No Limite da Glória:Habilitando uma Nova Era da Máquina da Internet

A internet centrada nas pessoas criou inovações e mudanças sociais incalculáveis. Não espere nada menos do próximo capítulo centrado em máquinas da Internet.

A Internet de hoje foi feita para humanos – a de amanhã será feita para máquinas. Essa mudança no usuário final alterará tudo sobre como as redes são construídas e estimulará uma grande mudança no investimento e inovação para a “borda”, ou seja, computação de ponta.

Alimentada por um boom cada vez mais intenso na mobilidade, a computação de borda vem suprindo uma necessidade crescente de um paradigma de computação e processamento de dados mais rápido, ágil e decididamente mais descentralizado. E por mais que a Lei de Moore tenha demonstrado repetidamente em todas as tecnologias, os ganhos exponenciais na computação de ponta que estão por vir farão com que os nossos smartphones de 2021 e as vidas cheias de Amazon pareçam pitorescos em comparação.

Veja também: O que o Kubernetes tem a ver com a computação de borda?

Para colocar isso em perspectiva, vamos primeiro considerar o quão difundida será a Internet das Coisas e a escala monumental de suas necessidades de dados. Uma única fábrica inteligente, “um chão de fábrica altamente digitalizado que coleta e compartilha dados continuamente por meio de máquinas, dispositivos e sistemas de produção conectados”, processa 5 petabytes (Pb) de dados por dia para tomar decisões em tempo real. E o número de fábricas inteligentes está crescendo vertiginosamente.

Uma cidade inteligente de 1 milhão de pessoas, que usa tecnologia em todos os aspectos de suas operações para melhorar os resultados... e conectar cidadãos, empresas e organizações sem fins lucrativos de novas maneiras consome 200 Pb por dia à medida que implanta dispositivos IoT para controlar o tráfego, o desperdício arrecadação, estacionamento, eficiência energética e monitoramento de infraestrutura, segundo a Deloitte. A empresa de pesquisa MarketsandMarkets prevê um crescimento anual de 14,8% no investimento em cidades inteligentes, prevendo um mercado global de US$ 820 bilhões em 2025.

E, finalmente, um único veículo autônomo requer quatro terabytes (Tb) de informações por dia para operar. Outras megatendências à beira da eclosão incluem realidade aumentada e virtual (AR/VR) e jogos em nuvem, que aumentam o enorme volume de dados necessários na borda. Além disso, nossos hábitos individuais continuam a criar mais dados – da maior dependência da Amazon ao streaming de conteúdo para trabalho, educação e entretenimento – colocando mais primazia nas redes e infraestrutura de entrega de conteúdo do que nunca.

Só que há um problema crítico.

A maneira como a Internet de hoje foi projetada e construída exige que a maioria dos dados seja transportada por longas distâncias para data centers centralizados. Mais importante, prevê-se que até 2025 – em apenas quatro curtos anos – haverá 12x mais dados produzidos do que a largura de banda atual da Internet tem capacidade de transportar.

Claramente, nosso modelo centralizado de computação “C” grande terá que evoluir – e rapidamente. Além das restrições de capacidade, outros fatores de descentralização da infraestrutura de TI incluem:

• Custo – Mesmo que fosse possível fazer o backhaul da maioria dos dados do mundo para data centers centralizados, ainda não seria econômico.
• Latência – Muitos aplicativos de ponta, como IoT, AR/VR e veículos autônomos, exigem latência e jitter que não são possíveis com a arquitetura de computação centralizada existente. Dito de outra forma, você quer que sua curva à esquerda em Boston, no trânsito, dependa dos dados enviados de e para o Kansas?
• 5G – Embora o 4G não tenha impulsionado a mudança de infraestrutura no atacado, o 5G o fará. Muitos casos de uso de borda 5G exigem latência e densidade de conexão além do que está atualmente disponível nos provedores sem fio. O 5G é compatível com 10 vezes o número de dispositivos por quilômetro quadrado e diminui a latência entre a torre e o dispositivo em 10 vezes (de 10 milissegundos a <1 milissegundo!).
• Regulatório – Há um foco crescente nas obrigações de “residência de dados” ou “localização de dados” que exigem que os dados sejam armazenados e, em alguns casos, processados, em uma geografia específica. Esses regulamentos impulsionarão cada vez mais a demanda por armazenamento de dados local e distribuído.

À beira de uma enorme oportunidade de crescimento

Atender às necessidades da computação de ponta em escala exigirá investimento e inovação maciços. E valerá a pena, com os primeiros indicadores projetando que o crescimento da receita do mercado Edge será semelhante ao da nuvem nos primeiros dez anos de desenvolvimento, superando US$ 100 bilhões até 2028. (Fonte:Cowen.)

Então, para onde vai esse dinheiro? E onde a inovação é mais necessária? O Edge não é um lugar, executando uma função. O Edge abrange uma variedade de arquiteturas híbridas em que as funções de armazenamento e computação são executadas em vários pontos entre a nuvem centralizada e o dispositivo do usuário final.

Mudanças significativas serão necessárias em todos os níveis da arquitetura da Internet para permitir a computação de borda, com provedores de rede e nuvem de hiperescala tendo ambos um papel importante a desempenhar. Até o momento, os provedores de hiperescala e OTT conquistaram a maior parte dos mercados de nuvem e conteúdo, visando diretamente os usuários finais e ignorando as operadoras no processo.

5G e Edge representam o risco de mais desintermediação. No entanto, os requisitos de latência dos aplicativos de borda tornam a localização física da computação crítica, o que aumentará a alavancagem das operadoras. Na maioria das vezes, as operadoras controlam a interconexão, talvez a peça mais crítica do ecossistema e, portanto, irão impulsionar o ritmo de implantação. A taxa de adoção do Edge ainda está em questão, mas a magnitude do investimento necessário em infraestrutura é clara:

• Centros de dados de borda – A criação de centros de dados de borda para fornecer as necessidades de computação para aplicativos sensíveis à latência/inconstância será intensa. A Cowen prevê um aumento de 40 vezes no número de data centers até 2028. Dada a importância da localização, os data centers Edge serão uma classe de ativos distinta, mas também serão um segmento de crescimento significativo para empresas de data centers existentes que buscam fornecer arquiteturas híbridas de núcleo de ponta .
• Infraestrutura sem fio – Milhões de novos sistemas de antenas distribuídas (DAS) e redes de pequenas células (“pequenas”) serão necessários para atender às operadoras e dar suporte a casos de uso de IoT e máquina a máquina (M2M).
• Infraestrutura cabeada – Habilitar a borda também exigirá a rearquitetura da “milha intermediária”, exigindo atualizações significativas para redes regionais. A extensão do peering de rede a partir do núcleo e o aumento da densidade da rede em todos os mercados serão necessários para atender a uma infraestrutura sem fio e de data center cada vez mais distribuída.

Praticamente todas as camadas da rede além da camada física também precisarão ser rearquitetadas. Protocolos legados baseados em roteamento de menor custo com inteligência de rede limitada e nenhuma funcionalidade de break-out local precisarão ser substituídos. Com o crescimento da computação de borda, as redes definidas por software proliferarão, assim como uma nova geração de aplicativos de IoT.

E não nos esqueçamos de todos os serviços de TI e comunicações que irão gerir esta transformação evolutiva e revolucionária. A computação de borda conduzirá a próxima onda de migração, implementação e serviços gerenciados para infraestrutura e aplicativos em locais de rede/computação e várias nuvens.

Os serviços de rede gerenciados serão necessários para gerenciar a computação, interconexão na nuvem e garantias de qualidade de serviço/latência, bem como o lançamento de redes sem fio privadas, para dar suporte a frotas de IoT com datacenters de borda locais. Além disso, pense em todos os trabalhos, softwares e serviços que serão criados para proteger dados de borda e realizar análises neles.

A internet centrada nas pessoas das últimas três décadas criou riqueza, inovação, oportunidades e mudanças sociais incalculáveis. Não espere nada menos do próximo capítulo centrado em máquinas da Internet.