Las redes de todo el mundo están experimentando una transformación masiva en la que los dispositivos de computación de borde y el desarrollo de infraestructura de borde tienen un papel clave. Esta revolución de borde consiste en aprovechar el potencial del IoT que se desatará con el lanzamiento del 5G en un futuro no muy lejano.
Tecnologías y soluciones innovadoras que evolucionan en el SDN, NFV y borde multiacceso
Los sistemas verticales de computación están sentando las bases para una infraestructura de red ágil y rentable. Estas tecnologías están diseñadas para proporcionar recursos de computación y almacenamiento altamente optimizados y distribuidos para la correcta implementación de los servicios 5G en un paraíso de IoT.
¿Qué es la computación de borde y por qué es importante?
La computación de borde es un método para mejorar el procesamiento de datos en los sistemas de computación basados en la nube al realizarlo en el borde de la red, más cerca de la fuente de los datos. Hay varios beneficios al usar tecnologías de computación de borde, tales como:
- Ayudar con los desafíos de la latencia.
- Acercar mucho más al usuario los contenidos que requieren un uso intensivo de ancho de banda.
- Ayudar a habilitar la infraestructura de red futura.
Gran parte del procesamiento de energía que solía realizarse en el núcleo de la nube, como el análisis de datos, ahora es posible a través de ciertos tipos de infraestructura de red. Como se muestra en la imagen de abajo, el borde ayuda con el procesamiento de datos en tiempo real más cerca de la fuente o incluso en las instalaciones.
Toda esa información de los sensores y controladores de IoT, tales como cobots, vehículos inteligentes, industria inteligente, y más, ya no necesita ser enviada directamente a la nube. Llevaría mucho tiempo enviar toneladas de datos para su procesamiento a servidores situados en todo el mundo. Estos dispositivos de computación avanzada pueden analizar, almacenar en memoria intermedia y caché todos esos datos.
En los próximos años, la potencia de la nube sería probablemente reemplazada por el borde.
Veamos ahora algunas de las diferentes tecnologías de computación de borde que se están implementando para ayudar a facilitar y gestionar el aumento previsto en el uso del IoT y del 5G.
Tecnologías de Computación de Borde
Hay muchas razones por las que las organizaciones pueden empezar a emplear tecnologías de computación de punta en su infraestructura de red. Desde el análisis de datos de IA en tiempo real y la mejora del rendimiento de las aplicaciones, hasta costos operativos mucho más bajos y tiempos de inactividad programados.
Pero, ¿qué tecnologías individuales están permitiendo redes mejoradas como la 5G? ¿Cómo están mejorando las infraestructuras de red existentes y cuáles serán sus beneficios?
En esta sección, analizaremos algunos aspectos de la computación de borde en las tecnologías IoT, como la computación de borde móvil (MEC), la computación en la niebla, los cloudlets, los centros de microdatos y un nuevo concepto conocido como la Nube de las Cosas. Veremos cuáles son y cómo funcionan para comprender mejor su papel en la creación de infraestructuras de red de próxima generación.
Computación de borde de acceso múltiple
La computación de borde de acceso múltiple o computación de borde móvil (MEC) es una arquitectura de red que permite la colocación de recursos computacionales y de almacenamiento dentro de la red de acceso de radio (RAN). La MEC ayuda a mejorar la eficiencia de la red y la entrega de contenidos a los usuarios finales. Para ello, este dispositivo puede adaptarse a la carga del enlace de radio para mejorar la eficiencia de la red y disminuir la necesidad de backhauling de larga distancia.
Como se muestra en la imagen de abajo, la red de acceso fijo o móvil que normalmente se encuentra cerca del usuario final, en algunos casos a un salto de distancia, puede desempeñar el papel de una plataforma NFV.
A medida que la demanda de la red parece aumentar significativamente conforme se desarrollan más tecnologías y dispositivos habilitados para IoT y 5G, la computación de borde móvil permite a los operadores hacer frente a esta demanda excesiva de tráfico y recursos de forma más inteligente. También ayuda a sentar las bases para las futuras redes inteligentes y de próxima generación.
La computación de borde móvil también podría proporcionar la localización mejorada, realidad aumentada y soporte de los servicios de Internet de las Cosas. Les da a esas industrias una ventaja y tiempo para adaptarse a las nuevas tecnologías antes de que las redes 5G comiencen a desplegarse.
¿Hardware de Computadora de Borde?
El servidor de borde de Lanner HTCA-6200 es una plataforma Hybrid TCA con un dispositivo de red de alto rendimiento para aplicaciones de computación de borde de misión crítica. Este dispositivo es ideal para lograr una eficiencia extrema en las redes de acceso.
Computación en la niebla
La computación en la niebla, redes en la niebla o simplemente “fogging”, es un término utilizado para describir una infraestructura de computación descentralizada. Extiende la computación en la nube (centro de datos) hasta el borde de una red al tiempo que coloca los datos, computación, almacenamiento y aplicaciones en el lugar más lógico y eficiente. Esta posición ocurre entre la nube y el origen de los datos, lo que a veces se conoce como estar colocado “fuera en la niebla”.
Como se muestra en la imagen de abajo, los “nodos de niebla” conectan los dispositivos de borde con la nube. Estos nodos son entidades de computación en la niebla con capacidades de procesamiento y detección.
El objetivo de la computación en la niebla es extender la computación en la nube y los servicios hasta el borde de una red e intentar reducir los datos transportados a la nube para su procesamiento, análisis y/o almacenamiento.
Los datos capturados de los sensores IoT y otros dispositivos se envían normalmente a la nube para ser analizados y procesados. Sin embargo, estos dispositivos a menudo pueden estar demasiado lejos geográficamente para responder en un tiempo útil. La computación en la niebla puede permitir análisis y procesos a corto plazo en el borde de una red para reducir la cantidad de datos que se envían de vuelta a la nube.
Cloudlets
Los Cloudlets son centros de datos en la nube a pequeña escala y mejorados en cuanto a movilidad, ubicados en el borde de una red. Representan el segundo nivel de la jerarquía de tres niveles: Dispositivo IoT o de borde – Cloudlet – Nube.
El propósito de los cloudlets es mejorar las aplicaciones móviles interactivas y de uso intensivo de recursos, proporcionando recursos informáticos más capaces con menor latencia a los dispositivos móviles que se encuentran muy próximos geográficamente. Esto puede ayudar a eliminar los retrasos de latencia tradicionalmente asociados con la computación en la nube de la WAN.
Mientras que las redes 5G se detienen en el horizonte, los cloudlets han sido diseñados para soportar aplicaciones con uso intensivo de recursos como las de realidad aumentada, aprendizaje automático, reconocimiento de voz y procesamiento del lenguaje.
Los cloudlets proporcionarán la asistencia necesaria para las redes 5G a su llegada debido a la mayor demanda que vendrá con ellos. También tendrían que descentralizarse y dispersarse ampliamente a fin de ofrecer el mayor nivel posible de cobertura de red, lo que también ayudaría a aprovechar los recursos de las computadoras móviles cercanas.
Microcentros de datos
A medida que el crecimiento del Internet de las Cosas continúa inspirando el desarrollo de nuevos dispositivos inteligentes y sensores IoT, un informe de MarketsandMarkets sugiere que el sector de las soluciones de microcentros de datos podría valer la asombrosa cifra de 32,000 millones de dólares a lo largo de los próximos dos años y medio. Se estima que los microcentros de datos serán más beneficiosos para las PyMEs que no tienen sus propios centros de datos, ya que las grandes corporaciones tenderán a tener más recursos y, por lo tanto, no necesitarán tales soluciones.
Entonces, ¿qué es un microcentro de datos?
Los microcentros de datos son sistemas de alcance más pequeños que proporcionan todos los componentes esenciales de un centro de datos tradicional. En ciertas aplicaciones de computación de borde, los microcentros de datos son mucho más adecuados que los centros de datos tradicionales, ya que típicamente pueden ser mucho más pequeños en tamaño.
Debido a su tamaño, el microcentro de datos puede ser desplegado tanto dentro como fuera de condiciones difíciles. Esto los convierte en una solución ideal para la computación de borde, ya que pueden desplegarse localmente donde se encuentra la fuente de datos y pueden construirse a medida para satisfacer los requisitos de aquellos que buscan implementarlos.
La nube de las cosas
La Nube de las Cosas (CoT) sigue siendo un concepto subdesarrollado, pero eso es muy prometedor. En una nube de las cosas, toda la potencia de procesamiento se toma desde el borde extremo, en el usuario final.
Todos tenemos en nuestras manos potentes dispositivos, nuestros móviles y dispositivos IoT en nuestros hogares. Estos dispositivos son a menudo subutilizados. Aunque los dispositivos IoT siguen siendo bajos en términos de potencia computacional, muchos de los nuevos móviles son extremadamente potentes.
Estos dispositivos podrían ser orquestados para realizar un servicio de la nube en el borde. Por ejemplo, un coche que atraviesa el tráfico, podría enviar notificaciones de advertencia a otros sobre el tráfico, y tratar de reorganizar otras rutas, sin la intervención del usuario. La utilización de dispositivos móviles o dispositivos IoT podría proporcionar servicios en la nube justo en el borde.
La Nube de las Cosas es un concepto similar al de la computación en la niebla. En una CoT todos los dispositivos IoT forman una infraestructura de nube virtualizada. En la CoT, toda la computación la realizan los propios dispositivos IoT, que son recursos mancomunados.
Hay nuevos conceptos de CoT como La Medición como un Servicio de Nokia (como se muestra en la imagen de abajo) que utiliza un conjunto de infraestructuras de detección de bordes existentes que actúan como agentes de la nube y que están ubicados muy cerca del borde. Estos sensores IoT pueden ofrecer procesamiento y análisis de datos ambientales en tiempo real, sin necesidad de una “nube”.
Palabras finales
Hemos visto algunas de las tecnologías de computación más avanzadas que permiten una infraestructura de red de próxima generación. Innovaciones como el continuo desarrollo del Internet de las Cosas y de las redes de comunicaciones inalámbricas 5G sólo seguirán siendo viables si las tecnologías de otras áreas, como la computación de borde móvil y la computación en la niebla, están preparadas y son capaces de proporcionar una plataforma estable desde la que innovar aún más.
MEC, la informática de niebla, los cloudlets, los microcentros de datos y la nube de las cosas tendrán un papel importante que desempeñar cuando se trate del futuro de la computación en red. Su primera prueba, sin embargo, será cuando el 5G esté finalmente listo para ser lanzado.
Ésta es una versión actualizada del artículo original publicado el 24 de septiembre de 2017.