribuite, fara nici un compromis in ceea ce priveste disponibilitatea obligatorie a fiecarui nod al retelei de ceata (tehnic - mesh-) , care poate eșua oricând, dar este în regulă: vor exista milioane și miliarde de astfel de noduri („picături” în terminologia Fog Computing).

Apropo, cu infrastructura infrastructurii. -- cloud computing, căruia îi lipsește formal cel mai important concept de „nod”, este probabil motivul pentru care este supus unei critici atât de acerbe la nivel de terminologie. Dar Digital Fog, în sensul său cel mai adevărat, este un număr imens de picături, fiecare fiind un microcip care poate funcționa autonom câțiva ani și poate efectua anumite calcule la cerere. Astfel de picături pot fi împrăștiate la fiecare pas, împrăștiate pe masă, purtate în buzunare etc. Unele jocuri cyberpunk au un concept similar de „creștere de nivel” – în care abilitățile unui personaj sunt determinate de numărul de jetoane pe care le poate folosi pentru a se dezvolta.

Din punct de vedere tehnic, Fog Computing implică utilizarea exclusiv distribuite sisteme software si miercurea programare paralelă, care acceptă miliarde de noduri.

Principalul dezavantaj cloud computing- aceasta este ultima milă, livrarea lentă a serviciului către utilizator dintr-un anumit centru de date, fără întârzieri. Acest principiu este înlocuit prin dotarea cu sisteme care combină cadența de foc sisteme localeși puterea norilor. Modelul totul ca serviciu poate realiza în sfârșit sloganul „date de pe orice dispozitiv, oricând, oriunde în lume”.

Dar pentru ce se observă clar Utilizator final diferența dintre ceață și nor?

Livrarea datelor fizic mai aproape de utilizator. Acum datele necesare din centrul american de date cloud sunt trimise către gadgetul meu din întreaga lume. Și în ceață vor fi depozitate pe măsuța mea de cafea, stocate în cache automat și complet neobservate și încărcate cu viteza fulgerului prin retea locala. Deosebit de eficiente în acest context sunt serviciile de ceață care oferă servicii de streaming (de exemplu, filme online) - în special, datorită stocării în cache a filmelor în ceață locală (amintiți-vă, prin analogie, fișierele locale „haldele de gunoi” cu terabytes de software care odată a existat cu fiecare furnizor, de unde se putea descărca software-ul la viteza fulgerului).
- referința geografică a norilor la zonă specifică. Chiar dacă centrul de date este situat fizic lângă organizația mea, care procesează Big Data, aceste fluxuri vor merge către el pe întreaga planetă (70% prin canale din Europa de Vest și Statele Unite controlate de NSA))). Iar tehnologia ceață va face posibilă organizarea unui serviciu de ceață direct în birou, care va fi conectat aproape direct la centrul de date și fără tam-tam scump cu așezarea fibrei optice.
- funcționarea și administrarea vor fi simplificate semnificativ dispozitive mobile- acum numărul lor și încărcarea acestora cresc rapid, iar ceața vă permite să accelerați semnificativ livrarea datelor necesare către smartphone-uri și, în același timp, să mențineți controlul total asupra activității lor și, de exemplu, să determinați locația unui angajat în ceața corporativă cu orice precizie.
- este important ca ceața să înceapă să fie implementată pe toată verticala - de la conducerea de jos până la vârf și de la magazinele obișnuite până la cele mai mari servicii online. Toți sunt extrem de interesați de livrarea de mare viteză a datelor lor către utilizatorii care folosesc intens gadget-urile din întreaga lume, dar atunci când organizația are 1-2 centre de date, acest proces se transformă într-un coșmar tehnologic.
- posibilitate reală de integrare perfectă a ceață și nor! Astăzi, este foarte posibil să izolați datele utilizatorului, astfel încât să „trăiască” la marginea norului, ieșindu-se în evidență în ceața locală geografic.

Puteți spune și asta: norii sunt ceva care trăiește infrastructural într-un centru de date. Ceața este ceva care trăiește pe pământ, chiar lângă noi. În plus, toți experții notează securitatea foarte ridicată a sistemului de ceață - datorită proces complex procesarea distribuită a datelor rupte în bucăți de un număr mare de noduri.
De în general,Fog computing este ultima etapă intermediară între cloud ,computing și Internetul lucrurilor, sau chiar Internetul ,Everything.

Dacă vi se pare că nu vedeți nimic în poză, atunci voi răspunde, imaginea arată clar ceață! ;) În legătură cu ieșirea din tăcerea forțată, stagnantă, public micul meu eseu futurologic.

Ura! S-a întâmplat ceea ce bolșevicii le era frică să ceară atât de mult timp! În urma cloud computing-ului, astăzi inaugurăm era computerului în ceață!

Fog computing - și sună cam cețos. Voi încerca să transmit această paradigmă pe scurt unui cititor neînarmat cu Wikipedia și Google. Pentru cei înarmați, va trebui spus că această expresie a fost deja distrusă de unul dintre tipurile de cloud computing, care nu este în mod fundamental diferit de ele.

Deci, calculul de ceață. După cum ați putea ghici, „ceața” este, ca și „nor”, ​​o putere de calcul distribuită conectată. Să aplicăm o abordare diferențială a norului și să presupunem că în loc de un singur nod cloud (da, nu există noduri în norii reali și aici se află falsitatea acestui termen) constând din: procesor, RAM, ROM, intrare/ieșire dispozitive, avem un câmp scalar (distribuție în termeni de densitate) putere de calcul, operațional și memorie permanentă, precum și un câmp vectorial al fluxurilor de date.

În acest moment poți expira și voi încerca mai departe fără aceste probleme. Calculatoarele devin mai mici. Calculatoarele devin mai ieftine. Acum, un player MP3 are o putere de calcul cu ordine de mărime mai mare decât primul computer creat pentru a rezolva probleme militare și științifice extrem de importante. Tac în ceea ce privește dimensiunea și cel mai important - consumul de energie. Acum densitate dispozitive de calcul atât de sus încât este corect să aplici la el metode statistice. Am văzut odată un articol excelent în care a fost dat calculul total. puterea dispozitivelor în contextul calculului. puterea unui dispozitiv și s-a dovedit că toată puterea nu este în supercomputere, ci în telefoane mobile ieftine.

Pe măsură ce computerele devin mai ieftine, și sistemele de comunicații devin mai ieftine. Bluetooth este disponibil aproape peste tot și nu sunt sigur că adidașii mei nu îl au. Și chiar acum nu mai există obstacole pentru ca toate aceste mici computere slabe să se unească într-o ceață de calcul violet mare.

„Ceața” se bazează pe o „scădere” - un cip de microcontroler cu memorie și o interfață pentru transferul de date la bord și un cip comunicații fără fir Tip de plasă (rețea de senzori). „Picătura” primește energie de la o baterie mică, care totuși va dura câțiva ani de funcționare cu pauze regulate pentru somn (regulile picoPower de la Atmel). „Picătura” poate fi conectată la dispozitive de intrare (senzori de toate tipurile, de la temperatură și tensiune până la poziția în spațiu și nivelul radiațiilor ultraviolete) și la dispozitive de ieșire (LED-uri, indicatori LCD și de gheață, contacte uscate etc.) de Skynet, nu Este adevărat?

„Și când suntem la doi pași de o grămadă de bogății fabuloase...” - așa cum a cântat eroul celebrului musical de desene animate, cel mai interesant lucru rămâne - informațiile care nu au legătură directă cu acești senzori pot fi stocate și procesate. in aceasta retea. Evident, pentru majoritatea sarcinilor performanța microcontrolerelor moderne este mai mult decât suficientă și obținem un câmp de putere de calcul în exces. Și, după cum știți, nu există niciodată prea mulți bani, muniție și putere de calcul.

Acesta este genul de lucru pe care îl primim. Să vedem dacă S. Lem a avut dreptate în „Congresul futurologic” al său și eu am avut dreptate în ceața de calcul?

CE ESTE FOG COMPUTING?

Aparent, elitele ruse continuă să caute modalități de a sparge blestemul mărfurilor din țară. Recent, pe lista tehnologiilor avansate care vor fi promovate în țară a fost adăugată o nouă direcție cu un nume la fel de intrigant - teleportarea cuantică, o conductă Hyperloop de mare viteză și blockchain: președintele Vladimir Putin a ordonat dezvoltarea tehnologiei de calcul a ceață. în țară ). Slon Magazine și-a dat seama ce se află cu adevărat în spatele acestor cuvinte.

Ce este calculul de ceață?

Acesta este un model în care resursele dispozitivelor care funcționează „pe teren” sunt folosite pentru a stoca date, a le analiza și a lua decizii ( calculatoare personale, gadgeturi, aparate electrocasnice, drone, camere video etc.), mai degrabă decât nodurile centrale ale rețelei.

Este mai ușor de înțeles sensul termenului pe baza conceptului de „nor”, ​​cu care mulți sunt deja familiarizați. ÎN model de nor principalele funcții sunt îndeplinite de centrele de date centralizate, care colectează date de la nodurile extreme ale rețelei și își găsesc o utilizare ulterioară. Toți giganții IT au nori care conțin milioane de terabytes de informații: Apple, Google, Intel și alții. În modelul cloud, multe depind de lățime de bandă canale prin care se face schimb de informații între nor și periferie. Potrivit autorilor ideii de calcul de ceață, transferul unei părți semnificative a acestei lucrări „in situ” va crește viteza de luare a deciziilor. Norul centralizat și ceața descentralizată nu se exclud reciproc, ci sunt mai degrabă complementare.

Unde poate fi folosit modelul?

Soluțiile de ceață sunt cele mai potrivite pentru Internetul lucrurilor - o rețea în care diverse dispozitive interacționează între ele și mediu inconjurator pe baza anumitor reguli (nu a plouat de mult timp - patul de grădină este udat) sau la comanda unei persoane. Dacă modelul poate fi implementat cu succes, va fi cel mai eficient în domeniile în care capacitatea de răspuns și siguranța sunt esențiale: în medicină, energie electrică, automobile și așa mai departe. Acest lucru va fi probabil urmat de industrii în care eficiența nu va fi la fel de importantă, dar automatizarea suplimentară poate crește eficiența proceselor.

„De exemplu, camerele și senzorii amplasați în jurul unui centru comercial pot transmite continuu date despre fluxul și traficul clienților. Mall comercial extrage o anumită valoare din datele pe care le primește trimițându-le în cloud pentru analiză și identificarea tendințelor pe termen lung. Dar acest beneficiu poate fi multiplicat de multe ori dacă sistemul poate procesa datele local și în timp real și apoi poate lua imediat măsurile adecvate, apelând, de exemplu, casierii suplimentari înainte de un aflux de clienți”, spune Maciek Kranz, vicepreședinte al routerului. producătorul Cisco, de exemplu, care a devenit principalul popularizator al conceptului.

Modelul va avea probabil limitări în ceea ce privește durata stocării datelor - până la câteva săptămâni, sugerează dezvoltatorii Cisco. Adică, aspiratorul robot cu greu își va „aminti” în detaliu istoricul curățării apartamentului: pur și simplu nu este necesar și va necesita ca aspiratorul și lucrurile din jur să volume suplimentare memorie. Un alt lucru este arhiva de filme și înregistrări sonore, pe care majoritatea oamenilor ar dori să le păstreze mulți ani - în în acest caz, Soluțiile cloud sunt mai potrivite.

Cine dezvoltă tehnologia?

În 2015, a fost creat consorțiul Open Fog, care, pe lângă „evanghelistul de ceață” Cisco, a inclus și alți giganți din industrie (GE Digital, Schneider Electric, Dell, Intel, Microsoft și alții), precum și Universitatea Princeton. Scopul său este de a crea arhitectura deschisa, pe care producătorii îl pot folosi pentru a asigura compatibilitatea diferite dispozitiveîmpreună.

Descoperirile tehnologice ale organizației nu au fost raportate, dar popularizatorilor „de ceață” le place să exploateze puterea poetică a imaginii. Așa începe, de exemplu, postarea directorului executiv al Open Fog, Lynne Canavan, pe site-ul web al consorțiului:

„În copilărie, am petrecut fiecare vară într-o căsuță mică de pe coasta Maine. Știam totul despre ceață - toate tipurile de ceață. Uneori, ceața se ridica încet. Și s-a întâmplat ca straturi dense de ceață să învăluie rapid coasta, ascunzând tot ce era în câmpul tău vizual. Ceața era inevitabilă. Neînduplecat. Puternic."

Care sunt perspectivele economice?

În 2015, piața Internet of Things, unde va fi folosită în principal calculul în ceață, a fost estimată de compania de consultanță IDC la 2,7 miliarde de dolari. Conform previziunilor sale, cinci ani mai târziu va crește la 7,1 miliarde de dolari.

Cine se va ocupa de „ceața” din Rusia?

Ordinul lui Putin se adresează Ministerului Telecomunicațiilor și Comunicațiilor de Masă, Ministerului Industriei și Comerțului, Agenției pentru Inițiative Strategice și companiei de stat Rostelecom. Ministerul Telecomunicațiilor și Comunicațiilor de Masă, la rândul său, a cerut sfaturi de la jucătorii ruși din industria IT, inclusiv de la compania T-Platforms, care dezvoltă supercalculatoare.

Majoritatea serviciilor de cloud computing se împart în trei grupuri generale: infrastructură ca serviciu (IaaS), platformă ca serviciu (PaaS) și software ca serviciu (SaaS). Astfel de servicii sunt uneori numite stivă de cloud computing, deoarece se stivuiesc unele peste altele. Dacă aflați care sunt acestea și cum diferă unele de altele, vă va fi mai ușor să vă realizați obiectivele de afaceri.

Infrastructură ca serviciu (IaaS)

Platforma ca serviciu (PaaS)

PaaS se referă la cloud servicii de calcul care oferă un mediu la cerere pentru dezvoltarea, testarea și livrarea aplicațiilor softwareși gestionarea acestora. PaaS facilitează dezvoltarea dezvoltatorilor creație rapidă aplicații web sau aplicatii mobile fără a avea de-a face cu infrastructura de bază a serverelor, stocării, rețelelor și bazelor de date necesare dezvoltării. Informații suplimentare vezi Ce este PaaS?

Software ca serviciu (SaaS)

SaaS este o metodă de livrare a software-ului aplicației prin Internet la cerere și, de obicei, pe bază de abonament. În schemă cloud SaaS Furnizorii găzduiesc și gestionează software-ul și infrastructura de bază și se ocupă de toată întreținerea, inclusiv actualizările software și corecțiile de securitate. Utilizatorii se conectează la aplicație prin Internet, de obicei folosind un browser web pe telefon, tabletă sau computer. Pentru mai multe informații, vezi

A trecut ceva timp de când termeni noi din domeniul tehnologiilor cloud și centrelor de date au navigat în portul nostru. Lumea, într-un fel sau altul, se învârte în jurul a tot felul de „ca serviciu” și imploră SaaS sacramental - în sensul „Ceva este un serviciu”. Cu toate acestea, uneori apar inovații cardinale în pomana din nor, pentru care trebuie inventată o nouă terminologie. De altfel, din vara lui 2013 se putea observa că câștiga popularitate noua moda, pe care nu l-am luat în serios la momentul respectiv și, prin urmare, nu am scris prea multe despre asta. Sună ca Fog Computing sau „fog computing”. Sarcina unui astfel de calcul este să colecteze servicii, încărcări, aplicații, cantități mari de date într-o grămadă și să combine toate acestea cu rețele de nouă generație. Scopul este de a oferi date, putere de procesare, memorie și servicii la un nivel cu adevărat distribuit.

Cert este că datele în sine sunt astăzi extrem de distribuite, sunt livrate continuu, în volume mari și un număr imens utilizatorii de tot felul de dispozitive. Pentru a face modelul de cloud eficient, companiile trebuie să învețe cum să livreze conținut utilizatorilor lor printr-o platformă distribuită geografic, mai degrabă decât printr-un nor care este situat fizic într-o singură locație. Astfel, ideea calculului de ceață este de a distribui datele și de a le face efectiv mai aproape de utilizator, eliminând întârzierile de rețea și tot felul de obstacole asociate transferului de date. Utilizatorii au nevoie de datele și aplicațiile lor oriunde și oricând - despre asta se referă modelul de livrare în cloud. Aceasta înseamnă că viitorul norilor se află în zona ideii deja familiare a Internetului totul, pe care Mikhail Vannakh a examinat-o cu atenție în materialul său „”:

„Așadar, cea mai superficială privire ne va spune că „Internetul totul” menține continuitatea cu etapele anterioare de dezvoltare Retea globala. Desigur, conține atât oamenii pentru care a fost creată Rețeaua, cât și lucrurile care reprezintă acum majoritatea populației sale. Și - se adaugă două categorii noi. Acestea sunt date și procese. În plus, la conexiunile originale de la om la om (People to people, P2P), se adaugă comunicațiile de la om la mașină (P2M) și de la mașină la mașină (M2M)... (Acest lucru, apropo, spune și despre „inteligența” crescută a mașinilor: să ne amintim care este esența testului Turing.) Dar totuși, principalul lucru sunt datele și procesele.”

Această ceață abstractă se bazează pe conceptul de picătură. Ceea ce îl face similar cu întruchiparea fizică a ceții. O picătură este un cip de microcontroler cu memorie încorporată și o interfață de transfer de date, combinat cu un cip de comunicație fără fir în format Mesh. O astfel de picătură este alimentată de o baterie mică, care durează câțiva ani de funcționare continuă. Tot felul de senzori pentru temperatură, lumină, tensiune, radiație și poziție în spațiu pot fi conectați la picătură. Precum și metode de ieșire, cum ar fi LED-urile sau afișajele. Această picătură este unică tehnologie de bază pentru calculul de ceață. Cu ajutorul acestor mini-cipuri, puteți crea o rețea cu adevărat distribuită de date sau dispozitive și o puteți implementa pe întreaga planetă.

Pentru a înțelege utilitatea și a justifica necesitatea calculului de ceață, vom încerca să distingem în această ceață modalitățile de utilizare a calculului de ceață.

Cu ajutorul calculului de ceață ca sistem, este posibil, relativ vorbind, să faceți datele mai aproape de utilizator, chiar și în sens geografic. Circulația constantă a informațiilor în lume îi obligă pe furnizori să creeze noi tehnologii pentru stocarea locală și stocarea în cache. Picăturile permit ca datele să fie plasate aproape de utilizator, mai degrabă decât să fie stocate geografic departe într-un centru de date. Acest lucru vă permite să evitați tot felul de întârzieri în transmiterea informațiilor către utilizatorul final.

Prin tehnologia ceață, este, de asemenea, posibil să se creeze o distribuție densă din punct de vedere geografic de calcul și date. Fog computing împinge limitele tehnologiei cloud, făcând rețeaua și datele extrem de dispersate. Această infrastructură este utilă din mai multe motive. În primul rând, vă permite să analizați „datele mari” mai rapid și mai eficient. În al doilea rând, administratori de rețea poate satisface interogări locale utilizatorii fără a construi un complet infrastructura retelei. În plus, calculul de ceață distribuită face analiza datelor în timp real mai mult decât fezabilă, chiar dacă infrastructura se scalează agresiv.

De asemenea, calculul de ceață ajută cu adevărat munca de calitate Cu utilizatorii de telefonie mobilăși introduceți Internetul obiectelor ca un alt canal de distribuție sau marketing. Administratorul infrastructurii dvs. are acces la date despre unde și cum primesc utilizatorii informații și cât de repede se întâmplă acest lucru. Acest lucru nu numai că ajută la îmbunătățirea experienței clienților, dar o face și mai sigură. Controlând datele de la toate nodurile simultan, calculul în ceață vă permite să vă transformați centrul de date într-unul distribuit. platforma cloud pentru utilizatorii finali.

Un alt avantaj al conceptului este că este destul de realist, adică nu este un alt concept fără chip de care nimeni nu are nevoie. Mai mult decât atât, multe companii implementează deja calculul în ceață, în timp ce altele, de fapt, sunt pregătite pentru asta de mult timp. Orice companie care furnizează conținut (în special conținut complex și voluminos) poate, în principiu, să înceapă implementarea calculului de ceață. Luați Netflix, de exemplu: pentru această companie, stocarea tuturor datelor sale în câteva centre de date înseamnă un dezastru total în momentul în care toate aceste date trebuie să fie livrate consumatorului. Și având în vedere numărul de utilizatori ai serviciului, livrarea distribuită de date ar putea servi bine Netflix.

Trebuie înțeles că calculul de ceață nu este un înlocuitor pentru modelul cloud ca atare. Dimpotrivă, continuă ideile și dezvoltă în mod activ chiar conceptul de cloud computing. Datorită „blob-urilor”, puteți izola datele în sisteme cloudși păstrați-le aproape de utilizator. Dacă țineți cont de acest detaliu, veți înțelege cum localizarea datelor ușurează viața celor implicați în distribuirea lor. În conceptul de calcul al ceață tehnologii cloud sporesc considerabil impactul lor pozitiv asupra economiei întreprinderii datorită distribuției și localizării datelor.