Fog computing je typ horizontální výpočetní architektury, která se používá k provádění objemových výpočtů, ukládání a zpracování dat v rámci sítě cloudových služeb a koncových zařízení lokálně i přes internet .
Termín „fog computing“ má svůj původ v doktorské práci profesora Jonathana Bar-Magenom Numhauser, publikované v roce 2011. V lednu 2012 představil Numhauser koncept nového typu počítání na třetím mezinárodním kongresu umlčených spisů na University of Alcala a v oficiálním zdroji publikoval svůj článek „Fog Computing: An Introduction to the Evolution of Cloud Computing “. [jeden]
Fog computing přitáhl pozornost širokého publika díky zájmu společnosti Cisco , která jej považuje za novou technologii, která umožňuje organizovat další úroveň interakce mezi koncovými zařízeními a cloudovými datovými centry. Dne 19. listopadu 2015 Cisco Systems , ARM Holdings , Dell , Intel , Microsoft a Princeton University založily OpenFog Consortium s cílem prosadit zájmy a rozvoj fog computingu. [2]
Koncept fog computingu zahrnuje další úroveň práce s informacemi jak lokálně, tak v globální síti, zaujímá mezilehlou pozici mezi cloudovými datovými centry, koncovými zařízeními a dalšími prvky datové infrastruktury. Fog computing ve srovnání s cloud computingem představuje další úroveň sběru a analýzy dat, blíže k uživateli, zatímco edge computing je bod popisované sítě nejblíže koncovým zařízením.
Fog computing network je reprezentována dvěma rovinami (úrovněmi) - řídicí rovinou (řídící rovina) a datovou rovinou (datová rovina). Například v datové rovině umožňuje fog computing operátorům výpočetní techniky, aby byli umístěni přímo na okraji sítě, spíše než na serverech datových center.
Fog computing je v některých případech považován za kvalitativní doplněk a také za alternativu ke cloudovým sítím. Výzkumníci identifikují následující významné výhody této technologie:
Fog computing lze považovat za součást konceptu internetu věcí (IoT) , který zahrnuje budování sítě mezi velkým množstvím zařízení, která lidé denně používají. Takové sítě mohou zahrnovat zařízení, jako jsou mobilní telefony, nositelná zařízení pro sledování zdraví, systémy chytrých vozidel a technologie rozšířené reality, jako jsou brýle pro virtuální realitu Google Glass . [3] [4] [5] [6]
SPAWAR , divize amerického námořnictva , vytváří prototypy a testuje škálovatelnou, bezpečnou a chybově odolnou síť pro ochranu strategických vojenských zařízení, pevných i mobilních. Software vyvinutý službou běžící na síťových uzlech je schopen rychle obnovit neomezenou kontrolu nad zařízeními v případě výpadku internetového připojení. Možnosti využití navrhovaných sítí pro vojenské účely zahrnují například vytváření „chytrých“ rojů dronů . [7]
Norma ISO/IEC 20248 poskytuje metodu, pomocí které lze číst, interpretovat, ověřovat a přenášet data objektů identifikovaných pomocí edge computingu pomocí automatických identifikačních datových nosičů (AIDC) , čárových kódů a/nebo RFID tagů, a přenášet je do „mlhových“ výpočtů, a poté do periferie, i když se štítek AIDC přesunul. [osm]
Cloud i fog computing poskytují koncovým uživatelům možnost ukládat a spravovat data prostřednictvím aplikací . Fog computing je však „blíže“ koncovým uživatelům a má širší geografické rozšíření. [9] Samotná definice „ fog computingu“ má označovat další vrstvu architektury datové sítě, která je strukturálně „pod“ cloud computingem, podobně jako mraky a mlha, jejichž jev lze pozorovat blízko země.
„Cloud computing“ je praxe využívající síť vzdálených serverů hostovaných na internetu k ukládání, správě a zpracování dat spíše než k místním službám nebo osobním počítačům. [10] Cloud computing se v některých případech vyznačuje větším výpočetním výkonem a maximální hustotou zpracovávaných datových toků.
Fog computing usnadňuje práci služeb zpracování a ukládání informací a také síťovým službám, které propojují koncová zařízení a datová centra pomocí cloudových technologií; fungují jako další úroveň sběru a zpracování informací. Obvykle se fog computing považuje za další součást infrastruktury cloud computingu.
Ve srovnání s cloud computingem je koncept fog computingu více zaměřen na blízkost ke koncovým uživatelům a jejich cílům (např. z hlediska provozních nákladů, bezpečnostní politiky, využití zdrojů atd.). Tento typ výpočetní techniky také těsněji souvisí s geografií dat a jejich kontextem (z hlediska výpočetních zdrojů a zdrojů IoT), zahrnuje snížení zpoždění výměny dat v rámci sítě a hospodárnější využití šířky pásma internetové páteře pro dosažení lepší kvality práce (QoS) [11] . Zastánci fog computingu si také všímají zlepšených schopností periferní analýzy a intelektuální analýzy informačních toků v rámci sítě popsaného typu. To poskytuje vyšší efektivitu používaných uživatelských rozhraní [12] a zlepšuje ochranu sítě před poruchami a také umožňuje použití nového typu výpočetní techniky v systémech pro osoby se zdravotním postižením . [13] [14] [15] [16] [17]
Fog computing by také neměl být zaměňován s edge computingem . Helder Antunes, vrchní ředitel podnikových strategických inovací ve společnosti Cisco, tvrdí, že edge computing by měl být vnímán jako nedílná součást nebo podmnožina fog computingu. [18] Rozdíl spočívá ve skutečnosti, že edge computing je zaměřen výhradně na lokální zpracování dat, je tedy konečným (a uživateli nejbližším) článkem v ekosystému cloud-fog-edge computing. Fog computing zahrnuje nejen zpracování dat lokálně na zařízeních, ale také jejich přenos do koncového bodu.
Fog computing lze provádět jak ve velkých cloudových systémech, tak ve velkých datových strukturách , proto jsou v procesu těchto výpočtů potíže s objektivním přístupem k informacím. To vede ke snížení kvality získaných výsledků. Dopad fog computingu na cloud computing a systémy velkých dat se může lišit. Všechny typy fog computingu však mají inherentní omezení v šíření výsledků svých operací, což je problém, který byl vyřešen vytvořením metrik, které se snaží zlepšit jejich přesnost. [19]