الحوسبة الطرفية(Edge Computing)، هي بنية تقنية موزعة تهدف إلى نقل موارد الحوسبة والتخزين من مراكز البيانات المركزية والسحابة(Cloud) إلى أقرب نقطة ممكنة من مكان توليد البيانات. الهدف الرئيسي لهذه التقنية هو تقليل الكمون(Latency)، وتحسين سرعة الاستجابة، وتوفير عرض النطاق الترددي .(Bandwidth)
لقد ظهرت الحاجة إلى الحوسبة الطرفية نتيجة للزيادة الكبيرة في حجم البيانات الناتجة عن الأجهزة المتصلة بالإنترنت كتطبيقات إنترنت الأشياء(Internet of Things – IoT)، وتطبيقات الزمن الحقيقي(Real Time Applications). فمع تزايد عدد هذه الأجهزة وتعقد الشبكات، أصبحت الحوسبة السحابية التقليدية غير كافية لتلبية متطلبات السرعة والكفاءة. لذلك فإن الحوسبة الطرفية والحوسبة السحابية(Cloud Computing) هما تقنيتان متكاملتان تعملان معًا لتوفير حلول قوية ومعالجة البيانات بشكل أكثر كفاءة.
أهم مصطلحات الحوسبة الطرفية:
- الكمون :(Latency)وهو الوقت المستغرق لنقل البيانات بين نقطتين على الشبكة. يعتبر الكمون المنخفض ضروريًا لتطبيقات الزمن الحقيقي مثل الألعاب السحابية والسيارات الذاتية القيادة.
- عرض النطاق الترددي:(Bandwidth) وهو معدل نقل البيانات عبر الشبكة. تقليل الحاجة لنقل البيانات عبر الشبكة يمكن أن يوفر عرض النطاق الترددي ويحسن الأداء.
- الحوسبة السحابية :(Cloud Computing) وهو تقديم خدمات الحوسبة عبر الإنترنت. رغم أن السحابة توفر موارد غير محدودة تقريبًا، يمكن أن يكون الكمون العالي تحديًا للتطبيقات الحساسة للوقت.
- إنترنت الأشياء :(Internet of Things – IoT)الشبكة التي تربط الأجهزة الذكية وتتيح لها التواصل وتبادل البيانات. تتطلب أجهزة IoT معالجة فورية للبيانات لضمان الأداء الأمثل.
- الموقع الطرفي :(Edge Location)النقطة الأقرب إلى مصدر البيانات حيث تتم معالجة البيانات. يوفر الموقع الطرفي المعالجة المحلية لتقليل الكمون.
كيفية عمل الحوسبة الطرفية:
في مشهد إدارة البيانات المتطور اليوم، ظهر مفهوم الحوسبة الطرفية كحل ثوري. فلقد واجهت طرق التعامل مع البيانات التقليدية قيودًا كبيرة في استيعاب النمو الهائل في حجم البيانات وانتشار الأجهزة المتصلة بالإنترنت. استجابةً لهذه التحديات، قدمت الحوسبة الطرفية نهجًا مبتكرًا. فبدلاً من نقل البيانات إلى مراكز البيانات المركزية، يتم نشر مراكز البيانات إلى أقرب موقع لمكان توليد البيانات.
مقارنة بين نماذج الحوسبة:
- الحوسبة المبكرة: تعمل التطبيقات فقط على جهاز كمبيوتر معزول.
- الحوسبة الشخصية: تعمل التطبيقات محليًا إما على جهاز المستخدم أو في مركز بيانات.
- الحوسبة السحابية: تعمل التطبيقات في مراكز البيانات ويتم معالجتها عبر السحب.
- الحوسبة الطرفية: تعمل التطبيقات بالقرب من المستخدم، إما على جهاز المستخدم أو على طرف الشبكة.
العلاقة بين الحوسبة الطرفية والحوسبة السحابية:
- تكامل البيانات: تعمل الحوسبة الطرفية على معالجة وتحليل البيانات الأولية بالقرب من مصدرها، ثم إرسال البيانات الهامة أو الملخصة إلى السحابة للتخزين والتحليل المتعمق.
- معالجة البيانات في الوقت الفعلي: توفر الحوسبة الطرفية معالجة البيانات في الوقت الفعلي، مما يقلل من زمن الاستجابة ويحسن تجربة المستخدم.
- تخفيض تكاليف التشغيل: يمكن للحوسبة الطرفية تقليل تكاليف التشغيل من خلال تقليل كمية البيانات التي يتم نقلها إلى السحابة.
- تحسين الأداء: تعمل الحوسبة الطرفية على تحسين أداء التطبيقات التي تتطلب معالجة بيانات في الوقت الفعلي، مثل تطبيقات إنترنت الأشياء والواقع الافتراضي.
أمثلة على استخدام الحوسبة الطرفية:
- السيارات ذاتية القيادة: يمكن للسيارات ذاتية القيادة استخدام الحوسبة الطـرفية لمعالجة البيانات من أجهزة الاستشعار في الوقت الفعلي واتخاذ قرارات فورية، بينما يتم تخزين البيانات وتحليلها في السحابة.
- المدن الذكية: يمكن استخدام الحوسبة الطـرفية لمعالجة البيانات من أجهزة الاستشعار في المدينة، مثل أجهزة مراقبة حركة المرور، بينما يتم تخزين البيانات وتحليلها في السحابة.
- التصنيع الذكي:يمكن استخدام الحوسبة الطـرفية لمعالجة البيانات من أجهزة الاستشعار في المصانع في الزمن الحقيقي وتحسين كفاءة العمليات، بينما يتم تخزين البيانات وتحليلها في السحابة.
فوائد استخدام الحوسبة الطرفية:
- تقليل الكمون: بفضل الحوسبة الطرفية، يتم تقليل المسافة بين مصدر البيانات ومكان معالجتها، مما يقلل من الزمن المستغرق في نقل البيانات.
- توفير عرض النطاق الترددي: من خلال معالجة البيانات محليًا، يتم تقليل الحاجة لنقل كميات كبيرة من البيانات إلى مراكز البيانات المركزية، مما يوفر عرض النطاق الترددي.
- تحسين سرعة الاستجابة: التطبيقات التي تتطلب استجابة فورية مثل الألعاب السحابية والسيارات الذاتية القيادة تستفيد بشكل كبير من الحوسبة الطرفية.
- زيادة الأمان: معالجة البيانات محليًا يمكن أن تقلل من المخاطر الأمنية المرتبطة بنقل البيانات عبر الشبكات العامة.
اقرأ أيضا: مدخل إلى الحوسبة السحابية.
تحديات استخدام الحوسبة الطرفية:
- التعقيد في التنفيذ: يتطلب نشر الحوسبة الطـرفية بنية تحتية معقدة وتكلفة عالية.
- الأمان: على الرغم من تحسين الأمان بسبب المعالجة المحلية، فإن الحوسبة الطرفية تتطلب إجراءات أمان قوية لحماية البيانات عبر الأجهزة المختلفة.
- التوافقية: التكامل بين الحوسبة الطـرفية والسحابة يتطلب معايير وبروتوكولات موحدة لضمان التوافقية وسهولة الإدارة.
- صيانة الأجهزة الطرفية: تتطلب الأجهزة الطـرفية صيانة دورية وتحديثات مستمرة لضمان أدائها الأمثل.
خاتمة:
تعتبر الحوسبة الطـرفية تطوراً حاسماً في طريقة معالجة البيانات وتخزينها، مما يلبي متطلبات الزمن الحقيقي ويحسن تجربة المستخدم بشكل كبير. ومع استمرار نمو البيانات وتزايد الأجهزة المتصلة، وتنوع التطبيقات المتقدمة مثل الواقع المعزز (AR)، والواقع الافتراضي (VR)، والذكاء الاصطناعي (AI) ، ستصبح الحوسبة الطـرفية أكثر أهمية في المستقبل القريب. لذا، من الضروري للمحترفين في مجال التقنية مواكبة هذا التطور واستثمار الوقت في تعلم وتطوير مهاراتهم في هذه التقنية الناشئة.
لا توجد تعليقات