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大數據后時代:霧計算來了

  • 時間:2016-02-20 17:53:30 編輯:Olivia 來源:m.qhwjzz.cn 瀏覽:248

你只是聽說過“云計算”,有聽說過“霧計算”嗎?現在正在流行的“云計算”,是把大量數據放到“云”里去計算或存儲。這樣,就解決了目前電腦或手機存儲量不夠,或者是運算速度不夠快的問題,當然也帶來了其他很多好處。“云”的核心其實就是裝了大量服務器和存儲器的“數據中心”。由于目前的半導體芯片和其他配套硬件還很耗電,全球數據中心的用電功率,相當于30個核電站的供電功率,而令人痛心的是其中90%的耗電量都被浪費,因為效率很低。如果說現在用了大量電能來維持的云計算中心,還能給廣大用戶提供互聯網云服務的話,當數據傳輸量進一步成指數式增長,可能這個云中心會無法再維持下去。這個數據傳輸,指的是大量無線終端和“云”之間的傳輸。隨著物聯網的到來,今后各種家庭電器以及大量傳感器,包括嵌入在可穿戴設備里的傳感器都會連網,從而產生極其大量的數據。而大量數據的發送和接收,可能造成數據中心和終端之間的I/O(輸入輸出)瓶頸,傳輸速率大大下降,甚至造成很大的時延。為了破解這個瓶頸,“霧計算”便出世了。它是通過在終端和數據中心之間再加一層,叫網絡邊緣層,如再加一個帶有存儲器的小服務器或路由器,把一些并不需要放到“云”的數據在這一層直接處理和存儲,可大大減少“云”的壓力,提高了效率,也提升了傳輸速率,減低了時延。“霧計算”所用的設備,就是小服務器或路由器,是處于大型數據中心與終端用戶之間的設備,可以放到小區、工廠、企業、家庭等里面。

  霧計算的主要特點

“霧計算”對于企業來說有著明顯的積極效果:企業大量的內部數據不用傳到“云”里再從“云”里傳回來,而是直接通過“霧”來處理,能大大提高企業效率。對于個人來說,如果手機里的軟件需要升級,也不必到“云”里去升級,只需在最近的地方(如小區內)通過“霧計算”的設備升級就可以了。這里舉一個應用“霧計算”的“智能交通系統”的例子。這個系統把交通燈作為網絡節點,可以和傳感器一起進行互動。傳感器可以探測出行人或騎自行車人的出現,測量出正在接近的汽車的距離和車速。通過“霧計算”,這些智能交通燈可以與鄰近的智能交通燈進行協調,可以對接近的汽車發出警告,甚至可以改變紅綠燈亮的周期,以避免出現交通意外。在智能交通系統的霧計算服務器里的數據,將傳到“云”里,再進行全局數據分析。

     1、極低時延。這對于目前正在蓬勃發展中的物聯網有著十分重要的意義,除此之外,網上游戲、視頻傳輸、增強現實等也都需要極低的時延。

2、遼闊的地理分布。這正好與集中在某個地點的云計算(數據中心)形成強烈的對比。例如,如果需把信息和視頻發送到高速移動的汽車時,可以沿著高速公路一路上設置無線接入點。

3、帶有大量網絡節點的大規模傳感器網絡,用來監控環境。智能電網本身就是一種帶有計算和存儲資源的大規模分布式網絡,可以作為“霧計算”很好的應用例子。

4、支持高移動性。對于霧計算來說,手機和其他移動設備可以互相之間直接通信,信號不必到云端甚至基站去繞一圈,因此可以支持很高的移動性。

5、支持實時互動。

6、支持多樣化的軟硬件設備。

7、支持云端在線分析。

    “霧計算”與“云計算”

“霧計算”提供了當地節點分布的地理位置信息,信息傳遞的時延非常低,而“云計算”則提供了中心化的全局信息。許多應用既需要“霧”也需要“云”,例如大數據技術里的數據分析,首先通過M2M(機器與機器之間通信)把傳感得到的數據進行處理和過濾,然后放到HMI(人機界面)這一層進行文本化及視覺化處理,可以讓用戶清晰地理解所有的分析過的數據資料。“霧計算”起到了一個頻繁使用的“數據庫”的作用,而“云計算”中心就是一個把文件長期存儲的地方了。由于“霧計算”的極低時延,這樣的大數據分析可以用手機來完成,真正做到“移動數據分析”。因此,可以說在物聯網將成為下一代互聯網的大趨勢下,“云計算”本質上的一些缺點顯得越來越明顯,如不能支持高移動性、不支持地理位置信息及高時延等等,而“霧計算”正好能夠解決這些問題,同時又可帶來大量新的應用和新的服務。

 再者,這種“霧計算”的節點可以是今天人們正在用的無線路由器、機頂盒之類。在“霧計算”這個概念提出之前,2009年就有人提出過“云盒”(Cloud in a box)以及“小云”(Cloudlet)的想法和產品,用于周邊的手機和各種移動設備,這與“霧計算”的想法是一致的。比如增強現實,是在實際看到的現實世界的影像上再疊加一層信息,需要進行實時復雜的視頻運算,由于是實時要求,需要極低的時延。有人使用谷歌眼鏡再配上“小云”設備,達到了很好的用戶體驗效果。云計算需要大量帶寬,而無線網絡帶寬有限。用了“霧計算”,可以使所需的帶寬量大大降低,原則上可使傳輸的數據“旁路”,即從互聯網邊上繞過去,使這些數據盡可能本地化。最有價值的數據仍然可以通過“云”來傳輸,但是大部分的數據流量可以從這些網絡中分流出去,從而大大減輕了云網絡的流量負擔。智能交通系統、智能電網、智能汽車甚至健康醫療系統等,如果都是本地處理數據,只把最重要的數據傳到“云”的話,將變得非常高效,同時也可節省大量成本。

但“霧計算”并不與“云計算”形成競爭,而是可以看作后者的延伸。從這個意義上來說,一些公司利用裝備了無線通信設備的無人機、熱氣球給偏遠地區提供寬帶網絡服務,也可以算為一種“霧計算”,而這種“霧計算”還真的很形象:漂浮在用戶和云彩之間,有點“霧”的味道。“霧計算”有很多優點,但涉及到未來大規模部署“霧計算”設備,必然會遇到各種問題,比如網絡堵塞、軟件架構、安全、隱私以及采用什么商業模式等等,不過這些問題在不久的將來一定能得到解決。

    

 

 

 

 

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