Ele precisa começar a pensar em 5g e computação em nuvem de borda

Em uma recente visita à fábrica da Mercedes-Benz em Stuttgart, na Alemanha, fui apresentado ao maquinário altamente conectado que está sendo usado para fabricar carros hoje. Cada máquina - dos soldadores de robôs às chaves de fenda conectadas a Wi-Fi - acompanhava cada etapa da fabricação em cada parte de cada carro. Conforme o carro é fabricado, cada parte é rastreada, assim como cada funcionário que trabalhou para fabricá-lo.

Isso contribui para uma impressionante visita à fábrica, mas nos bastidores, o resultado é uma grande quantidade de dados sendo armazenados para todos os carros em todas as fases de sua vida, mesmo depois de sair da fábrica. Embora a Daimler Benz não estivesse disposta a compartilhar os detalhes de seu ambiente de computação comigo, ficou claro que a grande quantidade de dados e a baixa latência necessária para a fabricação não podiam funcionar em uma arquitetura que conta com um único sistema de dados principal, ou seja, uma rede projetada para devolver todos esses dados entre pontos finais e um único recurso de servidor núcleo, especialmente devido à natureza global da fabricação da empresa. A velocidade com que esses dados precisariam viajar é proibitiva e o tempo de resposta entre a consulta e a resposta, sua definição básica de latência, também seria impossível.

Fábrica da Mercedes-Benz em Stuttgart, Alemanha

E a manufatura não é a única indústria que se esforça contra os limites do design de rede tradicional. A Internet das Coisas (IoT) e a computação móvel também estão se movendo rápido o suficiente para que em breve alterem fundamentalmente as redes que você está acostumado a ver. Essas tendências estão exigindo largura de banda massiva e crescente das redes atuais - largura de banda que nossa infraestrutura de rede tradicional não consegue lidar cada vez mais e certamente não será capaz de oferecer suporte no futuro a longo prazo.

A IoT está crescendo tão rápido que já se depara com os limites físicos da rede. Os sensores em equipamentos industriais estão fornecendo não apenas grandes quantidades de dados, mas também a necessidade de analisá-los em tempo real, o que não apenas impõe necessidades de largura de banda próprias, mas também exige uma atualização séria na latência aceitável. E esse é apenas um aspecto da IoT. O mercado de varejo para consumidores está aumentando a IoT ainda mais rápido que o setor industrial, com tendências como dispositivos domésticos inteligentes e os serviços que os monitoram e respondem a eles, serviços de entretenimento e streaming sob demanda e, é claro, os enormes e sempre crescentes crescente setor de sites, aplicativos e serviços para celular.

E ao virar da esquina estão novas tendências, como realidade virtual (VR) e realidade aumentada (AR), serviços de trabalho e infotainment e transportes autônomos, que prometem adicionar enormes quantidades de fluxos de dados em tempo real a uma Internet que já está ficando tensa. nas costuras. E pior, todos esses novos aplicativos não querem apenas mais dados para caber em tubos restritos, eles querem que tudo seja analisado muito mais rapidamente - pense em tempo real.

O 5G Wireless adiciona complicações

Embora a percepção seja de que as comunicações sem fio 5G são uma bala de prata para esses problemas, na realidade isso significa mais complexidade. Entre outras coisas, o 5G fornecerá velocidades dramaticamente mais rápidas e, portanto, maior largura de banda geral, o que é ótimo para dispositivos sem fio. Mas as redes móveis não existem por si mesmas. A nova rede 5G e os dispositivos que a utilizam precisarão de uma rede que os suporte no back-end, para que os dados necessários e os serviços de computação necessários possam estar disponíveis com a menor latência possível. Esse requisito de baixa latência será mais insistente do que nunca, já que serviços como transportes autônomos precisarão transferir dados quase instantaneamente para realizar seus trabalhos.

A latência pode ser vista como um atraso na rede, mas é realmente causada por vários fatores, dos quais o mais básico é a velocidade da luz na fibra de vidro. Quanto maior a distância que um pacote de dados percorre em uma rede, mais tempo leva para chegar ao seu destino. Embora ainda sejam medidas em frações minúsculas de segundo, essas frações se somam à medida que outros fatores se juntam. Por exemplo, a velocidade de operação dos equipamentos de rede, como roteadores e comutadores, aumenta a latência geral e até varia não apenas pelo fornecedor mas também por diferentes roteadores ou comutadores de chipsets. O tempo que leva para um servidor e qualquer aplicativo ou banco de dados em execução para encontrar as informações necessárias e enviá-los de volta para você. À medida que a rede fica mais ocupada e a infraestrutura de rede fica menos capaz de lidar com o tráfego, a latência aumenta. Isto é especialmente verdade com os servidores à medida que eles ficam sobrecarregados.

Como a comunicação com um repositório centralizado de computação e dados leva tempo, a única maneira de economizar tempo (ou seja, diminuir a latência) é evitar o uso desse repositório centralizado - o que significa mover grandes partes do poder de computação da sua rede para os limites da rede. O resultado é algo chamado "computação de borda", com arquiteturas conhecidas como "computação de nuvem de borda", que, por sua vez, usa coisas chamadas "cloudlets" ou computação "neblina". Um dos principais fatores é a computação móvel, que necessariamente usa dados no limite.

A borda da rede é a parte mais próxima do usuário final. Ao mover os dados para a borda da rede, você reduz os atrasos de duas maneiras. Primeiro, você reduz a distância entre o usuário dos dados e o local onde eles estão armazenados (o repositório); isso reduz o tempo que os dados levam para ir e voltar. Segundo, mantendo apenas os dados necessários perto do usuário, você também reduz a quantidade de dados que o servidor precisa manipular, o que também acelera as coisas.

O que é computação móvel de borda?

A computação de borda móvel (MEC) é uma computação de borda que suporta dispositivos móveis geralmente por meio de comunicações sem fio. Embora esteja começando a se tornar uma parte importante da empresa, isso mudará drasticamente no futuro próximo, à medida que a largura de banda móvel aumenta e as demandas por dados aumentam. O MEC usa infraestrutura sem fio e repositórios de dados posicionados próximos à infraestrutura sem fio para manter a latência baixa. Para profissionais de TI corporativos ou mesmo para administrar redes de negócios de médio porte, isso pode significar muitas mudanças no futuro próximo, não apenas na infraestrutura sem fio, mas também no equipamento de rede de back-end, serviços de nuvem híbrida, características internas de design de aplicativos e certamente proteção e segurança de dados.

O MEC já é um componente importante de redes que suportam indústrias tão diversas quanto a saúde e a fabricação e certamente será fundamental para novas tendências, como veículos autônomos. A borda da rede móvel precisa suportar latência extremamente baixa devido aos tempos de decisão necessários para dispositivos móveis; um carro autônomo não pode esperar muito tempo pelos dados enquanto está em movimento. Outros aplicativos, como aplicativos AR, são extremamente sensíveis à latência porque um atraso no fornecimento de dados para o aplicativo pode torná-lo inútil se o usuário já tiver migrado.

A falta de recursos de computação de ponta generalizados já é um fator limitante no desenvolvimento de veículos autônomos, porque cada carro é obrigado a transportar o que é efetivamente um super computador - completo com as demandas de refrigeração e energia de um super computador - em seu porta-malas. Isso pode funcionar enquanto houver relativamente poucos veículos, todos os quais estão em desenvolvimento, mas não funcionará para implantação generalizada.

Mas as redes tradicionais também não funcionarão para veículos autônomos, porque a latência dessa rede é muito alta para que os veículos operem efetivamente. O mesmo se aplica à AR generalizada em dispositivos móveis ou à inteligência artificial (IA) generalizada. Todos precisam estar próximos de seus dados para que sejam úteis.

Usuários industriais têm um problema semelhante. À medida que tudo, desde a fabricação de máquinas até o inventário de equipamentos, se torna mais automatizado, as demandas na rede se tornam maiores. Como carros autônomos, eles precisam ter acesso instantâneo aos seus dados.

Edge Clouds, 5G e TI

Por todos esses motivos, a computação de borda terá um efeito significativo em muitos departamentos de TI, embora ainda não em todos eles. Em situações em que a latência é um problema, ou seja, onde é necessário um acesso rápido aos dados, você pode achar que seu provedor de nuvem não é capaz de atender às suas necessidades. O problema é que essa necessidade de acesso a dados cada vez mais rápido está se tornando cada vez mais prevalente, mesmo em processos que antes não se preocupavam tanto com a latência. Felizmente, você também pode achar que existem provedores de nuvem que podem lidar com nuvens no limite (esses são os "cloudlets" ou "neblina") que atenderão às suas necessidades. Você também pode achar que seu provedor sem fio, aquele que fornecerá suas comunicações 5G, também manipulará seu repositório de dados para que fique o mais próximo possível da borda da rede.

Isso pode não ser uma grande mudança em um sentido, porque você ainda está lidando com um provedor de nuvem. Mas também pode significar que você precisará se envolver mais no monitoramento de desempenho para saber se está atingindo seus objetivos de desempenho no limite. E, como muitos aplicativos deixarão de funcionar efetivamente se as metas de latência não forem cumpridas, isso significa que você provavelmente precisará alterar seu SLA (acordo de nível de serviço) e táticas de correção quando ocorrer inevitavelmente um problema. Para ajudar, aqui estão algumas coisas para pensar:

• Algum dos seus aplicativos é sensível à latência? Ou seja, você usa um repositório de dados no qual é necessário algum tipo de resposta em tempo real? E se não for sensível à latência agora, as tendências de TI em seu setor indicam que isso mudará no futuro próximo? Se a resposta para qualquer uma dessas opções for "sim", comece a investigar como melhorar a latência na sua infraestrutura de rede interna, bem como através de todos os seus provedores de serviços em nuvem.
• Você prevê um aumento nas operações móveis ou remotas, pois o 5G oferece uma melhor conectividade? O 5G trará alterações nos dispositivos ou aplicativos usados ​​por sua empresa? Nesse caso, o planejamento de um longo ciclo de teste e correção será fundamental.
• Sua rede corporativa existente atenderá às demandas de desempenho à medida que a computação avança? A resposta curta aqui é quase sempre "não", mas o diabo está nos detalhes. Mantendo-se atualizado sobre as novas tendências de aplicativos em seu setor de negócios, você deve ser capaz de identificar não apenas se a computação de borda e o 5G afetarão seus negócios, mas provavelmente como. Depois que você souber disso, comece a investigar o que será necessário para levar sua rede a esse novo estado ideal e ajuste seus planos para o futuro.

Você pode descobrir que, além de se preparar para os dados que ficam na borda da rede, sua rede entre a borda e o núcleo precisará ser atualizada. Eventualmente, todos esses dados precisam ser movidos para um local onde a análise é possível e, em muitos casos, isso exigirá muito trabalho pesado.

Como você pode suspeitar, esse processo não é novo e, nesse caso, também não é computação de ponta. O que há de novo é que está rapidamente se tornando muito mais difundido e muito mais usado. O que também é novo é o conceito de nuvens de borda e computação móvel de ponta, juntamente com as demandas de redes sem fio e dispositivos móveis 5G. Novamente, isso afetará tudo, desde sua infraestrutura até seu aplicativo e pilha de segurança. A borda não está mais no horizonte, está bem na sua frente. Planeje adequadamente.