ما هي الحوسبة الضبابية؟ وما الفرق بينها وبين السحابية؟

بحسب إحصائيات موقع ستاتيستا، بلغ عدد أجهزة إنترنت الأشياء في العالم أكثر من 13 مليار جهاز، ومن المتوقع أن يرتفع هذا الرقم ليصل إلى أكثر من 29 مليار بحلول عام 2030.

تجمع هذه الأجهزة كميات ضخمة جداً من البيانات التي يجب تحليلها ومعالجتها، وعادة يتم ذلك بالاعتماد على الحوسبة السحابية (Cloud computing)، حيث تُنقل البيانات إلى مراكز بيانات بعيدة لتُخزن وتُعالج فيها.

لكن يبدو أن الحوسبة السحابية أصبحت غير مجدية، لأنها تحتاج إلى توصيل الأجهزة دائماً بالإنترنت، كما أنها تعاني من التأخير في نقل البيانات ومعالجتها، ما يجعل استجابة بعض الأجهزة بطيئة.

لتوفير طريقة أسرع لنقل ومعالجة البيانات لا تحتاج إلى الاتصال بالإنترنت، تم تطوير تكنولوجيا حوسبة الحافة أو الحوسبة الطرفية (Edge computing)، وفيها يتم تحليل البيانات ضمن الجهاز نفسه، ما يلغي الحاجة إلى الإنترنت ونقل البيانات والتأخير الذي يحصل بسبب ذلك.

لكن الحوسبة الطرفية تسببت في مشكلات جديدة، فالأجهزة القادرة على تحليل البيانات بنفسها تكون تكلفتها أعلى لأنه تتضمن قدرات معالجة إضافية، كما أن قدرة المعالجة تكون محدودة ولا يمكن توسيعها عند الحاجة.

في عام 2014، طرحت شركة سيسكو (Cisco) الأميركية مفهوماً جديداً هو الحوسبة الضبابية (Fog computing) لحل جميع المشكلات السابقة.

مفهوم الحوسبة الضبابية

نظراً لأنها جديدة، تبدو الحوسبة الضبابية غامضة للأشخاص غير المتخصصين في التكنولوجيا. نحن نعلم أن الضباب يكون قريباً من الأرض أكثر من السحب، وفي عالم التكنولوجيا، الأمر نفسه تماماً، السحب تمثّل مراكز البيانات البعيدة، والأرض تمثل الأجهزة والمستخدمين النهائيين (الحافة)، في حين يقع الضباب في مكان ما بين السحابة والحافة.

يمكن تعريف الحوسبة الضبابية بأنها وسيط بين الأجهزة والسحابة، حيث يتكون نظام الحوسبة الضبابية من خوادم صغيرة تسمى العقد، تكون هذه العقد قريبة من الأجهزة عند مقارنتها بمراكز البيانات السحابية، لذا فإنها قادرة على معالجة البيانات في الوقت الفعلي دون الحاجة لإرسالها إلى خوادم بعيدة.

الفرق الرئيسي بين الحوسبة السحابية والحوسبة الضبابية هو أن الحوسبة السحابية مركزية، في حين تكون الحوسبة الضبابية عبارة عن بنية تحتية لا مركزية موزعة.

من المحتمل أن يكون لتكنولوجيا الحوسبة الضبابية تأثير كبير على تطوير إنترنت الأشياء والذكاء الاصطناعي وشبكات الجيل الخامس، لأن كل تلك التقنيات تحتاج إلى قدرة معالجة قوية وسرعة كبيرة في نقل البيانات.

الفرق بين الحوسبة السحابية والحوسبة الضبابية

مفاهيم الحوسبة السحابية والحوسبة الضبابية متشابهة جداً. كلا النوعين عبارة عن مراكز بيانات، لكنها تختلف في الحجم والموقع، كما أن هناك فروقات أخرى:

البنية

بنية السحابة مركزية وتتكون من مراكز بيانات كبيرة توجد في أي مكان من العالم، قد تكون بعيدة جداً بآلاف الكيلومترات عن الأجهزة المتصلة بها. في حين يتكون نظام الحوسبة الضبابية من الكثير من العقد الصغيرة الموجودة في أقرب موقع ممكن من الأجهزة.

سرعة النقل

لأن العقد الضبابية تكون قريبة من الأجهزة، تكون سرعة استجابة الأجهزة المتصلة بها أكبر من تلك المتصلة بمراكز البيانات السحابية البعيدة. هذا الأمر بالغ الأهمية للأجهزة التي تتطلب تحليل البيانات بسرعة أو في الوقت الفعلي.

الحجم

تتميز مراكز البيانات السحابية بقدرات حوسبة ومساحة تخزين كبيرة للغاية نظراً لكبر حجمها، في حين تكون عقد الحوسبة الضبابية ذات قدرات أقل، لكن عددها كبير.

الاستخدام

تُستخدم الخوادم السحابية لإجراء تحليل بطيء ودقيق للبيانات، في حين تستخدم العقد الضبابية لإجراء تحليل قصير وسريع.

الاتصال بالإنترنت

لا يمكن الاستفادة من نظام الحوسبة السحابية بدون إنترنت، في حين يستخدم نظام الحوسبة الضبابية بروتوكولات ومعايير مختلفة للاتصال بالأجهزة، وبالتالي يكون احتمال الفشل أو الانقطاع ضئيلاً للغاية.

الأمان

تعد الحوسبة الضبابية أكثر أماناً من الحوسبة السحابية لأن بنيتها موزعة، ما يعني أنها لا تتأثر بالكوارث أو الحوادث التي قد تؤثر على مراكز البيانات السحابية الكبيرة.

الانتشار

الحوسبة الضبابية أقل انتشاراً من الحوسبة السحابية، لكنها توفر حلولاً لمشكلات عديدة، ما يجعلها مناسبة لإنترنت الأشياء وتخزين البيانات لامركزياً.

مميزات الحوسبة الضبابية

فيما يلي المزايا التي تتفوق فيها الحوسبة الضبابية على الحوسبة السحابية:

السرعة: العقد الضبابية أقرب جغرافياً للأجهزة، وتكون قادرة على توفير استجابة فورية.
التوزيع: بدلاً من إرسال المعلومات لمركز بيانات سحابي ضخم، يتم توزيعها على خوادم عديدة لامركزياً، ما يساعد في تقليل الضغط على الخوادم.
تجنب فقدان الاتصال: لأن الحوسبة الضبابية تعتمد على عدة بروتوكولات لنقل البيانات وتوصيل الأجهزة.
أمان عالٍ: حيث تتم معالجة البيانات من قبل عدد كبير من العقد الموزعة بدلاً من مركز بيانات واحد.
توفير الطاقة: يمكن توصيل الأجهزة بعدة بروتوكولات مثل البلوتوث (Bluetooth) وزيغ بي (Zigbee) وزد-ويف (Z-Wave) وهي بروتوكولات موفرة للطاقة.

عيوب الحوسبة الضبابية

ليس للحوسبة الضبابية أي عيوب، لكن هناك بعض النقاط التي يجب أخذها في الاعتبار:

قد تكون معقدة نظراً للحاجة إلى طبقة إضافية في نظام معالجة البيانات وتخزينها.
تتطلب نفقات إضافية حيث يجب شراء أجهزة خاصة وتركيبها.
ليست قابلة للتوسيع بسهولة كما هو الحال في الحوسبة السحابية.