Czym jest obliczenia w chmurze?

Obliczenia w chmurze to nowa technologia, która łączy chmurę obliczeniową z obliczeniami na brzegu sieci (edge computing). To w zasadzie zdecentralizowana sieć infrastruktury obliczeniowej lub procesów przetwarzania danych.

Termin "obliczenia w chmurze" został wprowadzony w 2012 roku przez Cisco, które w 2015 roku połączyło siły z firmami Intel, Microsoft, ARM Holdings i Dell, tworząc OpenFog Consortium. Obecnie obliczenia w chmurze stały się popularnym terminem w branżach, które potrzebują przetwarzać dane z dużą prędkością. Obliczenia w chmurze znane są również jako fogging i fog networking.

Zawartość

• 1 Wyjaśnienie obliczeń w chmurze
• 2 Składniki obliczeń w chmurze
• 3 Proces działania obliczeń w chmurze
• 4 Korzyści z obliczeń w chmurze
  • 4.1 Minimalizacja opóźnienia
  • 4.2 Maksymalizacja bezpieczeństwa
  • 4.3 Mniejsza użycie pasma
  • 4.4 Prywatność danych
  • 4.5 Kosztowa efektywność
  • 4.6 Lepsza niezawodność
  • 4.7 Analiza w czasie rzeczywistym
• 5 Wady obliczeń w chmurze
  • 5.1 Zależność od lokalizacji fizycznej
  • 5.2 Problemy bezpieczeństwa
  • 5.3 Problemy ze skalowalnością

Wyjaśnienie obliczeń w chmurze

Jeśli Twoja firma wymaga analizy danych w dużej prędkości i pod solidnym zabezpieczeniem, obliczenia na brzegu (edge computing) to możliwość dla Ciebie. Jeśli jednak sprzęt edge computing nie jest w stanie przetwarzać ilości danych produkowanych na miejscu, powinieneś wybrać fog networking.

Obliczenia w chmurze mają infrastrukturę obliczeniową, w której przetwarzanie danych, analiza i aplikacje odbywają się pomiędzy źródłem danych a chmurą. Zbliża to moc chmury do urządzenia zbierającego dane.

Procesy przemysłowe zasilane IoT, systemy bezpieczeństwa oraz automatyzacja domowa korzystają z obliczeń w chmurze dla szybkości przetwarzania i efektywności kosztowej. Ta sieć ma zdolność magazynowania, przetwarzania i aplikacji analitycznych. Dzięki odpowiedniemu zestawowi instrukcji, zebrane dane trafiają bezpośrednio do infrastruktury obliczeń w chmurze znajdującej się blisko urządzenia IoT lub czujników.

To właśnie w tym miejscu znajduje się system edge computing. W sytuacjach, kiedy edge computing nie jest w stanie przetwarzać danych, przesyła zebrane dane do obliczeń w chmurze. Po ich odebraniu, sieć fog przetwarza dane i dzieli się analizą z systemami IoT. Następnie przetworzone dane są wysyłane do chmury w celu archiwizacji.

Składniki obliczeń w chmurze

Ponieważ różne firmy IoT konstruują swoje systemy obliczeń w chmurze w różny sposób, możesz napotkać różne architektury w ekosystemie sieci fog. Oto niektóre z komponentów często występujących w standardowej architekturze fog:

• Różne fizyczne i wirtualne węzły, takie jak telefony komórkowe, inteligentne głośniki, inteligentne lampy, czujniki linii produkcyjnej itd., służące do generowania danych i wykonywania instrukcji.
• Urządzenia, bramki i serwery do przechowywania danych, routingu danych i analizy danych.
• Usługi monitorowania, takie jak interfejsy API, aby zapewnić stałe działanie węzłów fog i urządzeń IoT.
• Programy przetwarzania danych do wykonywania zadań, takich jak przetwarzanie, filtrowanie, oczyszczanie, rekonstrukcja i przechowywanie danych w chmurze.
• Systemy zarządzania zasobami do równoważenia obciążenia i nadzorowania odpowiedniego wykorzystania węzłów fog.
• Solidne narzędzia szyfrowania do szyfrowania danych w tranzycie i spoczynku dla bezpiecznych obliczeń w chmurze.

Przeczytaj także: Czym jest NVMe Over TCP (NVMe/TCP)

Proces działania obliczeń w chmurze

Metoda działania sieci fog wygląda następująco:

• Kontroler automatyzacji śledzi sygnały z różnych urządzeń i czujników sieci i uruchamia algorytm lub program do automatyzacji sprzętu IoT.
• Program ten transportuje dane do następnego urządzenia w sieci za pomocą standardowego serwera OPC Foundation, znanego również jako Open Platform Communications (OPC) lub Object Linking and Embedding for Process Control (OLEPC).
• Narzędzie konwertuje te dane na standardowe protokoły danych, takie jak HTTPS lub MQTT.
• W tym momencie przekonwertowane dane są wysyłane do węzłów fog do analizy za pośrednictwem internetu lub sieci intranetowej.
• Jak tylko otrzymają dane, węzły fog natychmiast instruują podłączone urządzenia IoT co mogą zrobić z analizą sygnału środowiskowego.
• Na koniec węzeł fog przechowuje dane na serwerze w chmurze do audytu, analizy i archiwizacji.

Przeczytaj także: Czym jest klaster?

Korzyści z obliczeń w chmurze

Minimalizacja opóźnienia

Obliczenia w chmurze są odpowiednim wyborem dla firm, w których opóźnienie danych ma ogromne znaczenie lub jest najwyższą wartością. Tutaj analiza danych odbywa się w bliskiej odległości od źródła danych. W związku z tym zapewnia minimalne opóźnienie w porównaniu z innymi technologiami.

Przykładem może być dystrybucja energii oraz przemysł zdrowotny, gdzie każda sekunda jest cenna. W takich przypadkach obliczenia w chmurze mogą ostrzegać szybciej niż inne technologie, aby stracić mniej czasu w procesie.

Maksymalizacja bezpieczeństwa

Dane generowane przez urządzenia IoT potrzebują największej ochrony przed nieautoryzowanym dostępem ze strony cyberprzestępców. W obliczeniach w chmurze można monitorować węzły fog i zapewnić ich ochronę za pomocą tych samych zasad i zabezpieczeń, które stosuje się w pozostałym środowisku IT. Wszystko to zapewnia, że dane pozostają bezpieczne w tranzycie i spoczynku.

Mniejsze użycie pasma

Wykorzystanie pasma sieciowego jest ograniczone w przypadku obliczeń w chmurze, ponieważ analiza danych nie wymaga przekazywania danych do serwera w chmurze. Co więcej, zmniejsza to zależność firm od Internetu do analizy.

Podczas gdy podłączone urządzenia nieustannie generują dane wymagające analizy, większość analizy odbywa się w najbliższym punkcie. W związku z tym tylko ograniczona ilość danych musi być transportowana.

Prywatność danych

Obliczenia w chmurze świetnie dbają o prywatność danych. Firmy zajmujące się danymi osobowymi i danymi krytycznymi dla misji uznają obliczenia w chmurze za korzystne. Wszystkie wrażliwe dane są analizowane lokalnie pod ścisłym nadzorem zespołu IT, który zapewnia niezbędne wsparcie dla urządzenia.

Jednak podzbiory danych wymagające wyższego poziomu analizy są przenoszone do serwera w chmurze, ale dane przetwarzane w tym typie obliczeń są stosunkowo bezpieczniejsze.

Kosztowa efektywność

Koncepcja obliczeń w chmurze wiąże się z mniejszymi wydatkami niż obliczenia w chmurze. Potrzeba mniejszego pasma oznacza redukcję kosztów operacyjnych. Firmy decydujące się na ten typ obliczeń doświadczają spadku ogólnych kosztów. Ponieważ ten typ obliczeń wymaga mniej pasma sieciowego, koszty operacyjne zostają znacznie zredukowane.

Lepsza niezawodność

Urządzenia IoT często muszą działać w trudnych warunkach środowiskowych. Fog networking zmniejsza potrzebę przesyłania danych do serwera w chmurze, poprawiając tym samym niezawodność danych, nawet w tych nieprzyjaznych warunkach.

Analiza w czasie rzeczywistym

Firmy wykonujące obliczenia w chmurze mogą również mieć dostęp do analityki danych w czasie rzeczywistym. Ponieważ nie muszą długo czekać na te dane, pomaga to im wyprzedzić konkurencję.

Szczególnie firmy finansowe, bankowe i produkcyjne potrzebują danych analitycznych do podejmowania natychmiastowych decyzji. Obliczenia w chmurze przynoszą korzyści takim firmom dzięki szybkiemu i natychmiastowemu transferowi danych.

Wady obliczeń w chmurze

Zależność od lokalizacji fizycznej

Obliczenia w chmurze odbywają się w miejscu bliskim urządzenia źródłowego danych. Dlatego nie można uzyskać do nich dostępu z jej zdalnych lokalizacji.

Problemy bezpieczeństwa

Obliczenia w chmurze nie są wolne od problemów z bezpieczeństwem. Mogą paść ofiarą fałszowania adresów IP lub ataków typu Man-in-the-Middle (MitM). Ponieważ koncepcja obliczeń w chmurze jest nadal w początkowej fazie rozwoju, programiści wciąż poszukują luk w bezpieczeństwie, aby wyeliminować niedociągnięcia.

Problemy ze skalowalnością

Obliczenia w chmurze to skomplikowany model obliczeniowy, w którym dodatkowa warstwa jest pomiędzy systemami przechowywania a przetwarzaniem danych. Potrzebne są droższe urządzenia, takie jak routery, bramki, huby itd. Ostatecznie staje się wyzwaniem zwiększenie modeli obliczeniowych fog.

Następnie, Czym jest sieć komputerowa?