رایانش لبه (edge computing) به داده های تولید شده توسط آیوتی (IoT) اجازه می دهد پردازش نزدیک تر  به جای ارسال آن در مسیرهای طولانی به مراکز داده یا ابرها به جایی که وجود دارد ایجاد شود.

با انجام این رایانش های نزدیک به لبه شبکه، سازمانها اطلاعات مهم را در زمان واقعی تجزیه و تحلیل می کنند مانند نیازمندی های سازمان ها در بسیاری از صنایع، از جمله تولید، مراقبت های بهداشتی، ارتباطات راه دور و کاربرد های مالی.

رایانش مه به ساختار محاسباتی توزیع شده اشاره دارد که منابع، از جمله داده ها و برنامه های کاربردی، در مکان های منطقی بین منبع داده و ابر قرار می گیرند؛ همچنین با استفاده از اصطلاحات "fogging" و "fog networking" شناخته شده است.

رایانش لبه دقیقا چیست؟

رایانش لبه یک شبکه است که خود این شبکه ، شبکه ای از مراکز داده ی کوچک است که پردازش یا ذخیره داده های بحرانی را به صورت محلی انجام می دهد و همه داده های دریافت شده را به یک مرکز داده مرکزی یا مخزن ذخیره سازی ابر بر می گرداند.

به طور معمول به موارد استفاده از آیوتی اشاره می شود، جایی که دستگاه های لبه داده ها را جمع آوری می کنند - گاهی اوقات تعداد عظیمی از  آن ها - و همه آنها را به یک مرکز داده یا ابر برای پردازش ارسال می کنند. رایانش لبه داده ها را به صورت محلی مرتب می کند، بنابراین بعضی از آنها به صورت محلی پردازش می شوند و ترافیک پشتی(backhaul) را به مخزن مرکزی کاهش می دهند.

به طور معمول این کار توسط دستگاه های آیوتی انجام می شود و داده ها را به یک دستگاه محلی که شامل محاسبات، ذخیره سازی و اتصال شبکه در یک فاکتور کوچک است، انتقال می دهد. داده ها در لبه پردازش می شوند و تمام یا بخشی از آن به مخزن پردازش یا ذخیره سازی مرکزی در مرکز داده های شرکت، تسهیلات اشتراک مشترک یا ابر IaaS ارسال می شود.

چرا رایانش لبه؟

اعمال رایانش لبه در شرایط مختلف ایده آل است. یکی از آن موارد ، برای دستگاه های آیوتی است که دارای اتصال ضعیف هستند و برای دستگاه های آیوتی ای که به طور مداوم به یک ابر مرکزی متصل نیست.

موارد استفاده دیگر مربوط به پردازش اطلاعات حساس به تأخیر است. رایانش لبه باعث کاهش تاخیر زمانی می شود که داده ها نباید بیش از یک شبکه به یک مرکز داده یا برای پردازش متصل شوند. این ایده برای شرایطی است که تاخیرهای میلی ثانیه ممکن است غیرقابل قبول باشد، مانند خدمات مالی یا تولید.

یکی دیگر از موارد مورد استفاده ، ساخت شبکه های  5G تلفن همراه توسط شرکت های مخابراتی بوده است. کلی کین، مدیر تحقیقاتی IDC که محاسبات لبه را مطالعه می کند، پیش بینی می کند که ارائه دهندگان مخابرات 5G را به شبکه های بی سیم خود متصل می کنند، به طور فزاینده ای مراکز داده های میکرو را اضافه می کنند که یا در مجاورت برج 5G قرار دارند.

مشتریان کسب و کار می توانند در این مراکز میکرو داده ها را به منظور انجام رایانش های لبه ای خریده یا اجاره کرده و سپس دسترسی مستقیم به یک دروازه به شبکه وسیع تر ارائه دهنده مخابرات ارائه دهند که می تواند به یک ارائه دهنده ابری عمومی IaaS متصل شود.

محاسبه مه و لبه

همانطور که بازار رایانش لبه شکل می گیرد، یک اصطلاح مهم مرتبط با لبه شکل گرفته است: محاسبات مه.

مه به اتصالات شبکه بین دستگاه های لبه و ابر اشاره دارد. از سوی دیگر، Edge بیشتر به طور خاص به فرآیندهای محاسبات و رایانشی که نزدیک به دستگاه های لبه انجام می شود اشاره می کند. بنابراین، مه را شامل محاسبات لبه می کند، اما مه همچنین شبکه ای را که مورد نیاز برای پردازش داده ها به مقصد نهایی آن است در بر می گیرد . رایانش لبه و مه در زمانی مفید است که تجزیه و تحلیل بلادرنگ داده ها مورد نیاز باشد.

امنیت رایانش لبه

امنیت رایانش لبه از دو جهت قابل بررسی است. برخی معتقدند که امنیت در شرایط محاسباتی لبه به لحاظ تئوری بهتر است زیرا داده ها در یک شبکه حرکت نمی کنند و نزدیک به محل ایجاد شده می مانند.

وجه مهم این است که بعضی از رایانش های لبه از لحاظ ذاتی از امنیت کمتری برخور دارند، زیرا دستگاه های لبه خود می توانند آسیب پذیرتر باشند. بنابراين، در طراحي محاسبات لبه يا مه، امنيت بايد اولويت باشد. رمزنگاری داده، کنترل دسترسی و استفاده از تونل شبکه اختصاصی مجازی، از عناصر مهم در حفاظت از سیستم های محاسباتی لبه است.

اصطلاحات و تعاریف محاسبه لبه

همانند بسیاری از زمینه های فناوری، رایانش لبه دارای واژگانی خاص است.

• دستگاه های لبه: این می تواند هر دستگاهی باشد که داده ها را تولید می کند. این می تواند سنسورها، دستگاه های صنعتی یا سایر دستگاه هایی باشد که داده ها را تولید و یا جمع آوری می کنند.
• لبه:  لبه چیست؟ بستگی به مورد استفاده از آن دارد. در زمینه مخابرات، شاید لبه یک تلفن همراه باشد یا شاید یک برج سلولی باشد. در یک سناریو خودرو، لبه شبکه می تواند یک ماشین باشد. در تولید، می تواند یک ماشین در یک طبقه کارگاه باشد؛ در شرکت فناوری اطلاعات، لبه می تواند لپ تاپ باشد.
• دروازه لبه: یک دروازه، بافر بین پردازش محاسبات لبه و شبکه ی  گسترده است. دروازه پنجره به محیط بزرگتر فراتر از لبه شبکه است.
• مشتری چاق: نرم افزاری است که می تواند برخی از پردازش داده ها را در دستگاه های لبه انجام دهد. این مخالفت با یک مشتری لاغر است که صرفا انتقال اطلاعات است.
• تجهیزات رایانشی لبه: رایانش لبه از طیف وسیعی از تجهیزات موجود و جدید استفاده می کند. بسیاری از دستگاه ها، سنسورها و ماشین ها می توانند به راحتی در محیط محاسباتی و رایانشی لبه کار کنند و به سادگی بتوانند به اینترنت دسترسی پیدا کنند. سیسکو و دیگر فروشندگان سخت افزاری دارای یک سری از تجهیزات سخت افزاری هستند که محیط بیرونی را برای استفاده در محیط استفاده می کنند. طیف وسیعی از سرورهای محاسبه شده، سیستم های همگرا و حتی سیستم های سخت افزاری مبتنی بر ذخیره سازی می توانند در توسعه محاسبات لبه استفاده شوند.
• رایانش لبه موبایل: این به ساخت سیستم های رایانشی لبه در سیستم های مخابراتی، به ویژه سناریوهای 5G اشاره دارد.