За останні кілька років значно збільшився обсяг даних, і очікується, що він буде зростати в геометричній прогресії. Для задоволення попиту бізнесу на швидкий аналіз даних та їхнє зберігання існують три види обчислень: хмарні, туманні та периферійні. Вони різні, проте тісно пов’язані між собою та складають своєрідну піраміду. У цій статті ми розповіли про кожен вид обчислень, для чого їх використовують та пояснили різницю між ними.

Хмара

Хмарні обчислення (cloud computing) ― це доступ до обчислювальних ресурсів, фізичних або віртуальних серверів, сховищ даних, інструментів для розробки додатків, програмного забезпечення, аналітичних інструментів тощо, через інтернет з оплатою за фактом використання або щомісячною абонентською платою.

З’явилися хмарні обчислення завдяки технології віртуалізації. Вона дозволяє створити віртуальний комп'ютер, іншими словами віртуальну машину, який майже нічим не відрізняється від фізичного, з власним апаратним забезпеченням. Один фізичний сервер може запускати багато віртуальних, і центр обробки даних стає схожим на низку дата-центрів, здатних обслуговувати багато користувачів. Таким чином, хмарні оператори можуть запропонувати використання своїх серверів великій кількості клієнтів одночасно.

Хмара лежить в основі багатьох сервісів, якими ми користуємося щодня: Telegram, Gmail, Netflix, Facebook тощо. Вона дозволяє користувачам отримувати доступ до одних і тих самих файлів та додатків з будь-якого пристрою, оскільки обчислення та зберігання відбуваються на серверах у дата-центрі, а не локально на пристрої користувача. Ось чому ми можемо увійти до свого акаунта в Instagram на новому телефоні та продовжити скролити стрічку.

Компанії розміщують у хмарах свої IT-сервіси та критично важливі дані. Замість того, щоб утримувати власний парк «заліза», бізнес може розмістити їх у хмарі та оптимізувати витрати на IT. Хмарні обчислення забезпечують швидкість, масштабованість і гнучкість, які дозволяють компаніям розробляти, впроваджувати нові сервіси та масштабуватися.

Периферія

Периферійні обчислення (edge computing) ― це концепція збору та обробки даних якомога ближче до джерела їхньої генерації або кінцевого користувача. Зазвичай джерелом даних є датчик інтернету речей (IoT), смартфон чи комп’ютер.

Існують периферійні обчислення для того, щоб зменшити обсяг даних, які потрібно відправляти у хмару або дата-центр, тим самим знижуючи затримку в мережі та підвищуючи загальну продуктивність системи.

Периферія ― найбільш розподілена, децентралізована форма зберігання даних. У хмарі вони розподіляються між десятками серверів, тоді як периферійні обчислення використовують сотні чи навіть тисячі локальних вузлів. Кожен пристрій може виступати в ролі сервера в периферійній мережі та обробляти дані незалежно. Для злому хакерам потрібен синхронізований доступ до тисяч розподілених пристроїв, який отримати практично неможливо.

Edge computing застосовують у сферах, де безпека людини грає ключову роль. Наприклад, для безпілотних автомобілів, коли економія навіть мілісекунд на обробці даних і часу реакції може бути головним фактором для уникнення аварій. Це також важливо для медицини, коли лікарі мають миттєво прийняти рішення, щоб врятувати життя пацієнта.

Туман

Туманні обчислення (fog computing) — це модель розподілення обчислень між кінцевими пристроями, під час яких обробка даних відбувається децентралізовано, з залученням обладнання, яке є джерелом даних. Фактично, туман поєднує між собою два інші типи обчислень.

Працюють туманні обчислення за допомогою локальних пристроїв — туманні вузли та периферійні пристрої. Сирі дані збираються маяками IoT та надсилаються на вузол туману, розташований близько до джерела даних. Ці дані аналізуються локально, фільтруються, а потім відправляються в хмару для зберігання протягом довгого часу, якщо це необхідно. Використання туманних вузлів дозволяє швидше обробляти інформацію у порівнянні з надсиланням запитів назад до дата-центрів для аналізу.

Щоб зрозуміти як працює туман візьмемо медичну сферу. Визначати хвороби, перевіряти пухлини на злоякісність у реальному часі, лікувати пацієнтів можна дистанційно. Щоб робити це швидко потрібна мінімальна затримка в передачі даних. Туманні обчислення забезпечують це, а також дозволяють зберегти конфіденційність даних, бо локальні пристрої легше контролювати та захищати.

Піраміда обчислень

Якщо уявити обчислення як піраміду, то периферія ― фундамент, а хмари ― верхівка. Між ними ― туман.

Картинка: сайт leanBI

Різниця між хмарою, туманом та периферією

Місце обробки даних

• Хмара. Дані обробляються на центральному віртуалізованому сервері, часто розташованому далеко від місця їхньої генерації.
• Туман. Дані обробляються у вузлах туманних обчислень або шлюзі IoT в локальній мережі (LAN).
• Периферія. Інформація обробляється на пристрої користувача або датчику IoT.

Обчислювальна потужність та можливості зберігання
Хмара має найкращі технологічні можливості обробки та зберігання даних, а периферія ― найгірші.

Розподіленість
У туманних обчисленнях інформація розподіляється між вузлами. Отже, маніпулювати нею не так просто. А при периферійних дані залишаються на пристрої, що робить їх ще більш децентралізованими.

Підключення до інтернету
Хмарні обчислення потребують цілодобового доступу до інтернету, в той час, як інші два види обчислень можуть працювати без нього, лише періодично синхронізуючи дані з хмарою.

Висновок

Всі три види обчислень тісно пов’язані між собою. Хмара пропонує найбільш потужні, але централізовані обчислення. Пристрої периферії та туману мають меншу потужність, але пропонують більш георозподілену обробку даних. При цьому периферійні можуть працювати без туманних, а туманні без периферії ― ні. І якщо хмара вже глибоко проникла у наше життя, то інші поки що перебувають на стадії розвитку.

Проте ці обчислювальні платформи пропонують бізнесу унікальні переваги, залежно від його потреб. А їхнє поєднання допоможе досягти ще більшої ефективності.