“云”里“雾”里——雾计算时代的到来

苏云沛（甘肃省兰州一中，甘肃　兰州　730000）



“云”里“雾”里
——雾计算时代的到来

苏云沛
（甘肃省兰州一中，甘肃兰州730000）

摘要：随着时代的发展及科技的进步，计算机技术、通信技术、云计算、信息技术、网络技术得到了广泛的推广和普及。这些高新技术被应用在各个领域，为人们提供着各式各样的服务。雾计算属于云计算的延伸产物，雾计算不在是由强大的服务器组成，而是利用分散的各类功能的普通计算机所组成。由于现在计算机用户的信息量与数据量大幅度提升，雾计算的出现恰巧改善了这个现状。

关键词：计算机；云计算；雾计算

1　概述

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。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”。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。这些弊端和问题将大大制约网络的发展，同时给人们的生活带来诸多不便。

2　身边的云计算服务

现在人们的生活、工作、学习和娱乐的都离不开网络，云计算的发展正改变着人们的生活方式和习惯。公共网盘，备份文件，备份手机通讯录，存储照片等工作每个人每天都在做，或保存至U盘，或保存至移动硬盘，现在人们已经习惯于将自己的各种文件，通讯录和照片等放至云盘，存储和使用都极其方便。电子商务，现在电子商务已经进入了我们生活的每个角落，对于哪些不爱逛街的人来说，不用忍受逛街带来的劳累，就能买到自己喜欢的东西。电子商务不仅仅用于日常生活，还广泛应用于企业之间的各种业务往来，这些表面看似点点鼠标就可以完成的简单操作，其实背后往往涉及到大量数据复杂的运算，这些都是通过云计算来完成的，我们只需要进行简单的操作，就可以完成复杂的交易。地图导航，在没有GPS的时代，我们每去一个新的城市或国家，都要买一张当地的地图。而现在，我们只需要一部手机，就可以拥有一张全世界的地图，甚至还能得到地图上得不到的信息，例如，天气预报，交通路况，酒店、餐馆、银行等各种信息。这是基于云计算技术的GPS带给我们这一切。

3　云计算存在的问题

3.1云计算的安全威胁

云计算技术从热词到落地，从企业到个人都在享受其带来的福利，数据存储、计算、整合及利用为许多企业带来商机，也为个人提供了更为便捷的互联网服务。但与此同时，用户存储在云端的个人信息数据安全也面临着极大的挑战。

我们经常在网络上或报纸上看到网上个人信息泄露事件频发，英语考试考生信息"裸奔"，小米800万用户数据泄露，130万考研用户信息被泄露等等。这些事件仅是具有代表性的个人信息泄露事件。在互联网技术高度发达的今天，几乎所有人都在使用各式各样的互联网服务，我们已经与互联网服务融为一体，从昵称、姓名到银行账号、密码，几乎所有信息都存在于互联网的各类云端、服务器中，个人信息随时都可能遭遇泄露或被窃取。

3.2带宽问题

如果公司正在头疼如何消减存储数据的开支问题，比起通过高速线缆来回传数据，云端将是更好的选择。但将规模放大到全球，人们需要从自己的移动设备上获取信息，带宽就显得捉襟见肘。包括航空公司的订票服务、网络购物和影视服务等请求，对所有移动设备发送的数据的业务，都在于带宽限制在博弈。

从云端到移动端发送的数据传输过程来看，现在的3G、4G甚至5G网络仍然不够快，随着物联网时代更多设备的接入网络，情况将边的更糟。

幸好还是有了解决之道的：不在拘泥于云计算，并研究如何在物联网设备上存储和处理他们自身产生的数据，或只是在设备之间、网络上。思科公司为这一现象起了一个有趣的名字：雾计算（fog computing）。正如云计算一样，雾计算也十分形象。云漂浮在高高的天上，十分抽象；而雾则贴近地面，就在你我身边。它没有强力的计算设备，只有一些弱小的、更为分散的计算机，处理家电、汽车、路灯等设备的数据。

4　雾计算的诞生

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。

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。这样就诞生了“雾计算”。

5　雾计算的主要特点

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。

在未来的生活中，“雾”将我们的各种电子设备和应用紧密的联系在一起，让我们的生活更加便捷。

参考文献：

［1］斯琴.梅丽娅.左巍.云计算发展趋势及应用［J］.内蒙古广播与电视技术，2014（1）：37-40

［2］张瀚斌.刍议雾计算的服务计算新模式［J］.中国新通信，2015（4）：50

［3］殷康.从云计算到雾计算［J］.高科技与产业化:2014（7）：76-79.

［4］杨志和.物联网的边界计算模型：雾计算［J］.物联网技术，2014（12）：65-68.

中图分类号：TP393.4