Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Консорциум OpenFog представляет собой объединение крупных технологических компаний , направленных на стандартизацию и продвижения противотуманных вычислений.

Туман вычисления [1] [2] или туман сеть , также известная как запотевание , [3] [4] представляет собой архитектуру , которая использует краевые устройства для выполнения значительного объема вычислений, хранения и передачи информации локально и направляются через интернет - магистраль .

Концепция [ править ]

Туманные вычисления, также называемые пограничными вычислениями, предназначены для распределенных вычислений, когда многочисленные «периферийные» устройства подключаются к облаку.. (Слово «туман» предполагает периферию или край облака). Многие из этих устройств будут генерировать объемные необработанные данные (например, от датчиков), и вместо того, чтобы пересылать все эти данные на облачные серверы для обработки, идея туманных вычислений состоит в том, чтобы выполнять как можно большую обработку с использованием совместно используемых вычислительных блоков. расположен с устройствами генерации данных, так что пересылаются обработанные, а не необработанные данные, и требования к полосе пропускания снижаются. Дополнительным преимуществом является то, что обработанные данные, скорее всего, понадобятся тем же устройствам, которые сгенерировали данные, так что за счет локальной, а не удаленной обработки задержка между вводом и ответом сводится к минимуму. Эта идея не совсем нова: в сценариях, не связанных с облачными вычислениями, специализированное оборудование (например,микросхемы обработки сигналов, выполняющие быстрое преобразование Фурье) уже давно используется для уменьшения задержки и уменьшения нагрузки на ЦП.

Туман сеть состоит из плоскости управления и плоскости данных . Например, на уровне данных туманные вычисления позволяют вычислительным службам находиться на границе сети, а не серверам в центре обработки данных. По сравнению с облачными вычислениями , туманные вычисления подчеркивают близость к конечным пользователям и целям клиента (например, эксплуатационные расходы, политики безопасности, [5] использование ресурсов), плотное географическое распределение и контекстную осведомленность (что касается вычислительных ресурсов и ресурсов Интернета вещей), сокращение задержки и экономия пропускной способности магистрали для достижения лучшего качества обслуживания (QoS) [6] и пограничной аналитики / потокового майнинга, в результате чего повышается удобство работы пользователей [7]и резервирование в случае сбоя, а также его можно использовать в сценариях Assisted Living . [8] [9] [10] [11] [12] [13]

Туманные сети поддерживают концепцию Интернета вещей (IoT), в которой большинство устройств, используемых людьми ежедневно, будут подключены друг к другу. Примеры включают телефоны, носимые устройства для мониторинга состояния здоровья, подключенный автомобиль и дополненную реальность с использованием таких устройств, как Google Glass . [14] [15] [16] [17] [18]

SPAWAR , подразделение ВМС США, создает прототип и тестирует масштабируемую безопасную ячеистую сеть, устойчивую к нарушениям, для защиты стратегических военных активов, как стационарных, так и мобильных. Приложения управления машинами, работающие на узлах сети, «берут на себя управление», когда теряется подключение к Интернету. Примеры использования включают Интернет вещей, например, рои умных дронов. [19]

ISO / IEC 20248 предоставляет метод, с помощью которого данные объектов, идентифицированных с помощью граничных вычислений с использованием автоматизированных носителей идентификационных данных [AIDC], штрих-кода и / или RFID- метки, могут быть прочитаны, интерпретированы, проверены и доступны в «тумане» и т. Д. "Edge", даже когда тег AIDC переместился. [20]

История [ править ]

В 2011 году возникла потребность в расширении облачных вычислений с помощью туманных вычислений, чтобы справиться с огромным количеством устройств IoT и большими объемами данных для приложений реального времени с низкой задержкой. [21] [1]

19 ноября 2015 года Cisco Systems , ARM Holdings , Dell , Intel , Microsoft и Принстонский университет основали Консорциум OpenFog для продвижения интересов и развития туманных вычислений. [22] Старший управляющий директор Cisco Хелдер Антунес стал первым председателем консорциума, а главный стратег Intel в области Интернета вещей Джефф Феддерс стал его первым президентом. [23]

Определение [ править ]

И облачные вычисления, и туманные вычисления предоставляют конечным пользователям хранилище, приложения и данные. Однако туманные вычисления ближе к конечным пользователям и имеют более широкое географическое распространение. [24]

«Облачные вычисления» - это практика использования сети удаленных серверов, размещенных в Интернете, для хранения, управления и обработки данных, а не локального сервера или персонального компьютера. [25]

Также известные как периферийные вычисления или туманные вычисления, туманные вычисления облегчают работу вычислительных, хранилищ и сетевых служб между конечными устройствами и центрами обработки данных облачных вычислений. Хотя граничные вычисления обычно относятся к месту, где создаются экземпляры услуг, туманные вычисления подразумевают распределение ресурсов связи, вычислений, хранения и услуг на устройствах и системах или рядом с ними под контролем конечных пользователей. [26] [27] Туманные вычисления - это средний и средний уровень вычислительной мощности. [28] туманные вычисления часто служат дополнением к облачным вычислениям. [29]

Национальный институт стандартов и технологий в марте 2018 года выпустил определение туманных вычислений, приняв большую часть коммерческой терминологии Cisco, например, специальную публикацию NIST 500-325, Концептуальную модель туманных вычислений, которая определяет туманные вычисления как горизонтальную, физическую или виртуальную парадигму ресурсов. между интеллектуальными конечными устройствами и традиционными облачными вычислениями или центрами обработки данных . [30]Эта парадигма поддерживает вертикально изолированные приложения, чувствительные к задержкам, обеспечивая повсеместные, масштабируемые, многоуровневые, федеративные, распределенные вычисления, хранилище и сетевое подключение. Таким образом, туманные вычисления лучше всего отличаются расстоянием от края. В теоретической модели туманных вычислений узлы туманных вычислений физически и функционально действуют между граничными узлами и централизованным облаком. [31] Большая часть терминологии не определена, включая ключевые архитектурные термины, такие как «умный», и различие между туманными вычислениями и граничными вычислениями в целом не согласовано. Туманные вычисления более энергоэффективны, чем облачные вычисления. [32]

Стандарты [ править ]

IEEE принял стандарты туманных вычислений, предложенные OpenFog Consortium. [33]

См. Также [ править ]

  • Противотуманная робототехника
  • Периферийные вычисления
  • Мобильные периферийные вычисления

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b Бономи, Флавио (19–23 сентября 2011 г.). «Подключенные автомобили, Интернет вещей и туманные вычисления, 8-й международный семинар ACM по взаимодействию между сетями транспортных средств (VANET 2011), Лас-Вегас, штат Невада, США» . www.sigmobile.org . Проверено 7 августа 2019 .
  2. ^ Bonomi, Флавио (4-8 июня 2011). «Облачные и туманные вычисления: компромиссы и приложения. Семинар EON-2011, Международный симпозиум по компьютерной архитектуре (ISCA 2011), Сан-Хосе, Калифорния, США» . sites.google.com . Проверено 7 августа 2019 .
  3. ^ «Интернет вещей, от облачных вычислений до туманных вычислений» . blogs @ Cisco - Блоги Cisco . 2015-03-25 . Проверено 7 апреля 2017 .
  4. ^ «Что такое туманные вычисления? Определение в Webopedia» . www.webopedia.com . Проверено 7 апреля 2017 .
  5. ^ Форти, Стефано; Феррари, Джан-Луиджи; Броги, Антонио (январь 2020 г.). «Безопасное развертывание на границе облака с доверием» . Компьютерные системы будущего поколения . 102 : 775–788. DOI : 10.1016 / j.future.2019.08.020 .
  6. ^ Броджи, Антонио; Форти, Стефано (2017). «Развертывание приложений Интернета вещей с учетом QoS через туман» (PDF) . Журнал IEEE «Интернет вещей» . ПП (99): 1185–1192. DOI : 10,1109 / JIOT.2017.2701408 . ISSN 2327-4662 . S2CID 2880664 .   
  7. ^ Cisco RFP-2013-078. Туманные вычисления, экосистема, архитектура и приложения: [1] Также доступны в Интернет-архиве: [2] .
  8. ^ Николудакис, Y .; Panagiotakis, S .; Markakis, E .; Pallis, E .; Mastorakis, G .; Мавромустакис, CX; Добре, К. (ноябрь 2016 г.). «Аварийная система на основе тумана для умных улучшенных жилых сред». Облачные вычисления IEEE . 3 (6): 54–62. DOI : 10.1109 / mcc.2016.118 . ISSN 2325-6095 . S2CID 25475572 .  
  9. ^ "Что будет после облака? Как насчет тумана?" . IEEE Spectrum: Новости технологий, техники и науки . Проверено 7 апреля 2017 .
  10. ^ "Есть ли шум из-за туманных вычислений?" . Каналомика . Проверено 7 апреля 2017 .
  11. ^ «Новые решения на горизонте -« туманные »или« пограничные »вычисления?» . Обзор национального законодательства . Проверено 7 апреля 2017 .
  12. ↑ Cloud Evolution: Back to the Future ?: [3] Архивировано 9 октября 2015 г. в Wayback Machine .
  13. ^ Arkian Хамид Реза; Диянат, Абольфазл; Пурхалили, Атефе (15.03.2017). «MIST: схема анализа данных на основе тумана с экономичным выделением ресурсов для приложений IoT-краудсенсинга». Журнал сетевых и компьютерных приложений . 82 : 152–165. DOI : 10.1016 / j.jnca.2017.01.012 .
  14. ^ BONOMI, Ф., Милито, Р., Zhu, J., и Addepalli, S. Туманные вычисления и их роль в Интернете вещей . In Proc of MCC (2012), pp. 13-16. [4] .
  15. ^ Cisco-Delivers-Vision-of-Fog-Computing-to-Accelerate-Value-From-Millions-Connected-Devices: [5] .
  16. ^ IoT: из облака и в тумане: [6] архивации 2015-12-23 в Wayback Machine .
  17. ^ Распределенный интеллект и туман IoT: [7] .
  18. ^ Туманные вычисления хранят данные там, где они нужны Интернету вещей: [8] .
  19. ^ [9] .
  20. ^ Хуанг, Дицзян; У, Хуэйцзюнь (2017-09-08). Мобильные облачные вычисления: основы и модели услуг . Морган Кауфманн. ISBN 9780128096444.
  21. ^ Бономи, Флавио; Милито, Родольфо; Чжу, Цзян; Аддепалли, Сатиш (17 августа 2012 г.). Туманные вычисления и их роль в Интернете вещей . ACM. С. 13–16. DOI : 10.1145 / 2342509.2342513 . ISBN 9781450315197. S2CID  207196503 .
  22. ^ Janakiram, MSV (18 апреля 2016). «Являются ли туманные вычисления следующей большой вещью в Интернете вещей» . Журнал Forbes . Проверено 18 апреля 2016 года .
  23. ^ "Консорциум промышленного Интернета" . www.iiconsortium.org .
  24. ^ Ф. Бономи, Р. Милито, Дж. Чжу и С. Аддепалли, «Туманные вычисления и их роль в Интернете вещей», в Proceedings of the First Edition of the MCC Workshop on Mobile Cloud Computing, ser. MCC'12. ACM, 2012, с. 13–16.
  25. ^ «облачные вычисления | Определение облачных вычислений на английском языке Оксфордскими словарями» . Оксфордские словари | Английский . Проверено 10 ноября 2017 .
  26. ^ Чжан, Чан (2016). Туман и Интернет вещей: обзор возможностей для исследований . Журнал IEEE «Интернет вещей» . 3 . С. 854–864. DOI : 10,1109 / EuCNC.2017.7980667 . ISBN 978-1-5386-3873-6. S2CID  19836815 .
  27. ^ Остберг; и другие. (2017). «Надежное предоставление емкости для распределенных приложений облачных / пограничных / туманных вычислений». Сети и коммуникации (EuCNC), 2017 Европейская конференция по . 3 (6): 854–864. DOI : 10,1109 / JIOT.2016.2584538 . S2CID 207018722 . 
  28. ^ Перера, Чарит; Цинь, Юнжуй; Estrella, Julio C .; Рейфф-Марганец, Стефан; Василакос, Афанасиос В. (2017-10-09). «Туманные вычисления для устойчивых умных городов: обзор» (PDF) . ACM Computing Surveys . 50 (3): 32. arXiv : 1703.07079 . Bibcode : 2017arXiv170307079P . DOI : 10.1145 / 3057266 . ISSN 0360-0300 . S2CID 12675271 .   
  29. ^ Мэтт, Кристиан (2018-04-19). «Туманные вычисления» (PDF) . Бизнес и информационные системы . 60 (4): 351–355. DOI : 10.1007 / s12599-018-0540-6 . ISSN 2363-7005 . S2CID 51874973 .   
  30. ^ «Туман приближает облако к земле: Cisco вводит новшества в туманных вычислениях» . newsroom.cisco.com . Проверено 24 января 2019 .
  31. ^ Sarkar, S .; Мисра, С. (2016). «Теоретическое моделирование туманных вычислений: парадигма зеленых вычислений для поддержки приложений Интернета вещей» . Сети IET . 5 (2): 23–29. DOI : 10,1049 / МТВ-net.2015.0034 . ISSN 2047-4954 . 
  32. ^ Sarkar, S .; Chatterjee, S .; Мисра, С. (2018). «Оценка пригодности туманных вычислений в контексте Интернета вещей». Транзакции IEEE в облачных вычислениях . 6 (1): 46–59. DOI : 10.1109 / TCC.2015.2485206 . ISSN 2168-7161 . S2CID 3823420 .  
  33. ^ «IEEE 1934-2018 - Стандарт IEEE для принятия эталонной архитектуры OpenFog для туманных вычислений» . standard.ieee.org .