الحوسبة الضبابية

📅 آخر تحديث: ٢١ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢١ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 1 صور
الموسوعة الحرة
كان اتحاد OpenFog عبارة عن رابطة لشركات التكنولوجيا الكبرى تهدف إلى توحيد وتعزيز الحوسبة الضبابية.

الحوسبة الضبابية [ 1 ] [ 2 ] أو الشبكات الضبابية ، والمعروفة أيضًا باسم الضبابية ، [ 3 ] [ 4 ] هي بنية تستخدم أجهزة الحافة لتنفيذ قدر كبير من الحوسبة ( الحوسبة الطرفية ) والتخزين والاتصالات محليًا وتوجيهها عبر العمود الفقري للإنترنت .

مفهوم

في عام 2011، برزت الحاجة إلى توسيع نطاق الحوسبة السحابية لتشمل الحوسبة الضبابية، وذلك لمواكبة العدد الهائل من أجهزة إنترنت الأشياء (IoT) وأحجام البيانات الضخمة اللازمة لتطبيقات الوقت الفعلي ذات زمن الاستجابة المنخفض. [ 5 ] [ 6 ] تُشبه الحوسبة الضبابية إلى حد كبير الحوسبة الطرفية ، وهي مُصممة للحوسبة الموزعة حيث تتصل العديد من الأجهزة الطرفية بالسحابة . تشير كلمة "ضبابية" إلى خصائصها الشبيهة بالسحابة، ولكنها أقرب إلى "الأرض"، أي أجهزة إنترنت الأشياء. [ 7 ] تُولّد العديد من هذه الأجهزة كميات هائلة من البيانات الخام (مثل بيانات أجهزة الاستشعار)، وبدلاً من إرسال كل هذه البيانات إلى خوادم سحابية للمعالجة، تكمن فكرة الحوسبة الضبابية في إجراء أكبر قدر ممكن من المعالجة باستخدام وحدات حوسبة موجودة في نفس موقع الأجهزة المُولّدة للبيانات، بحيث يتم إرسال البيانات المُعالجة بدلاً من البيانات الخام، مما يُقلل من متطلبات عرض النطاق الترددي. ومن الفوائد الإضافية أن البيانات المُعالجة غالباً ما تحتاجها نفس الأجهزة التي أنتجتها، مما يقلل زمن الاستجابة بين الإدخال والاستجابة من خلال المعالجة المحلية بدلاً من المعالجة عن بُعد. هذه الفكرة ليست جديدة تماماً: ففي بيئات الحوسبة غير السحابية، تُستخدم منذ زمن طويل أجهزة متخصصة (مثل رقائق معالجة الإشارات التي تُجري تحويلات فورييه السريعة ) لتقليل زمن الاستجابة وتخفيف العبء على وحدة المعالجة المركزية.

تتكون شبكات الضباب من مستوى تحكم ومستوى بيانات . فعلى سبيل المثال، في مستوى البيانات، تُمكّن الحوسبة الضبابية خدمات الحوسبة من التواجد على حافة الشبكة بدلاً من الخوادم في مركز البيانات. وبالمقارنة مع الحوسبة السحابية ، تُركز الحوسبة الضبابية على قربها من المستخدمين النهائيين وأهداف العميل (مثل تكاليف التشغيل، وسياسات الأمان، واستغلال الموارد )، والتوزيع الجغرافي الكثيف، والوعي بالسياق (فيما يتعلق بموارد الحوسبة وإنترنت الأشياء ) ، وتقليل زمن الاستجابة ، وتوفير عرض النطاق الترددي للشبكة الأساسية لتحقيق جودة خدمة أفضل ، وتحليلات الحافة / استخراج البيانات المتدفقة ، مما يُؤدي إلى تجربة مستخدم فائقة، وتوفير التكرار في حالة الفشل ، كما يُمكن استخدامها في سيناريوهات المعيشة المدعومة .

تدعم شبكات الضباب مفهوم إنترنت الأشياء (IoT)، حيث يتم ربط معظم الأجهزة التي يستخدمها البشر يوميًا ببعضها البعض. ومن الأمثلة على ذلك الهواتف، وأجهزة مراقبة الصحة القابلة للارتداء، والمركبات المتصلة ، وأجهزة الواقع المعزز مثل نظارات جوجل . [ 17 ] [ 18 ] [ 19 ] [ 20 ] [ 21 ] غالبًا ما تكون أجهزة إنترنت الأشياء محدودة الموارد ولديها قدرات حسابية محدودة لإجراء عمليات التشفير. يمكن لعقدة الضباب توفير الأمان لأجهزة إنترنت الأشياء من خلال إجراء هذه العمليات الحسابية التشفيرية بدلاً من ذلك. [ 22 ]

تقوم وحدة أنظمة الحرب الإلكترونية الفضائية (SPAWAR) ، التابعة للبحرية الأمريكية، بتطوير واختبار نموذج أولي لشبكة لاسلكية قابلة للتطوير وآمنة ومقاومة للانقطاعات، وذلك لحماية الأصول العسكرية الاستراتيجية، الثابتة منها والمتحركة. وتتولى تطبيقات التحكم الآلي، التي تعمل على عقد الشبكة، زمام الأمور عند انقطاع الاتصال بالإنترنت. وتشمل حالات الاستخدام إنترنت الأشياء، مثل أسراب الطائرات المسيّرة الذكية. [ 23 ]

تتصدى جامعة ملبورن لتحديات جمع ومعالجة البيانات من الكاميرات وأجهزة تخطيط القلب وأجهزة الكمبيوتر المحمولة والهواتف الذكية وأجهزة إنترنت الأشياء من خلال مشروعها FogBus 2، الذي يستخدم الحوسبة الطرفية/الضبابية وبنية Oracle السحابية لمعالجة البيانات في الوقت الفعلي. [ 24 ]

يوفر معيار ISO/IEC 20248 طريقة يمكن من خلالها قراءة بيانات الكائنات التي تم تحديدها بواسطة الحوسبة الطرفية باستخدام ناقلات بيانات التعريف الآلي (AIDC)، والرمز الشريطي و/أو علامة RFID ، وتفسيرها والتحقق منها وإتاحتها في "الضباب" وعلى "الطرفية"، حتى عندما تكون علامة AIDC قد تحركت. [ 25 ]

تاريخ

صاغت شركة سيسكو مصطلح "الحوسبة الضبابية" لأول مرة عام ٢٠١٢. [ ٢٦ ] وفي ١٩ نوفمبر ٢٠١٥، أسست كل من سيسكو سيستمز ، وإيه آر إم هولدينغز ، وديل ، وإنتل ، ومايكروسوفت ، وجامعة برينستون ، اتحاد أوبن فوغ لتعزيز الاهتمام بالحوسبة الضبابية وتطويرها. [ ٢٧ ] وأصبح هيلدر أنتونس، المدير الإداري الأول في سيسكو، أول رئيس للاتحاد، بينما أصبح جيف فيدرز، كبير استراتيجيي إنترنت الأشياء في إنتل، أول رئيس له. [ ٢٨ ]

تعريف

توفر كل من الحوسبة السحابية والحوسبة الضبابية التخزين والتطبيقات والبيانات للمستخدمين النهائيين. ومع ذلك، فإن الحوسبة الضبابية أقرب إلى المستخدمين النهائيين ولها انتشار جغرافي أوسع. [ 29 ]

الحوسبة السحابية هي ممارسة استخدام شبكة من الخوادم البعيدة المستضافة على الإنترنت لتخزين البيانات وإدارتها ومعالجتها، بدلاً من خادم محلي أو جهاز كمبيوتر شخصي. [ 30 ]

تُعرف أيضًا باسم الحوسبة الطرفية أو الضبابية، وتسهل الحوسبة الضبابية تشغيل خدمات الحوسبة والتخزين والشبكات بين الأجهزة الطرفية ومراكز بيانات الحوسبة السحابية.

أصدر المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا في مارس 2018 تعريفًا للحوسبة الضبابية، معتمدًا في ذلك على الكثير من المصطلحات التجارية لشركة سيسكو، وذلك في منشور NIST الخاص رقم 500-325، بعنوان " النموذج المفاهيمي للحوسبة الضبابية" . يُعرّف هذا التعريف الحوسبة الضبابية بأنها نموذج موارد أفقي، مادي أو افتراضي، يقع بين الأجهزة الطرفية الذكية والحوسبة السحابية التقليدية أو مراكز البيانات . [ 7 ] يدعم هذا النموذج التطبيقات المعزولة رأسيًا والحساسة للتأخير، من خلال توفير حوسبة وتخزين واتصال شبكي موزعة، قابلة للتوسع، متعددة الطبقات، وموحدة. وبالتالي، تتميز الحوسبة الضبابية بشكل أساسي بمسافتها عن الحافة. ​​في النموذج النظري للحوسبة الضبابية، تعمل عقد الحوسبة الضبابية ماديًا ووظيفيًا بين عقد الحافة والسحابة المركزية. [ 31 ] لا تزال الكثير من المصطلحات غير مُعرّفة، بما في ذلك المصطلحات المعمارية الرئيسية مثل "ذكي"، كما أن التمييز بين الحوسبة الضبابية والحوسبة الطرفية ليس متفقًا عليه بشكل عام.

الاختلافات عن الحوسبة الطرفية

بينما يُشير مصطلح الحوسبة الطرفية عادةً إلى الموقع الذي تُنشأ فيه الخدمات، فإن الحوسبة الضبابية تعني توزيع موارد الاتصال والحوسبة والتخزين والخدمات على الأجهزة والأنظمة التي يتحكم بها المستخدمون النهائيون أو بالقرب منها. [ 32 ] [ 33 ] تُعدّ الحوسبة الضبابية متوسطة القوة الحاسوبية. [ 34 ] وبدلاً من أن تكون بديلاً، غالباً ما تُستخدم الحوسبة الضبابية كمكمل للحوسبة السحابية. [ 35 ] وتتميز الحوسبة الضبابية بكفاءة أعلى في استهلاك الطاقة مقارنةً بالحوسبة السحابية. [ 36 ]

المعايير

اعتمدت IEEE معايير الحوسبة الضبابية التي اقترحها اتحاد OpenFog. [ 37 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ بونومي، فلافيو (19-23 سبتمبر 2011). "المركبات المتصلة، وإنترنت الأشياء، والحوسبة الضبابية، ورشة العمل الدولية الثامنة لجمعية آلات الحوسبة حول الربط الشبكي للمركبات (VANET 2011)، لاس فيغاس، نيفادا، الولايات المتحدة الأمريكية" . www.sigmobile.org . تاريخ الاسترجاع : 7 أغسطس 2019 .
  2. ↑ بونومي، فلافيو (4-8 يونيو 2011). "الحوسبة السحابية والضبابية: المفاضلات والتطبيقات. ورشة عمل EON-2011، الندوة الدولية حول هندسة الحاسوب (ISCA 2011)، سان خوسيه، كاليفورنيا، الولايات المتحدة الأمريكية" . sites.google.com . مؤرشف من الأصل في 31 يوليو 2020. تم الاطلاع عليه في 7 أغسطس 2019 .
  3. ↑ "إنترنت الأشياء، من الحوسبة السحابية إلى الحوسبة الضبابية" . مدونات سيسكو - blogs@Cisco . 25-03-2015 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 07-04-2017 .
  4. ↑ "ما هي الحوسبة الضبابية؟ تعريف ويبوبيديا" . www.webopedia.com . ١٨ ديسمبر ٢٠١٤. تاريخ الاسترجاع: ٧ أبريل ٢٠١٧ .
  5. ↑ بونومي، فلافيو؛ ميليتو، رودولفو؛ تشو، جيانغ؛ أديبالي، ساتيش (17 أغسطس 2012). "الحوسبة الضبابية ودورها في إنترنت الأشياء". وقائع النسخة الأولى من ورشة عمل MCC حول الحوسبة السحابية المتنقلة . ACM. الصفحات 13-16 . doi : 10.1145/2342509.2342513 . ISBN  9781450315197. S2CID 207196503 . 
  6. ↑ أزوليني، داميانو؛ فورتي، ستيفانو؛ إيلو، أنطونيو (سبتمبر 2025). "الاستدلال المستمر لتوزيع صور الحاويات التكيفي في سلسلة الحوسبة السحابية الطرفية" . الحوسبة العنقودية . 28 (7) 461. doi : 10.1007/s10586-025-05253-9 . ISSN 1386-7857 . 
  7. ١ ٢ "الحوسبة الضبابية تقرّب الحوسبة السحابية من الأرض: سيسكو تُبدع في مجال الحوسبة الضبابية" . newsroom.cisco.com . تاريخ الاسترجاع: ٢٤ يناير ٢٠١٩ .
  8. ↑ فورتي، ستيفانو؛ فيراري، جيان لويجي؛ بروجي، أنطونيو (يناير 2020). "عمليات نشر آمنة بين الحوسبة السحابية والحافة، مع الثقة" . أنظمة حاسوب الجيل القادم . 102 : 775-788 . arXiv : 1901.05347 . doi : 10.1016/j.future.2019.08.020 .
  9. ↑ بروجي، أنطونيو؛ فورتي، ستيفانو (2017). "نشر تطبيقات إنترنت الأشياء عبر الحوسبة الضبابية مع مراعاة جودة الخدمة" (ملف PDF) . مجلة IEEE لإنترنت الأشياء . الصفحات (99): 1185-1192 . رمز Bibcode : 2017IITJ....4.1185B . doi : 10.1109/JIOT.2017.2701408 . ISSN 2327-4662 . S2CID 2880664. مؤرشف من النسخة الأصلية (PDF) بتاريخ 14 أبريل 2024. تاريخ الاسترجاع : 2 سبتمبر 2019 .  
  10. ↑ Cisco RFP-2013-078. الحوسبة الضبابية، النظام البيئي، البنية والتطبيقات:تمت أرشفة هذه الصفحة بتاريخ 19 يناير 2020 على موقع Wayback Machine . وهي متاحة أيضاً على موقع أرشيف الإنترنت..
  11. ↑ نيكولوداكيس، ي.؛ بانايوتاكيس، س.؛ ماركاكيس، إ.؛ باليس، إ.؛ ماستوراكيس، ج.؛ مافروموستاكيس، س. إكس.؛ دوبر، س. (نوفمبر 2016). "نظام طوارئ قائم على الضباب لبيئات معيشية ذكية محسّنة". الحوسبة السحابية IEEE . 3 (6): 54-62 . Bibcode : 2016IClCo...3f..54N . doi : 10.1109/mcc.2016.118 . ISSN 2325-6095 . S2CID 25475572 .  
  12. ↑ "ماذا يأتي بعد السحابة؟ ماذا عن الضباب؟" . مجلة IEEE Spectrum: أخبار التكنولوجيا والهندسة والعلوم . تم الاطلاع عليه بتاريخ 7 أبريل 2017 .
  13. ↑ "هل هناك ضجة حول الحوسبة الضبابية؟" . Channelnomics . مؤرشف من الأصل بتاريخ 27-10-2016 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 07-04-2017 .
  14. ↑ "حلول جديدة تلوح في الأفق - الحوسبة "الضبابية" أم "الحوسبة الطرفية"؟" . مجلة القانون الوطني . تم الاطلاع عليه بتاريخ 7 أبريل 2017 .
  15. ↑ تطور الحوسبة السحابية: العودة إلى المستقبل؟:تمت أرشفة هذه الصفحة بتاريخ 2015-10-09 في موقع Wayback Machine .
  16. ↑ أركيان، حميد رضا؛ ديانات، أبو الفضل؛ بورخليلي، عاطفة (15 مارس 2017). "ميست: نظام تحليل بيانات قائم على الحوسبة الضبابية مع توفير موارد فعال من حيث التكلفة لتطبيقات الاستشعار الجماعي لإنترنت الأشياء". مجلة تطبيقات الشبكات والحاسوب . 82 : 152-165 . doi : 10.1016/j.jnca.2017.01.012 .
  17. ↑ بونومي، ف.، ميليتو، ر.، تشو، ج.، وأديبالي، س. الحوسبة الضبابية ودورها في إنترنت الأشياء . في وقائع مؤتمر MCC (2012)، ص 13-16..
  18. ↑ سيسكو تقدم رؤية الحوسبة الضبابية لتسريع القيمة من مليارات الأجهزة المتصلة:.
  19. ↑ إنترنت الأشياء: الخروج من السحابة إلى الضباب:تمت أرشفة هذه الصفحة بتاريخ 23 ديسمبر 2015 في موقع Wayback Machine .
  20. ↑ الذكاء الموزع وضباب إنترنت الأشياء:.
  21. ↑ الحوسبة الضبابية تُبقي البيانات في المكان الذي يحتاجها فيه إنترنت الأشياء:.
  22. ↑ الرويس، أروى؛ الهثيلي، عبد الرحمن؛ هو، تشونكيانغ؛ تشنغ، شيوتشن (مارس 2017). "الحوسبة الضبابية لإنترنت الأشياء: قضايا الأمن والخصوصية". مجلة IEEE للحوسبة عبر الإنترنت . 21 (2): 34-42 . Bibcode : 2017IIC....21b..34A . doi : 10.1109/MIC.2017.37 . ISSN 1089-7801 . S2CID 18074495 .  
  23. ↑.
  24. ↑ موريس-ريد، رايان (16 فبراير 2022). "جامعة ملبورن تستخدم أوراكل كلاود لتسخير قوة إنترنت الأشياء" . سيكيوريتي بريف أستراليا . تاريخ الاسترجاع: 18 أبريل 2022 .
  25. ^ هوانغ، ديجيانغ؛ وو ، هويجون (2017/09/08). الحوسبة السحابية المتنقلة: الأسس ونماذج الخدمة . مورجان كوفمان. رقم ISBN 9780128096444.
  26. ↑ باتيل، سانديبكومار؛ باتيل، ريتيش (2022). "الحوسبة الضبابية: تحليل شامل لأدوات المحاكاة وتطبيقاتها وتحديات البحث مع دراسات حالة" (ملف PDF) . مجلة مراجعة علوم وهندسة التكنولوجيا . 15 (3): 63-83 . doi : 10.25103/jestr.153.08 . S2CID 251463942 . 
  27. ↑ جاناكيرام، إم إس في (18 أبريل 2016). "هل الحوسبة الضبابية هي التطور الأبرز القادم في إنترنت الأشياء؟" . مجلة فوربس . تم الاطلاع عليه بتاريخ 18 أبريل 2016 .
  28. ↑ "اتحاد الإنترنت الصناعي" . www.iiconsortium.org .
  29. ↑ F. Bonomi, R. Milito, J. Zhu, and S. Addepalli, “Fog computing and its role in the internet of things,” in Proceedings of the First Edition of the MCC Workshop on Mobile Cloud Computing, ser. MCC'12. ACM, 2012, pp. 13–16.
  30. ↑ "الحوسبة السحابية | تعريف الحوسبة السحابية باللغة الإنجليزية من قواميس أكسفورد" . قواميس أكسفورد | الإنجليزية . مؤرشف من الأصل في 27 سبتمبر 2016. تم الاطلاع عليه في 10 نوفمبر 2017 .
  31. ↑ ساركار، س.؛ ميسرا، س. (2016). "النمذجة النظرية للحوسبة الضبابية: نموذج حوسبة خضراء لدعم تطبيقات إنترنت الأشياء" . شبكات IET . 5 (2): 23-29 . doi : 10.1049/iet-net.2015.0034 . ISSN 2047-4954 . مؤرشف من الأصل في 6 أكتوبر 2016. تم الاطلاع عليه في 3 فبراير 2019 . 
  32. ↑ تشانغ، تشيانغ (2016). "توفير سعة موثوقة لتطبيقات الحوسبة السحابية/الحافة/الضبابية الموزعة". المؤتمر الأوروبي للشبكات والاتصالات 2017 (EuCNC) . المجلد 3. الصفحات 854-864 . doi : 10.1109/EuCNC.2017.7980667 . hdl : 11572/272828 . ISBN   978-1-5386-3873-6. S2CID 19836815 . 
  33. ↑ أوستبرغ وآخرون (2017). "الضباب وإنترنت الأشياء: نظرة عامة على فرص البحث". مجلة IEEE لإنترنت الأشياء . 3 (6): 854-864 . doi : 10.1109/JIOT.2016.2584538 . S2CID 207018722 .  
  34. ↑ بيريرا، تشاريث؛ تشين، يونغروي؛ إستريلا، خوليو سي؛ ريف-مارغانييك، ستيفان؛ فاسيلاكوس، أثاناسيوس ف. (9 أكتوبر 2017). "الحوسبة الضبابية للمدن الذكية المستدامة: دراسة استقصائية" (ملف PDF) . مجلة ACM Computing Surveys . 50 (3): 32. arXiv : 1703.07079 . Bibcode : 2017arXiv170307079P . doi : 10.1145/3057266 . ISSN 0360-0300 . S2CID 12675271 .  
  35. ↑ مات، كريستيان (19 أبريل 2018). "الحوسبة الضبابية" (ملف PDF) . هندسة نظم الأعمال والمعلومات . 60 (4): 351-355 . doi : 10.1007/s12599-018-0540-6 . ISSN 2363-7005 . S2CID 51874973 .  
  36. ↑ ساركار، س.؛ تشاتيرجي، س.؛ ميسرا، س. (2018). "تقييم مدى ملاءمة الحوسبة الضبابية في سياق إنترنت الأشياء". معاملات IEEE في الحوسبة السحابية . 6 (1): 46-59 . Bibcode : 2018ITCC....6...46S . doi : 10.1109/TCC.2015.2485206 . ISSN 2168-7161 . S2CID 3823420 .  
  37. ↑ "IEEE 1934-2018 - معيار IEEE لاعتماد بنية OpenFog المرجعية للحوسبة الضبابية" . IEEE .