التنافس على الحوسبة في الفضاء الرقمي

مشاهدات

الدكتور تحسين الشيخلي

مركز بحوث دراسات المستقبل - لندن

تتسابق شركات تقديم الخدمات السحابية في الترويج و تسويق خدماتها للمؤسسات و الاعمال . في حين لا تتبين لهذه المؤسسات او أصحاب الاعمال ان ليس كل البيانات يجب ان تخزن على السحابة ، وخاصة أجهزة أنترنيت الاشياء ( IoT ).

في الحقيقة هناك أكثر من طريقة للحوسبة يمكن خزن ومعالجة البيانات فيها ، فهناك الحوسبة السحابية ( Cloud Computing ) و الحوسبة الضبابية ( Fog Computing ) و حوسبة الحافة (Edge Computing  )   ، ولكن الجميع يلجأ للحوسبة السحابية .

افادت أخر الأحصائيات ان هناك أكثر من 45 مليار جهاز من أنترنيت الأشياء ( IoT ) مستخدمة حول العالم ، وعلينا ان نقدر حجم البيانات المحفوظة في السحابة ( Cloud ) ،   ناهيك عن قوة المعالجة اللازمة لاستخلاص أي قيمة ملموسة منها.

وفقا لمسح أجرته مؤسسات متخصصة و اطلعت على نتائجه  ، فإن اعتماد السحابة آخذ في الارتفاع ، و أن 83% من اعباء عمل المؤسسات حول العالم مخزون في السحابة . وهناك بعض الأسباب الوجيهة لذلك ، منها ، انخفاض التكاليف التشغيلية ، وتحسين قابلية التوسع ، ونشر التطبيقات بشكل أسرع ، وزيادة الموثوقية ، وما إلى ذلك.

لكن المؤسسات و أصحاب الأعمال يتطلعون بشكل متزايد إلى تحسين الأداء وتقليل التكاليف التشغيلية لمنتجات IoT الخاصة بهم.   إحدى الطرق للقيام بذلك هي عن طريق التعامل مع البيانات خارج السحابة الرئيسية أو على ( الحافة – Edge).

ومع ذلك ، عندما يتعلق الأمر ب IoT ، فإن الحوسبة السحابية التقليدية لها عدد من العيوب. وفيما يلي ثلاثة منها:

- تهديدات أمن البيانات: حيث يتم إرسال البيانات باستمرار ذهابا وإيابا بين السحابة والجهاز ، وعلى هذا النحو ، يزداد خطر انتهاك الخصوصية.

- مشكلات الأداء ( Performance ) . تعاني تطبيقات IoT التي تعتمد اعتمادا كبيرا على الإجراءات في الوقت الحقيقي ( Real-Time) من بطء في التنفيذ و استرجاع المعلومات ، حيث تعتمد سرعة معالجة التطبيق في كثير من الأحيان على المسافة الفعلية بين الجهاز نفسه وموقع الخادم.

- تتزايد التكاليف التشغيلية حتما مع زيادة كمية البيانات المنتجة وأيضا التي يتم مشاركتها .

علاوة على ذلك ، فإن معظم البيانات التي يتم الحصول عليها من السحابة غالبا ما لا تحمل أي قيمة عملية ولا يتم استخدامها أبدا ،مما  يضيع  موارد المؤسسة ومساحة التخزين السحابية على بيانات غير ذات صلة وغير مجدية .

لذا يتم التفكير باستخدام حوسبة الحافة (  Edge Computing ) بدلا للحوسبة السحابية ( Cloud Computing ) وخاصة في التطبيقات التي تحتاج الى مساحات خزن أقل و سرعة في الاسترجاع و المعالجة .

ما هي حوسبة الحافة ..

يمكن الاستنتاج من العنوان ان المقصود بحوسبة الحافة هو ، حوسبة البيانات التي تحدث في المكان الذي يتم فيه إنتاج البيانات، أي (على حافة) شبكة IoT.

لذا، بدلا من وجود سحابة مركزية بعيدة للقيام بكل العمل، يتم التعامل مع البيانات وتخزينها محليا، أي على جهاز IoT نفسه أو في أقرب عقدة شبكة (network node ).

مثال على ذلك ، ينتج كل مستشعر لأجهزة IoT أطنانا من البيانات كل ثانية. في حالة الحوسبة السحابية، يتم نقل البيانات على الفور إلى قاعدة البيانات السحابية المركزية الموحدة حيث تتم معالجتها وتخزينها. إذا كان هناك أي إجراء مطلوب، سيقوم الخادم المركزي بإرسال استجابته مرة أخرى إلى الجهاز عند تلقي البيانات المكتسبة وتحليلها. بينما تستغرق العملية بأكملها أقل من ثانية لإكمالها، قد تكون هناك حالات قد تتأخر فيها الاستجابة أو تنقطع. يمكن أن يحدث هذا بسبب خلل في الشبكة ، وضعف الاتصال بالإنترنت ، أو ببساطة لأن مركز البيانات يقع بعيدا جدا عن الجهاز.

  الآن ، في حالة حوسبة الحافة ، لا تحتاج إلى إرسال البيانات التي حصلت عليها أجهزة استشعار IoT الى أي مكان. الجهاز نفسه أو أقرب عقدة شبكة (مثل جهاز التوجيه - router ) يكون هو المسؤول عن معالجة البيانات ويمكن أن تستجيب بطريقة سليمة إذا كان هناك حاجة إلى اتخاذ إجراء. ونتيجة لذلك، لم يعد جهاز  IoT  يعتمد على اتصال الإنترنت ويمكن أن يعمل كعقدة شبكة مستقلة. 

أن الغرض الرئيسي من حوسبة الحافة هو اللامركزية في التعامل مع البيانات. وهذا يؤدي إلى عدد من المزايا على السحابة التقليدية.

ويمكن ذكر خمسة مزايا رئيسية لحوسبة الحافة في تطبيقات أنترنيت الأشياء  IoT :

- زيادة أمان البيانات ، في حين تمثل حلول IoT هدفا مثاليا للهجمات الإلكترونية ، يمكن أن تساعد الحوسبة المتطورة على تأمين الشبكات وتحسين خصوصية البيانات بشكل عام. نظرا لأن البيانات لا مركزية ، يتم توزيعها بين الأجهزة التي يتم إنتاجها فيها ، فمن الصعب إسقاط الشبكة بأكملها أو تعريض جميع البيانات للخطر بهجوم واحد. وخاصة في الاجهزة التي تتعامل مع معلومات حساسة و مطلوب حمايتها بشكل جيد.

- أداء أفضل للتطبيقات وخاصة التي تحتاج الى سرعة في استرجاع البيانات و معالجتها ، كما ذكرت سابقا، فأن عملية انتقال البيانات الى السحابة و العودة منها يستغرق بعض الوقت بين الجهاز ومركز البيانات . من خلال تخزين ومعالجة البيانات القريبة من مصدرها، يمكنك تقليل تأخر الوقت وتحسين الأداء العام للتطبيق. ونتيجة لذلك، يمكنك تحليل البيانات في الوقت الحقيقي، دون تأخير ( Real-Time ). تصور حالة السيارات بدون سائق او جهاز GPS او حتى التطبيقات الجراحية .

- خفض التكاليف التشغيلية ،  عند تخزين ومعالجة معظم البيانات (على الحافة)، لا تحتاج إلى وفرة من التخزين السحابي. بالإضافة إلى ذلك ، يمكنك تصفية المعلومات غير الضرورية والنسخ الاحتياطي فقط للبيانات ذات الصلة. ونتيجة لذلك، فإن تكاليف البنية التحتية سوف تنخفض حتما.

- تحسين كفاءة الأعمال وموثوقيتها ، ويؤدي انخفاض حركة البيانات وتقليل التخزين السحابي، بدوره، إلى عمليات تجارية أكثر كفاءة. بالإضافة إلى ذلك، لن تكون مشكلات الاتصال مشكلة كبيرة كما هي بالنسبة لمنتجات IoT الأخرى التي تعتمد على السحابة. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن ألأجهزة يمكن أن تعمل بشكل مستقل، دون اتصال بالإنترنت.

- قابلية غير محدودة للتوسع ، على عكس السحابة، تتيح لك حوسبة الحافة توسيع نطاق شبكة IoT حسب الحاجة، دون الرجوع إلى التخزين المتاح (أو تكاليفه).

حوسبة الحافة الان تستعملها العديد من المؤسسات في مجال اعمال ،  السفر والنقل والخدمات اللوجستية ، الطاقة ، محلات البيع بالتجزئة ، المؤسسات الصحية ، شركات الميديا و الاعلام ، وغيرها .

تشير التوقعات الى انه  بحلول عام 2022، ستتم معالجة 75٪ من بيانات المؤسسات خارج السحابة (بالإضافة إلى مراكز البيانات التقليدية). ونتيجة لذلك، فإن حجم سوق الحوسبة المتطورة سيتجاوز 13 مليار دولار في جميع أنحاء العالم في نفس الإطار الزمني.

مع الأخذ في الاعتبار هذه التوقعات ، يجب على مستخدمي أجهزة IoT وأصحاب الأعمال النظر بجدية في الحوسبة المتطورة لأعمالهم القادمة. وإلا، فسوف يتخلفون عن الركب بمجرد أن يستفيد المنافسون استفادة كاملة من هذه التكنولوجيا.