无处不在的云计算又多了一个兄弟——雾计算

摘要: 在终端和数据中心之间再加一层,叫网络边缘层,如再加一个带有存储器的小服务器或路由器,把一些并不需要放到“云”的数据在这一层直接处理和存储,可大大减少“云”的压力,提高了效率,也提升了传输速率,减低了时延。这个方法叫做“雾计算”。

现在正在流行的“云计算”,是把大量数据放到“云”里去计算或存储。这样,就解决了目前电脑或手机存储量不够,或者是运算速度不够快的问题,当然也带来了其他很多好处。

这个所谓的“云”的核心,就是装了大量服务器和存储器的“数据中心”。由于目前的半导体芯片和其他配套硬件还很耗电,全球数据中心的用电功率,相当于30个核电站的供电功率,而令人痛心的是其中90%的耗电量都被浪费,因为效率很低。谷歌位于全球数据中心的用电功率就达到3亿瓦特,这一数字超过了3万户美国家庭的用电量。

如果说现在用了大量电能来维持的云计算中心,还能给广大用户提供互联网云服务的话,当数据传输量进一步成指数式增长,可能这个云中心会无法再维持下去。这个数据传输,指的是大量无线终端和“云”之间的传输。随着物联网的到来,今后各种家庭电器以及大量传感器,包括嵌入在可穿戴设备里的传感器都会连网,从而产生极其大量的数据。而大量数据的发送和接收,可能造成数据中心和终端之间的I/O(输入输出)瓶颈,传输速率大大下降,甚至造成很大的时延。

于是有人想出一个方法,在终端和数据中心之间再加一层,叫网络边缘层,如再加一个带有存储器的小服务器或路由器,把一些并不需要放到“云”的数据在这一层直接处理和存储,可大大减少“云”的压力,提高了效率,也提升了传输速率,减低了时延。这个方法叫做“雾计算”。

这个名字还是很有想象力,“云”漂浮在天上,看得见却摸不着,而“雾”就在你眼前,接地气,是个现实的物体。“雾计算”所用的设备,就是小服务器或路由器,是处于大型数据中心与终端用户之间的设备,可以放到小区、工厂、企业、家庭等里面。

“雾计算”的效果与特点

最初“雾计算”这个名字还是由美国纽约哥伦比亚大学的斯特尔佛教授(Prof. Stolfo)起的,不过他当时的目的是利用“雾”来阻挡黑客入侵。后来美国思科公司把这个名词接了过去,用于推销产品和网络发展战略。而IBM一直在推动网络“边缘化”,准备把很多“云计算”的工作逐步移到“雾计算”。就是把处于网络中心的“数据中心”里的数据,移到网络的边缘处。

“雾计算”对于企业来说有着明显的积极效果:企业大量的内部数据不用传到“云”里再从“云”里传回来,而是直接通过“雾”来处理,能大大提高企业效率。对于个人来说,如果手机里的软件需要升级,也不必到“云”里去升级,只需在最近的地方(如小区内)通过“雾计算”的设备升级就可以了。

雾计算的主要特点是:

★极低时延。这对于目前正在蓬勃发展中的物联网有着十分重要的意义,除此之外,网上游戏、视频传输、增强现实等也都需要极低的时延。

★辽阔的地理分布。这正好与集中在某个地点的云计算(数据中心)形成强烈的对比。例如,如果需把信息和视频发送到高速移动的汽车时,可以沿着高速公路一路上设置无线接入点。

★带有大量网络节点的大规模传感器网络,用来监控环境。智能电网本身就是一种带有计算和存储资源的大规模分布式网络,可以作为“雾计算”很好的应用例子。

★支持高移动性。对于雾计算来说,手机和其他移动设备可以互相之间直接通信,信号不必到云端甚至基站去绕一圈,因此可以支持很高的移动性。

★支持实时互动。

★支持多样化的软硬件设备。

★支持云端在线分析。

这里举一个应用“雾计算”的“智能交通系统”的例子。这个系统把交通灯作为网络节点,可以和传感器一起进行互动。传感器可以探测出行人或骑自行车人的出现,测量出正在接近的汽车的距离和车速。通过“雾计算”,这些智能交通灯可以与邻近的智能交通灯进行协调,可以对接近的汽车发出警告,甚至可以改变红绿灯亮的周期,以避免出现交通意外。在智能交通系统的雾计算服务器里的数据,将传到“云”里,再进行全局数据分析。

再比如说了很多年的无线传感网络,它的特点是极低的功耗,电池可以5、6年换一次,甚至可以不用电池而使用太阳能或其他能源来供电。这样的网络节点只有很低的带宽及低端处理器,以及小容量的存储器。传感器主要收集温度、湿度、雨量、光照量等环境数据,不需要把这些传到“云”里去,传到“雾”里就可以了。这将是“雾计算”的典型的应用。

“雾计算”与“云计算”

“雾计算”提供了当地节点分布的地理位置信息,信息传递的时延非常低,而“云计算”则提供了中心化的全局信息。许多应用既需要“雾”也需要“云”,例如大数据技术里的数据分析,首先通过M2M(机器与机器之间通信)把传感得到的数据进行处理和过滤,然后放到HMI(人机界面)这一层进行文本化及视觉化处理,可以让用户清晰地理解所有的分析过的数据资料。

这里“雾计算”起到了一个频繁使用的“数据库”的作用,而“云计算”中心就是一个把文件长期存储的地方了。由于“雾计算”的极低时延,这样的大数据分析可以用手机来完成,真正做到“移动数据分析”。

在物联网将成为下一代互联网的大趋势下,“云计算”本质上的一些缺点显得越来越明显,如不能支持高移动性、不支持地理位置信息及高时延等等,而“雾计算”正好能够解决这些问题,同时又可带来大量新的应用和新的服务。

这种“雾计算”的节点可以是今天人们正在用的无线路由器、机顶盒之类。在“雾计算”这个概念提出之前,2009年就有人提出过“云盒”(Cloud in a box)以及“小云”(Cloudlet)的想法和产品,用于周边的手机和各种移动设备,这与“雾计算”的想法是一致的。比如增强现实,是在实际看到的现实世界的影像上再叠加一层信息,需要进行实时复杂的视频运算,由于是实时要求,需要极低的时延。有人使用谷歌眼镜再配上“小云”设备,达到了很好的用户体验效果。

云计算需要大量带宽,而无线网络带宽有限。用了“雾计算”,可以使所需的带宽量大大降低,原则上可使传输的数据“旁路”,即从互联网边上绕过去,使这些数据尽可能本地化。最有价值的数据仍然可以通过“云”来传输,但是大部分的数据流量可以从这些网络中分流出去,从而大大减轻了云网络的流量负担。智能交通系统、智能电网、智能汽车甚至健康医疗系统等,如果都是本地处理数据,只把最重要的数据传到“云”的话,将变得非常高效,同时也可节省大量成本。

但“雾计算”并不与“云计算”形成竞争,而是可以看作后者的延伸。从这个意义上来说,一些公司利用装备了无线通信设备的无人机、热气球给偏远地区提供宽带网络服务,也可以算为一种“雾计算”,而这种“雾计算”还真的很形象:漂浮在用户和云彩之间,有点“雾”的味道。

“雾计算”有很多优点,但涉及到未来大规模部署“雾计算”设备,必然会遇到各种问题,比如网络堵塞、软件架构、安全、隐私以及采用什么商业模式等等,不过这些问题在不久的将来一定能得到解决。

“云计算”、“雾计算”相继出现在计算机技术的字典里。是不是我们接下来还可以期待“雪计算”、“彩虹计算”、“冰雹计算”,甚至“暴风计算”的出现呢?(本文来自BT传媒·《商业价值》12月刊,作者张臣雄,网络首发钛媒体)

本文系作者 张臣雄 授权钛媒体发表,并经钛媒体编辑,转载请注明出处、作者和本文链接
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张臣雄
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评论(30

  • 天远 天远 2016-03-02 08:15 via android

    还雷计算,雨计算,电计算

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  • 涛马马 涛马马 2016-02-21 20:52 via weibo

    云里雾里

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  • 有志小猪 有志小猪 2016-02-21 20:45 via weibo

    吊吊的

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  • 宸循 宸循 2016-02-21 20:16 via weibo

    666

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  • 爱吃西瓜的狮子座 爱吃西瓜的狮子座 2016-02-21 20:16 via weibo

    @薛旗吖 是不

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  • 傅友 傅友 2016-02-21 13:13 via android

    云计算是服务器的硬盘,雾计算相当于内存。

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  • 中宅 中宅 2016-02-20 08:52 via weibo

    wujisuan.com 相关域名也被注册了哈哈

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  • 钛Aw5uqJ 钛Aw5uqJ 2016-02-20 08:08 via android

    应该很有发展前景

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  • 北京的角楼 北京的角楼 2016-02-19 19:14 via weibo

    霾计算在哪里?嘻嘻

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  • 笨之鸟-铭寒 笨之鸟-铭寒 2016-02-19 17:47 via android

    跟不上这步伐,世界总在变化

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Oh! no

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