ماهي الحوسبة الضبابية وكيف تعمل واستخداماتها

ماهي الحوسبة الضبابية

الحوسبة الضبابية “Fog computing”  وتعرف أيضاََ بشبكات الضباب “fog networking,”، أو التضبيب “fogging” وهي بنية/ هيكلية  تستخدم الأجهزة المتطورة لمعالجة  قدر كبير من بيانات الحوسبة الطرفية والتخزين والاتصال محليًا وتوجيهها عبر الإنترنت ، كما تُعرف الأجهزة التي تتكون منها البنية التحتية للضباب باسم عُقد الضباب.

وقد تمت صياغة مصطلح حوسبة الضباب من قبل شركة سيسكو في يناير 2014  وهذا بسبب الإشارة إلى الضباب على أنه غيوم قريبة من الأرض بنفس الطريقة التي ارتبطت بها حوسبة الضباب بالعقد الموجودة بالقرب من العقد في مكان ما بين المضيف و السحابة .

الفرق بين الحوسبة السحابية والحوسبة الضبابية

“الحوسبة السحابية” هي استخدام شبكة من السيرفرات البعيدة المستضافة على الإنترنت  بما في ذلك الخوادم والتخزين وقواعد البيانات والشبكات والبرمجيات والتحليلات والذكاء لتخزين وإدارة ومعالجة البيانات على الانترنت (السحابة) ، بدلاً من سيرفر محلي أو الكمبيوتر الشخصي .

 

توفر كل من الحوسبة السحابية وحوسبة الضباب التخزين والتطبيقات والبيانات للمستخدمين النهائيين ، ولكن حوسبة الضباب أقرب إلى المستخدمين النهائيين ولها توزيع جغرافي أوسع ، وتعمل حوسبة الضباب  بتشغيل خدمات الحوسبة والتخزين والشبكات بين الأجهزة الطرفية ومراكز بيانات الحوسبة السحابية

ففي الحوسبة الضبابية ، يتم وضع جميع إمكانيات التخزين وإمكانيات الحساب والبيانات جنبًا إلى جنب مع التطبيقات بين السحابة والمضيف الفعلي ، ويتم وضع كل هذه الوظائف أكثر تجاه المضيف “host ” ، ما يجعل معالجة البيانات أسرع حيث تتم تقريبًا في المكان الذي يتم فيه إنشاء البيانات.

باختصار : يمكننا القول أن الحوسبة الضبابية لا تغني عن الحوسبة السحابية بل تتكامل معها و توجد كطبقة وسطى بين الحوسبة السحابية و حوسبة الحافة بهدف سرعة معالجة البيانات وتحسين من كفاءة النظام و لضمان زيادة الأمان.

كيف تعمل الحوسبة الضبابية

في الوقت الحاضر يتم إنشاء كمية هائلة من البيانات كل ثانية حول العالم ، حيث تقوم الشركات بجمع ومعالجة تلك البيانات من الأشخاص والحصول على تحليلات لتوسيع نطاق أعمالها. 

فعندما تصل الكثير من المؤسسات إلى بياناتها في وقت واحد على الخوادم البعيدة في مراكز البيانات ، فقد تحدث زيادة في حركة مرور البيانات التي يمكن أن تتسبب في بعض التأخير في الوصول إلى البيانات ، وعرض النطاق الترددي المنخفض ” lower bandwidth”، وغيرها من المشكلات ، لذلك أصبحت تقنية الحوسبة السحابية وحدها ليست فعالة بما يكفي لتخزين ومعالجة كميات هائلة من البيانات والاستجابة بسرعة.

وكما ذكرنا فإن حوسبة الضباب تقع في المنتصف بين الحوسبة الطرفية و الحوسبة السحابية
فبالتالي عندما تقوم الأجهزة  الطرفية بإرسال بيانات بتدفقات كبيرة إلى السحابة هنا تقوم عقد الضباب باستقبال هذه البيانات و تحليلها وفرزها وحذف الغير هام منها قبل إرسالها إلى السحابة ، بعد ذلك يتم معالجة البيانات التي تحتاج الى سرعة في الرد والمعالجة في عقد الضباب ، أما ما يصل الى السحابة فقط هي البيانات التي تحتاج الى تخزين ولا تتم الحاجة لها باستمرار .

استخدامات الحوسبة الضبابية

يمكن استخدام حوسبة الضباب في السيناريوهات التالية:

• تستخدم عندما تكون هناك بيانات محددة مطلوب إرسالها فقط  إلى السحابة ، حيث يتم اختيار هذه البيانات المحددة للتخزين طويل المدى ولا يحتاج  المضيف “host” الوصول اليها كثيرًا.
• تستخدم حوسبة الضباب عندما يجب تحليل البيانات في غضون أجزاء من الثانية ، أي يجب أن يكون الكُمون منخفضًا.
• يتم استخدامها كلما دعت الحاجة إلى توفير عدد كبير من الخدمات على مساحة كبيرة في مواقع جغرافية مختلفة.
• يجب أن تستخدم الأجهزة التي تخضع لعمليات حسابية ومعالجات دقيقة حوسبة الضباب.

أمثلة من العالم الحقيقي حيث يتم استخدام حوسبة الضباب في أجهزة إنترنت الأشياء ، الأجهزة ذات المستشعرات الدقيقة  ، الكاميرات الرقمية ، إنترنت الأشياء  IoT، الأجهزة الطبية ، السيارات ذاتية القيادة … إلخ.

مزايا الحوسبة الضبابية

• تقلل الحوسبة الضبابية من كمية البيانات التي يجب إرسالها إلى السحابة.
• نظرًا لتقليل المسافة التي يجب أن تقطعها البيانات ، يؤدي ذلك إلى توفير عرض النطاق الترددي للشبكة.
• تقلل  وقت الانتظار وبالتالي سرعة  استجابة النظام.
• تعمل على تحسين الأمان العام للنظام حيث توجد البيانات بالقرب من المضيف/ الحافة.
• توفر خصوصية أفضل حيث يمكن للصناعات إجراء تحليل لبياناتها محليًا.

عيوب الحوسبة الضبابية

• قد يحدث ازدحام بين المضيف وعقدة الضباب بسبب زيادة حركة المرور (تدفق البيانات الكثيف).
• يزداد استهلاك الطاقة عند وضع طبقة أخرى بين المضيف/ الحافة  والسحابة.
• من الصعب جدولة المهام بين العقد المضيفة وعقد ضباب بالإضافة إلى عُقد الضباب والسحابة.
• تصبح إدارة البيانات صعبة بسبب كمياتها الكبيرة و عمليات المعالجة والفرز.

تطبيقات الحوسبة الضبابية

• تستخدم لمراقبة وتحليل حالة المرضى ، في حالة الطوارئ   يمكن تنبيه الأطباء.
• تستخدم لمراقبة السكك الحديدية في الوقت الفعلي كما هو الحال بالنسبة للقطارات عالية السرعة التي نريد أقل زمن انتقال ممكن.
• تستخدم لتحسين خطوط أنابيب الغاز والزيوت ، هذه العملية تولد كمية هائلة من البيانات ومن غير الفعال تخزين جميع البيانات في السحابة لتحليلها.
• تستخدم في السيارات ذاتية القيادة.
• تستخدم في إنترنت الأشياء وإنترنت الأشياء الصناعي.

اقرأ أيضاََ : أشهر تطبيقات الحوسبة السحابية 

المراجع :
https://www.welotec.com/edge-computing-fog-computing-or-both/
https://en.wikipedia.org/wiki/Fog_computing