مسیر آینده رایانش ابری

در محاسبات ابری یا کلود، فرآیند استفاده از سرورهای راه‌دور یا رایانه‌ها از طریق اینترنت برای انجام عملیات داده، ذخیره و مدیریت داده‌ها جایگزین استفاده از رایانه یا سرور محلی می‌شد. خدمات ارائه‌شده توسط رایانه ابر (کلود) می‌تواند از هر نوعی ذخیره‌سازی، پایگاه داده، نرم‌افزار، برنامه‌های کاربردی، شبکه، سرور‌ها و غیره باشد. محاسبات ابری در واقع نوعی استفاده از خدمات مختلف مانند ذخیره‌سازی، برنامه‌های کاربردی، توسعه نرم‌افزار، سرورها و پایگاه‌های داده است که در آن رایانه ابر دسترسی به سرویس‌های عامل یا برنامه‌های کاربردی را بدون هیچ محدودیتی آسان می‌کند. در سرویس‌های محاسباتی ابری بر اساس برنامه‌های کاربردی سرور ارائه می‌شوند و به کاربران اجازه می‌دهد از هر مکان و با استفاده از دستگاه‌های مختلفی مانند کامپیوتر، موبایل و تبلت و غیره به سرویس دسترسی داشته باشند.

محاسبات مه

با وجود توانمندی‌های برجسته محاسبات ابری، امروزه از مقوله تازه‌ای به نام «محاسبات مه» یا (Fog Computing) سخن به میان آمده که البته بر خلاف اسمش ارتباطی با پدیده‌های آب و هوایی ندارد و در مقابل به نحوه ذخیره‌سازی داده و دسترسی به آنها مربوط می‌شود. «محاسبات مه» واژه‌ای است که توسط سیسکو (CISCO) طراحی شده که به معنی گسترش خدماتی است که فراتر از محاسبات ابر به نیازهای سازمانی پاسخ می‌دهند. از «محاسبات مه» گاه به‌عنوان شبکه‌سازی مه (Fog networking) یا مه‌سازی (Fogging) نیز یاد می‌شود. این شامل یک محیط غیرمتمرکز (Decentralized environment) برای محاسبات است که زیرساخت‌هایی برای ذخیره‌سازی، برنامه‌ها، داده‌ها و محاسبات فراهم می‌کند.

«محاسبات مه» یک زیرساخت توزیع‌‌شده است که در آن داده‌ها، محاسبات، ذخیره‌سازی و اپلیکیشن‌ها در محلی میان تمامی دستگاه‌های تولیدکننده داده و ابر پراکنده شده‌اند. روح «محاسبات مه» به این حقیقت اشاره دارد که امروزه جریان انتقال از زیرساخت محاسباتی متمرکز (Centralized Computational Infrastructures) ابر به زیرساخت توزیع‌‌شده مه در حال شکل گرفتن است. اگرچه هر دو نوع محاسبات چه ابری و چه مه فضای ذخیره‌سازی، اپلیکیشن و داده را برای کاربران فراهم می‌سازند، با وجود این مه نزدیکی بیشتری به کاربر نهایی دارد و توزیع جغرافیایی وسیع‌تری را شامل می‌شود. در قیاس با محاسبات ابری، «محاسبات مه» از مزایای متنوعی نظیر چابکی بیشتر، بینش عمیق‌تر در کنترل امنیت، حفظ حریم خصوصی و هزینه عملیاتی کمتر و ... برخوردار است که عبارتند از:

تاخیر (latency): از حیث شبکه، «محاسبات مه» از تاخیر به مراتب کمتری از محاسبات ابری برخوردار است.

ظرفیت (Capacity): هنگام ارسال یا تغییر داده، محاسبات ابری هیچ تقلیلی در داده‌ها اعمال نمی‌کند حال آنکه «محاسبات مه» مقدار داده ارسالی به رایانه کلود را تقلیل می‌دهد.

پهنای باند (Bandwidth): «محاسبات مه» در مقایسه با محاسبات ابری فضای به مراتب بیشتری را حفظ می‌کند.

پاسخ‌دهی (Responsiveness): زمان پاسخ سیستم در محاسبات ابری پایین است حال آنکه در «محاسبات مه» زمان پاسخ‌دهی در سیستم بالا است.

امنیت (Security): امنیت «محاسبات مه» (به خاطر توزیع‌یافتگی) به مراتب بیشتر از محاسبات ابری است.

(Speed): بسته به اتصال ماشین مجازی (Virtual Machine)، سرعت دسترسی محاسبات ابری بالاست ولی با وجود این کمتر از «محاسبات مه» است.

یکپارچه‌سازی داده (Data integration): در محاسبات ابری منابع داده متعدد را می‌توان یکپارچه ساخت حال آنکه در «محاسبات مه» امکان یکپارچه‌سازی دستگاه‌ها نیز وجود دارد.

تفاوت‌ها

درباره نخستین تفاوت می‌توان به این موضوع اشاره کرد که معماری محاسبات ابر دارای اجزای مختلفی مانند ذخیره‌سازی، پایگاه‌های داده، سرورها، شبکه‌ها و ... است. در حالی که «محاسبات مه» ضمن اینکه از تمامی ویژگی‌های مشابه با محاسبات ابری برخوردار است، از ویژگی‌های اضافه مهم‌تری نظیر عملکرد و ذخیره‌سازی کارآ و قدرتمند در بین سیستم‌ها و شبکه‌های ابری برخوردار است. همچنین سیستم معماری محاسبات ابری را می‌توان به دو بخش قسمت جلویی (Front end) و عقبی (Back end) تقسیم کرد که هر دو به‌صورت شبکه متصل می‌شوند در حالی که «محاسبات مه» از طریق ارائه ویژگی‌هایی در لبه شبکه منجر به توسعه محاسبات ابری می‌شوند. بخش جلویی محاسبات ابری رابط کاربری نامیده می‌شود که کاربران نهایی یا مشتریان از خدمات رایانش ابری استفاده می‌کنند، جایی که بخش عقبی در واقع بخش ابری (Cloud section) شبکه محاسبات ابر است. «محاسبات مه» با هدف بهبود کارآیی و کاهش تحول داده‌ها یا عملیات داده‌ها از یا به شبکه‌های راه دور و از طریق شبکه‌های راه دور توزیع شده در مکان‌های مختلف می‌پردازد.

مشتری (کلاینت) می‌تواند به انواع مختلف خدمات از طریق بخش جلویی محاسبات ابری دسترسی پیدا کند جایی که کاربر می‌تواند به نحوی نرمال به خدمات دسترسی پیدا کند که از طریق اتصال به شبکه به دست می‌آیند در حالی که «محاسبات مه» از طریق یک کنسرسیوم بزرگ به نام Open Fog Consortium که در نوامبر ۲۰۱۵ از گروهی از شرکت‌ها مانند سیسکو، دل، مایکروسافت، اینتل، ARM و دانشگاه پرینستون تشکیل شد، پشتیبانی می‌شود. در محاسبات ابری، قسمت عقبی شامل سرورها، کامپوترهای مختلف، سیستم‌های ذخیره‌سازی و پایگاه‌های داده متصل به یکدیگر است که یک شبکه ابری توزیع‌شده در مکان‌های مختلف را تشکیل می‌دهند. در حالی که «محاسبات مه» با جمع‌آوری داده‌ها از دستگاه‌های مختلف که در فاصله‌های دور یا مکان‌های مجزا از سرور مرکزی مستقر شده‌اند به پردازش داده‌های سرورهای مرکزی می‌پردازند.

درباره تفاوت دیگر می‌توان به سرور اشاره کرد که در محاسبات ابری یک سرور مرکزی وجود دارد تا سرورها و کامپیوترهای متصل به‌هم را مدیریت و تعاملات و سازوکارهای آنها را کنترل کند در حالی که «محاسبات مه» در مقایسه با محاسبات ابری یا ارائه انطباق‌پذیری و سهولت مهاجرت از حجم وسیعی از دستگاه‌های اینترنت اشیا (IOT) پشتیبانی می‌کند. همچنین، در محاسبات ابری یک میان‌افزار (Middleware) در سیستم مرکزی وجود دارد تا پروتکل‌های ارتباطی (Communication Protocols) را بین سیستم‌های مختلف ایجاد کرده و باعث شود تا این سیستم‌ها به نحوی ایمن و امن با یکدیگر ارتباط پیدا کنند. درحالی که «محاسبات مه» با مدیریت حجم عظیمی از داده و دستگاه‌های متعدد از بسیاری از برنامه‌های کاربردی IOT و کلان داده استفاده می‌کند. در نهایت اینکه هسته اصلی محاسبات ابری اینترنت/ شبکه‌ای است که بدون آن سیستم قطعا از کار می‌افتد و هیچ راهی برای اتصال به سرورهای ابری وجود ندارد حال آنکه «محاسبات مه» از اینترنت اشیا گرفته تا تعاملات انسان-ماشین کاربرد دارد.