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Computación en la niebla

El Consorcio OpenFog era una asociación de importantes empresas tecnológicas destinadas a estandarizar y promover la computación en la niebla. La computación en la niebla [1] [2...

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El Consorcio OpenFog era una asociación de importantes empresas tecnológicas destinadas a estandarizar y promover la computación en la niebla.

La computación en la niebla [1] [2] o red en la niebla , también conocida como fogging , [3] [4] es una arquitectura que utiliza dispositivos de borde para llevar a cabo una cantidad sustancial de computación ( computación de borde ), almacenamiento y comunicación de forma local y enrutada a través de la red troncal de Internet .

Concepto

En 2011, surgió la necesidad de extender la computación en la nube con la computación en la niebla, para hacer frente a una gran cantidad de dispositivos IoT y grandes volúmenes de datos para aplicaciones de baja latencia en tiempo real. [5] La computación en la niebla, también llamada computación de borde, está destinada a la computación distribuida donde numerosos dispositivos "periféricos" se conectan a una nube . La palabra "niebla" se refiere a sus propiedades similares a las de la nube, pero más cercanas al "suelo", es decir, los dispositivos IoT. [6] Muchos de estos dispositivos generarán voluminosos datos sin procesar (por ejemplo, de sensores), y en lugar de enviar todos estos datos a servidores basados ​​en la nube para ser procesados, la idea detrás de la computación en la niebla es hacer tanto procesamiento como sea posible utilizando unidades de computación ubicadas junto con los dispositivos generadores de datos, de modo que se envíen datos procesados ​​​​en lugar de datos sin procesar, y se reduzcan los requisitos de ancho de banda. Un beneficio adicional es que es más probable que los datos procesados ​​​​sean necesarios para los mismos dispositivos que generaron los datos, de modo que al procesar localmente en lugar de remotamente, se minimiza la latencia entre la entrada y la respuesta. Esta idea no es completamente nueva: en escenarios que no son de computación en la nube, se ha utilizado durante mucho tiempo hardware para propósitos especiales (por ejemplo, chips de procesamiento de señales que realizan transformadas rápidas de Fourier ) para reducir la latencia y reducir la carga en una CPU.

La red en la niebla consta de un plano de control y un plano de datos . Por ejemplo, en el plano de datos, la computación en la niebla permite que los servicios informáticos residan en el borde de la red en lugar de en servidores en un centro de datos. En comparación con la computación en la nube , la computación en la niebla enfatiza la proximidad a los usuarios finales y los objetivos del cliente (por ejemplo, costos operativos, políticas de seguridad, [7] explotación de recursos), distribución geográfica densa y conocimiento del contexto (en lo que respecta a los recursos computacionales y de IoT), reducción de latencia y ahorro de ancho de banda de la red troncal para lograr una mejor calidad de servicio (QoS) [8] y análisis de borde/minería de flujo, lo que resulta en una experiencia de usuario superior [9] y redundancia en caso de falla, mientras que también se puede utilizar en escenarios de vida asistida . [10] [11] [12] [13] [14] [15]

Las redes de niebla respaldan el concepto de Internet de las cosas (IoT), en el que la mayoría de los dispositivos que utilizan los humanos a diario estarán conectados entre sí. Los ejemplos incluyen teléfonos, dispositivos portátiles de monitoreo de salud, vehículos conectados y dispositivos de realidad aumentada como Google Glass . [16] [17] [18] [19] [20] Los dispositivos de IoT a menudo tienen recursos limitados y capacidades computacionales limitadas para realizar cálculos criptográficos. Un nodo de niebla puede brindar seguridad a los dispositivos de IoT al realizar estos cálculos criptográficos en su lugar. [21]

SPAWAR , una división de la Armada de los EE. UU., está creando prototipos y probando una red en malla tolerante a interrupciones, escalable y segura, para proteger activos militares estratégicos, tanto fijos como móviles. Las aplicaciones de control de máquinas, que se ejecutan en los nodos en malla, "toman el control" cuando se pierde la conectividad a Internet. Los casos de uso incluyen la Internet de las cosas, por ejemplo, enjambres de drones inteligentes. [22]

La Universidad de Melbourne está abordando los desafíos de recopilar y procesar datos de cámaras, dispositivos de ECG, computadoras portátiles, teléfonos inteligentes y dispositivos IoT con su proyecto FogBus 2, que utiliza edge/fog y Oracle Cloud Infrastructure para procesar datos en tiempo real. [23]

La norma ISO/IEC 20248 proporciona un método mediante el cual los datos de los objetos identificados mediante computación de borde utilizando portadores de datos de identificación automatizados (AIDC), un código de barras y/o una etiqueta RFID , se pueden leer, interpretar, verificar y poner a disposición en la "niebla" y en el "borde", incluso cuando la etiqueta AIDC se ha movido. [24]

Historia

El término "computación en la niebla" fue desarrollado por primera vez por Cisco en 2012. [25] El 19 de noviembre de 2015, Cisco Systems , ARM Holdings , Dell , Intel , Microsoft y la Universidad de Princeton fundaron el Consorcio OpenFog para promover los intereses y el desarrollo en la computación en la niebla. [26] El director ejecutivo sénior de Cisco, Helder Antunes, se convirtió en el primer presidente del consorcio y el estratega jefe de IoT de Intel, Jeff Fedders, se convirtió en su primer presidente. [27]

Definición

Tanto la computación en la nube como la computación en la niebla proporcionan almacenamiento, aplicaciones y datos a los usuarios finales. Sin embargo, la computación en la niebla está más cerca de los usuarios finales y tiene una distribución geográfica más amplia. [28]

La «computación en la nube» es la práctica de utilizar una red de servidores remotos alojados en Internet para almacenar, gestionar y procesar datos, en lugar de un servidor local o una computadora personal. [29]

También conocida como computación de borde o niebla, la computación en la niebla facilita el funcionamiento de servicios de computación, almacenamiento y redes entre dispositivos finales y centros de datos de computación en la nube.

En marzo de 2018, el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología publicó una definición de computación en la niebla que adopta gran parte de la terminología comercial de Cisco como la Publicación Especial 500-325 del NIST, Modelo Conceptual de Computación en la Niebla , que define la computación en la niebla como un paradigma de recursos horizontales, físicos o virtuales que reside entre los dispositivos finales inteligentes y la computación en la nube o el centro de datos tradicionales . [6] Este paradigma admite aplicaciones sensibles a la latencia y aisladas verticalmente al proporcionar computación, almacenamiento y conectividad de red distribuidos, federados, escalables, ubicuos y en capas. Por lo tanto, la computación en la niebla se distingue más por la distancia desde el borde. En el modelo teórico de la computación en la niebla, los nodos de computación en la niebla están física y funcionalmente operativos entre los nodos del borde y la nube centralizada. [30] Gran parte de la terminología no está definida, incluidos términos arquitectónicos clave como "inteligente", y la distinción entre la computación en la niebla y la computación del borde no es generalmente aceptada.

Diferencias entre edge computing y cloud computing

Mientras que la computación de borde generalmente se refiere a la ubicación donde se instancian los servicios, la computación en la niebla implica la distribución de la comunicación, los recursos de computación, almacenamiento y servicios en o cerca de dispositivos y sistemas bajo el control de los usuarios finales. [31] [32] La computación en la niebla es un nivel de potencia informática de peso medio e intermedio. [33] En lugar de ser un sustituto, la computación en la niebla a menudo sirve como complemento de la computación en la nube. [34] La computación en la niebla es más eficiente energéticamente que la computación en la nube. [35]

Normas

El IEEE adoptó los estándares de computación en la niebla propuestos por el Consorcio OpenFog. [36]

Véase también

Referencias

  1. ^ Bonomi, Flavio (19-23 de septiembre de 2011). "Vehículos conectados, Internet de las cosas y computación en la niebla, 8.º taller internacional de ACM sobre interconexión de vehículos (VANET 2011), Las Vegas, NV, EE. UU." www.sigmobile.org . Consultado el 7 de agosto de 2019 .
  2. ^ Bonomi, Flavio (4–8 de junio de 2011). "Cloud and Fog Computing: Trade-offs and Applications. EON-2011 Workshop, International Symposium on Computer Architecture (ISCA 2011), San Jose, CA, USA". sites.google.com . Archivado desde el original el 2020-07-31 . Consultado el 2019-08-07 .
  3. ^ "IoT, de la nube a la computación en la niebla". blogs@Cisco - Blogs de Cisco . 2015-03-25 . Consultado el 2017-04-07 .
  4. ^ "¿Qué es la computación en la niebla? Definición de Webopedia". www.webopedia.com . 18 de diciembre de 2014 . Consultado el 7 de abril de 2017 .
  5. ^ Bonomi, Flavio; Milito, Rodolfo; Zhu, Jiang; Addepalli, Sateesh (17 de agosto de 2012). "La computación en la niebla y su papel en la Internet de las cosas". Actas de la primera edición del taller de MCC sobre computación en la nube móvil . ACM. pp.  13– 16. doi :10.1145/2342509.2342513. ISBN 9781450315197.S2CID207196503  .​
  6. ^ ab "La niebla acerca la nube al suelo: Cisco innova en computación en la niebla". newsroom.cisco.com . Consultado el 24 de enero de 2019 .
  7. ^ Forti, Stefano; Ferrari, Gian-Luigi; Brogi, Antonio (enero de 2020). "Implementaciones seguras en la nube y en el borde, con confianza". Future Generation Computer Systems . 102 : 775– 788. arXiv : 1901.05347 . doi : 10.1016/j.future.2019.08.020 .
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  9. ^ Cisco RFP-2013-078. Computación en la niebla, ecosistema, arquitectura y aplicaciones: [1] Archivado el 19 de enero de 2020 en Wayback Machine . También disponible en Internet Archive: [2].
  10. ^ Nikoloudakis, Y.; Panagiotakis, S.; Markakis, E.; Pallis, E.; Mastorakis, G.; Mavromoustakis, CX; Dobre, C. (noviembre de 2016). "Un sistema de emergencia basado en niebla para entornos de vida inteligentes y mejorados". IEEE Cloud Computing . 3 (6): 54– 62. doi :10.1109/mcc.2016.118. ISSN  2325-6095. S2CID  25475572.
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  17. ^ Cisco ofrece una visión de la computación en la niebla para acelerar el valor de miles de millones de dispositivos conectados: [5].
  18. ^ IoT: Fuera de la nube y dentro de la niebla: [6] Archivado el 23 de diciembre de 2015 en Wayback Machine .
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  20. ^ La computación en la niebla mantiene los datos justo donde la Internet de las cosas los necesita: [8].
  21. ^ Alrawais, Arwa; Alhothaily, Abdulrahman; Hu, Chunqiang; Cheng, Xiuzhen (marzo de 2017). "Computación en la niebla para la Internet de las cosas: cuestiones de seguridad y privacidad". IEEE Internet Computing . 21 (2): 34– 42. doi :10.1109/MIC.2017.37. ISSN  1089-7801. S2CID  18074495.
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  23. ^ Morris-Reade, Ryan (16 de febrero de 2022). "La Universidad de Melbourne utiliza Oracle Cloud para aprovechar el poder de la IoT". SecurityBrief Australia . Consultado el 18 de abril de 2022 .
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