Edge data centers: Como a infraestrutura de telecomunicações vai acomodar esse fenômeno na América Latina
Os edge data centers diminuem a latência e melhoram a performance de serviços críticos e em tempo real, além de simplificarem muito as estruturas de computação.
Flávio R. Marques, engenharia de aplicação da Furukawa Electric LatAm
Desde sua concepção, os edge data centers vêm crescendo muito, uma vez que resolvem problemas inerentes à computação em nuvem e simplificam vários processos. Esse formato diminui a latência e melhora a performance de serviços críticos e em tempo real e aproxima o conteúdo dos consumidores, melhorando a experiência e reduzindo custos de transporte, além de simplificar muito as estruturas de computação. Como parte integrante da nuvem, esses data centers também auxiliam na orquestração que mantém esse ecossistema funcionando adequadamente.
As características de redução de latência e alta densidade são as mesmas requeridas pela quinta geração de mobilidade, o 5G. Por essa razão, é comum que essas duas tecnologias sejam citadas conjuntamente. Os edge data centers são cruciais para as necessidades do 5G e irão contribuir para a sua disponibilização e adoção mais rápida por todos. Áreas muito populosas e com alta demanda de mobilidade exigem grande quantidade de antenas, fibras e data centers. Fica claro que temos um enorme desafio de espaço para a acomodação das instalações que darão suporte à dupla 5G+edge.
O conceito de edge data center surgiu ainda durante a transição das estações telefônicas (conhecidos como central offices) para data centers no conceito CORD – Central Office Re-architected as Data Center, no qual também se soma a característica de desagregação e rede definida por software (SDN – Software Defined Network). A mudança das estações telefônicas para data centers foi um evento natural, uma vez que os serviços – inclusive de voz – foram todos convertidos para IP. Mas só isso não garante que esses serviços sejam otimizados no que diz respeito à redução de latência e disponibilidade. As estações telefônicas foram concebidas para atender grandes regiões e um número considerável de assinantes, com poucas limitações de distância para os telefones.
O número de estações telefônicas convertidas para data centers é pequeno, se comparado às necessidades da computação edge, principalmente em regiões da América Latina em que havia somente uma operadora de telecomunicações e poucos serviços de TV a cabo, pois os headends também podem executar esse papel. Essa lacuna em número de estruturas técnicas para alcançar a densidade necessária está sendo preenchida de maneiras diferentes.
A primeira a ser citada é a própria iniciativa das grandes operadoras que, atentas a essa demanda e utilizando sua capacidade de investimento, estão ampliando o número de data centers em suas áreas de abrangência. A infraestrutura existente facilita essa ampliação para unidades menores, mais compactas e modulares, que se conectam aos centros regionais de mais alta capacidade.
A contribuição das operadoras para a computação edge vai além do aumento da quantidade de data centers e, em consequência, da disponibilização de conteúdo próximo aos usuários. As operadoras também estão aproximando seu backbone de alta velocidade até clientes corporativos e ISPs – Internet Service Providers, que atendem seus assinantes empresariais ou residenciais. Essa característica não só reduz a latência, ao diminuir o número de “saltos” na rede, como também aumenta a velocidade disponível nas bordas, contribuindo de maneira direta na performance das aplicações.
Outra maneira de preencher a lacuna de estruturas técnicas são as redes extremamente flexíveis que estão sendo construídas pelas operadoras neutras – que incluem desde torres e “sites” para montagem de redes 5G até uma densa malha de fibras ópticas em pontos chave para atendimento de novos clientes e serviços. Esses locais em que estão sendo montados os sites para redes móveis, ou equipamentos para redes de transporte e acesso, também estão sendo considerados para acomodação de facilidades para instalação de data centers edge.
O fornecimento de um local para acomodação de racks, com disponibilidade de energia e ar-condicionado além da conectividade, faz das operadoras neutras alternativas rápidas para ativação de data centers edge. Racks modulares em salas de equipamentos, que podem ser adicionados ou retirados de acordo com a demanda, ou contêineres completos montados em sites móveis são opções usadas comumente nesses casos.
A terceira maneira de aumentar a granularidade e abrangência dos data centers edge é por intermédio dos provedores de serviços de Internet. No Brasil, por exemplo, os ISPs ultrapassaram as grandes operadoras em número de assinantes e hoje chegam a muitas regiões antes negligenciadas, seja pelo tamanho ou pelo potencial econômico.
ISPs possuem perfis muito diferentes e podem ser classificados de diversas maneiras – pela quantidade de assinantes, abrangência de atendimento, perfil de clientes atendidos ou, ainda, pela capacidade financeira. A grande quantidade e o alcance dos ISPs colocam esses provedores de serviços em uma posição privilegiada e uma opção natural para a acomodação de Edge Data Centers – ao mesmo tempo em que trazem um desafio, pois a heterogeneidade não permite uma abordagem igual para todos os que pretendem entrar nesse negócio. Considerando essa realidade, é importante levar em conta algumas diretrizes para que os ISPs, independentemente de seu perfil, contribuam de maneira definitiva com a borda da nuvem, onde o Edge está localizado.
Uma das perspectivas de infraestrutura considera que a nuvem é composta por data centers de vários tipos e tamanhos interligados, fazendo uma espécie de virtualização global. A primeira diretriz é a homogeneidade de performance desejada para todos os componentes da nuvem. É importante que esses requisitos técnicos não sofram degradação durante sua jornada desde o “centro” da nuvem, formada por grandes data centers cloud ou hyperscale, até as bordas, onde estão os Edge Data Centers e as instalações de acesso.
O esforço deve ser feito no sentido de manter até a borda a alta velocidade, alta disponibilidade e a latência reduzida. A rede óptica de transporte montada para a interligação deve ser capaz de atender diferentes serviços, operações e também flexível para permitir rápidas mudanças e acomodação de soluções distintas.
A opticalização contribui muito para a redução da latência e o aumento de velocidade nas conexões intra e interdata centers, mas apenas o uso de fibras ópticas não garante essas características. Quando aliada a sistemas e planejamento adequados, a fibra óptica é um componente muito forte do sistema integrado e sincronizado.
Outra diretriz importante é que o planejamento e construção de qualquer data center, independente de tamanho, devem observar padrões e requisitos normatizados e um desenho adequado para as tarefas que irá hospedar.
As mesmas características de infraestrutura podem ser observadas nos data centers hyperscale, edge ou ainda dentro de um ISP. Isso permite que não ocorra uma “desaceleração” de performance dentro dessas estruturas, mantendo as três características mencionadas (velocidade, disponibilidade e latência) em alto nível até os clientes, bem como o caminho inverso até o centro.
Uma das tarefas do data center edge é manter o conteúdo mais próximo do usuário nas redes de acesso. Essa arquitetura oferece diversas vantagens, como a redução do consumo de banda de backbone para trazer a massa de dados do gerador de conteúdo até a distribuição no acesso pelo ISP, além de diminuir o tempo de acesso ao conteúdo pelo consumidor, uma vez que está hospedado no próprio provedor de acesso. Isso já acontece há algum tempo nos ISPs, desde que começaram a fazer parte das CDN – Content Delivery Networks.
Os grandes geradores de conteúdo, como redes sociais e serviços de streaming, podem ser responsáveis por mais de 50% do tráfego nos ISPs e disponibilizam equipamentos com alta capacidade de armazenamento e inteligência para gerenciar o conteúdo mais requisitado naquela região. Um exemplo da importância dos CDNs é a iniciativa OpenCDN do nic.br, que tem como objetivo dividir a carga de conteúdo instalando CDNs próximos a pontos de troca de tráfego em todo o Brasil. Essa pulverização do armazenamento é chave para nossa realidade hoje.
Fica clara a importância de uma infraestrutura capaz de suprir as necessidades de conectividade, energia e disponibilidade elásticas o suficiente para permitir o aumento ou redução sob demanda. De um pequeno grupo de gabinetes até uma sala repleta deles, essas providências garantem o funcionamento dos serviços em nuvem em toda sua extensão – da palma da mão do usuário até grandes equipamentos com softwares de inteligência artificial em algum lugar do mundo.
É essencial que os ISPs considerem suas instalações como de missão crítica, pois delas depende o sucesso da arquitetura edge. Desde a instalação de menor porte, é preciso levar em conta o tripé essencial de comunicação (produto, projeto, serviço), bem como a disponibilidade e confiabilidade de todos os elementos envolvidos, como cabeamento, energia elétrica e gerenciamento térmico. A consideração e o atendimento dessas demandas dão ao ISP vantagem competitiva importante na corrida por um lugar na nuvem.
