Edge computing é uma nova abordagem empolgante da arquitetura de rede que ajuda as organizações a romper além das limitações impostas pelas redes tradicionais baseadas na nuvem. Embora a computação em nuvem continue a desempenhar um papel importante na arquitetura de rede moderna, as empolgantes possibilidades oferecidas pelos dispositivos Internet das Coisas (IoT), que são capazes de processar os dados que reúnem mais perto da fonte, estão forçando as empresas a repensar sua abordagem à infraestrutura de TI.

Muitas empresas estão com certeza se perguntando como a computação de ponta difere das soluções de processamento de dados mais tradicionais e como ela poderia beneficiar seus negócios. Embora os princípios básicos por trás da computação de ponta sejam relativamente simples, os benefícios substanciais dessa nova abordagem da arquitetura de rede nem sempre são tão óbvios. Quer estejam tentando entrar no mercado de IdC ou encontrar melhores maneiras de fornecer serviços de conteúdo, as empresas precisam estar cientes das vantagens oferecidas pela computação de ponta.

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  • O que é computação de ponta?

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  • Os 5 Melhores Benefícios da Computação de Bordas
  • Aplicação da Computação de Bordas
  • Drawbacks da Computação de Bordas
  • O Futuro da Computação de Bordas

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O que é a Computação de Bordas?

As redes tradicionais de computação em nuvem são altamente centralizadas, com os dados sendo coletados nas bordas mais externas e transmitidos de volta para os servidores principais para processamento. Esta arquitetura cresceu com o fato de que a maioria dos dispositivos localizados perto da borda não tinha o poder computacional e a capacidade de armazenamento para analisar ou processar os dados coletados. Mesmo quando mais dispositivos se tornaram capazes de se conectar a redes através de celular e WiFi, sua funcionalidade foi relativamente limitada por suas capacidades de hardware.

Tudo isso mudou nos últimos anos graças à miniaturização da tecnologia de processamento e armazenamento. Os dispositivos IoT actuais são bastante poderosos, capazes de recolher, armazenar e processar mais dados do que nunca. Isso abriu oportunidades para as empresas otimizarem suas redes e realocarem mais funções de processamento para mais perto de onde os dados são coletados na borda da rede, onde eles podem ser analisados e aplicados em tempo real muito mais perto dos usuários pretendidos.

Desde que os dados não têm de viajar até ao servidor central para o dispositivo saber que uma função precisa de ser executada, as redes de computação de borda podem reduzir muito a latência e melhorar o desempenho. A velocidade e flexibilidade proporcionadas por esta abordagem ao tratamento de dados cria uma gama emocionante de possibilidades para as organizações.

Os 5 Melhores Benefícios da Computação de Borda

Velocidade

Para muitas empresas, a velocidade é absolutamente vital para o seu negócio principal. A dependência do sector financeiro em algoritmos de negociação de alta frequência, por exemplo, significa que uma desaceleração de apenas milissegundos pode ter consequências dispendiosas. No setor de saúde, perder uma fração de segundo pode até mesmo ser uma questão de vida ou morte. E para as empresas que fornecem serviços orientados por dados aos clientes, as velocidades de retardamento podem frustrar os clientes e causar danos a longo prazo a uma marca. A velocidade já não é apenas uma vantagem competitiva – é uma melhor prática.

O benefício mais importante da computação de ponta é a sua capacidade de aumentar o desempenho da rede através da redução da latência. Como os dispositivos de computação de borda IoT processam dados localmente ou em centros de dados de borda próximos, as informações que eles coletam não precisam viajar quase tanto quanto viajariam sob uma arquitetura de nuvem tradicional.

É fácil esquecer que os dados não viajam instantaneamente; eles estão vinculados às mesmas leis da física que tudo o mais no universo conhecido. A atual tecnologia comercial de fibra óptica permite que os dados viajem tão rápido quanto 2/3 da velocidade da luz, deslocando-se de Nova York para São Francisco em cerca de 21 milissegundos. Enquanto isso soa rápido, não considera a enorme quantidade de dados que estão sendo transmitidos. Com o mundo esperando gerar até 44 zettabytes (um zettabyte equivale a um trilhão de gigabytes) de dados em 2020, os engarrafamentos digitais estão quase garantidos.

Há também o problema do gargalo de “última milha”, no qual os dados devem ser roteados através de conexões de rede local antes de chegar ao seu destino final. Dependendo da qualidade dessas conexões, a “última milha” pode adicionar entre 10 a 65 milissegundos de latência.

Ao processar dados mais próximos da fonte e reduzir a distância física que deve percorrer, a computação de borda pode reduzir muito a latência. O resultado final é velocidades mais altas para os usuários finais, com latência medida em microssegundos ao invés de milissegundos. Considerando que mesmo um único momento de latência ou tempo de inatividade pode custar às empresas milhares de dólares, as vantagens de velocidade da computação de borda não podem ser ignoradas.

Segurança

Embora a proliferação de dispositivos de computação de borda IoT aumente a superfície de ataque geral das redes, ela também fornece algumas importantes vantagens de segurança. A arquitetura tradicional de computação em nuvem é inerentemente centralizada, o que a torna especialmente vulnerável a ataques distribuídos de negação de serviço (DDoS) e quedas de energia. A computação de borda distribui processamento, armazenamento e aplicativos por uma ampla gama de dispositivos e centros de dados, o que dificulta qualquer interrupção única para derrubar a rede.

Uma das principais preocupações sobre os dispositivos de computação de borda IoT é que eles podem ser usados como ponto de entrada para ciberataques, permitindo que malwares ou outras intrusões infectem uma rede a partir de um único ponto fraco. Embora este seja um risco genuíno, a natureza distribuída da arquitetura de computação de borda facilita a implementação de protocolos de segurança que podem selar partes comprometidas sem desligar a rede inteira.

Desde que mais dados estão sendo processados em dispositivos locais em vez de transmiti-los de volta para um centro de dados central, a computação de borda também reduz a quantidade de dados realmente em risco a qualquer momento. Há menos dados a serem interceptados durante o trânsito, e mesmo que um dispositivo esteja comprometido, ele só conterá os dados que coletou localmente, em vez do grande volume de dados que poderiam ser expostos por um servidor comprometido.

Even se uma arquitetura de computação de borda incorporar centros de dados especializados de borda, estes geralmente fornecem medidas de segurança adicionais para se proteger contra ataques DDoS paralisantes e outras ameaças cibernéticas. Um centro de dados de borda de qualidade deve oferecer uma variedade de ferramentas que os clientes podem usar para proteger e monitorar suas redes em tempo real.

Escalabilidade

Como as empresas crescem, elas nem sempre podem prever suas necessidades de infraestrutura de TI, e construir um centro de dados dedicado é uma proposta cara. Além dos substanciais custos iniciais de construção e manutenção contínua, há também a questão das necessidades de amanhã. As instalações privadas tradicionais colocam uma restrição artificial ao crescimento, bloqueando as empresas nas previsões das suas necessidades computacionais futuras. Se o crescimento dos negócios exceder as expectativas, eles podem não ser capazes de capitalizar oportunidades devido à insuficiência de recursos computacionais.

Felizmente, o desenvolvimento de tecnologia baseada em nuvem e computação de ponta tornou mais fácil do que nunca para as empresas escalar suas operações. Cada vez mais, os recursos de computação, armazenamento e análise estão sendo agrupados em dispositivos com pegadas menores que podem estar situados mais perto dos usuários finais. Os sistemas de borda permitem que as empresas aproveitem esses dispositivos para expandir o alcance e os recursos de sua rede de borda.

Expandir a coleta e a análise de dados não requer mais que as empresas estabeleçam centros de dados centralizados e privados, que podem ser caros para construir, manter e substituir quando chegar a hora de crescer novamente. Ao combinar serviços de colocação com centros de dados de computação de ponta regionais, as organizações podem expandir seu alcance de rede de ponta de forma rápida e econômica. A flexibilidade de não precisar confiar em uma infraestrutura centralizada permite que elas se adaptem rapidamente a mercados em evolução e dimensionem suas necessidades de dados e computação de forma mais eficiente.

Edge computing oferece um caminho muito menos caro para a escalabilidade, permitindo que as empresas expandam sua capacidade computacional através de uma combinação de dispositivos IoT e data centers de borda. O uso de dispositivos de computação de borda com capacidade de processamento também facilita os custos de crescimento porque cada novo dispositivo adicionado não impõe demandas substanciais de largura de banda ao núcleo de uma rede.

Versatilidade

A escalabilidade da computação de borda também a torna incrivelmente versátil. Ao fazer parcerias com centros de dados locais de ponta, as empresas podem facilmente visar mercados desejáveis sem ter que investir na dispendiosa expansão da infra-estrutura. Os centros de dados de borda permitem que eles atendam aos usuários finais de forma eficiente com pouca distância física ou latência. Isto é especialmente valioso para os provedores de conteúdo que procuram fornecer serviços de streaming ininterruptos. Eles também não constrangem as empresas com uma pegada pesada, permitindo que elas se mudem com agilidade para outros mercados caso as condições econômicas mudem.

Edge computing também capacita os dispositivos IoT a coletar quantidades sem precedentes de dados acionáveis. Em vez de esperar que as pessoas façam login com os dispositivos e interajam com servidores em nuvem centralizados, os dispositivos de computação de ponta estão sempre ligados, sempre conectados e sempre gerando dados para análise futura. As informações não-estruturadas coletadas por redes de borda podem ser processadas localmente para fornecer serviços rápidos ou entregues de volta ao núcleo da rede, onde poderosos programas de análise e aprendizagem de máquinas as dissecarão para identificar tendências e pontos de dados notáveis. Munidas dessas informações, as empresas podem tomar melhores decisões e atender às verdadeiras necessidades do mercado de forma mais eficiente.

Ao incorporar novos dispositivos IoT em sua arquitetura de rede de ponta, as empresas podem oferecer novos e melhores serviços aos seus clientes sem a necessidade de uma revisão completa de sua infraestrutura de TI. Dispositivos desenhados com o propósito de fornecer uma gama de possibilidades interessantes para organizações que valorizam a inovação como um meio de impulsionar o crescimento. É um enorme benefício para as indústrias que procuram expandir o alcance da rede para regiões com conectividade limitada (como os setores de saúde, agrícola e manufatura).

Reliabilidade

Dadas as vantagens de segurança proporcionadas pela computação de ponta, não deve ser surpresa que ela também ofereça melhor confiabilidade. Com dispositivos de computação de borda e centros de dados de borda posicionados mais perto dos usuários finais, há menos chance de um problema de rede em um local distante afetar os clientes locais. Mesmo no caso de uma interrupção do centro de dados próximo, os dispositivos de computação de borda do IoT continuarão a operar efetivamente por conta própria, porque eles lidam com funções de processamento vitais nativamente.

Ao processar dados mais próximos da fonte e priorizar o tráfego, a computação de borda reduz a quantidade de dados que fluem de e para a rede principal, levando a uma latência mais baixa e velocidade geral mais rápida. A distância física também é crítica para o desempenho. Ao localizar os sistemas de borda em centros de dados geograficamente mais próximos dos usuários finais e distribuir o processamento de acordo, as empresas podem reduzir muito a distância que os dados devem percorrer antes que os serviços possam ser entregues. Essas redes de borda garantem uma experiência mais rápida e perfeita para seus clientes, que esperam ter acesso ao seu conteúdo e aplicativos sob demanda em qualquer lugar a qualquer momento.

Com tantos dispositivos de computação de borda e centros de dados de borda conectados à rede, torna-se muito mais difícil para qualquer falha fechar completamente o serviço. Os dados podem ser redirecionados por vários caminhos para garantir que os usuários retenham o acesso aos produtos e informações de que precisam. A incorporação eficaz de dispositivos de computação de borda e centros de dados de borda IoT em uma arquitetura de borda abrangente pode, portanto, fornecer confiabilidade sem igual.

Making the Edge Computing Business Case

As dispositivos inovadores como veículos autônomos e sensores médicos se tornam mais comuns, a computação de borda terá um impacto cada vez maior na sociedade. Com a estrutura de computação de ponta, as organizações serão capazes de estender os serviços de rede para áreas que anteriormente estavam fora do alcance das arquiteturas tradicionais. No caso de muitos dispositivos, a capacidade de melhorar o desempenho pode, literalmente, salvar vidas. Considere, por exemplo, o impacto na saúde do uso de dispositivos médicos em áreas rurais de difícil acesso, com opções limitadas de saúde. A computação de ponta também pode melhorar a segurança da fabricação industrial identificando problemas de equipamentos antes que eles causem mau funcionamento que possam prejudicar os trabalhadores.

Edge Computing e IoT

O número de dispositivos IoT em circulação hoje já é impressionante, e há muitos dados que sugerem que esse número aumentará significativamente nos próximos anos. Com tantos dispositivos IoT conectados a redes ao redor do mundo, a computação de ponta já está tendo um grande impacto na forma como as empresas projetam seus sistemas. A demanda contínua por serviços e entrega de conteúdo mais rápidos e eficientes levará as organizações a melhorar suas redes de borda existentes. As empresas que falham em investir em computação de ponta hoje podem se encontrar na posição pouco invejável de se embaralhar para alcançar seus concorrentes nos próximos anos.

Os dispositivos conectados à Internet geram enormes quantidades de dados que fornecem uma enorme oportunidade para as empresas, mas também um desafio igualmente enorme em termos de gerenciamento, análise e armazenamento desses dados. Tradicionalmente, esses processos eram tratados na nuvem privada de uma empresa ou centro de dados, mas o enorme volume de dados tem forçado essas redes aos seus limites absolutos.

Edge systems aliviam essa pressão empurrando o processamento de dados para longe de um núcleo centralizado e distribuindo-o entre centros de dados de borda local e outros dispositivos mais próximos da fonte. Analisar os dados mais perto de onde são coletados proporciona enormes benefícios em termos de custo e eficiência. Utilizando sistemas de borda, as empresas também podem resolver problemas associados à baixa conectividade e ao custo de transferência de dados para um servidor centralizado.

Industrial IoT

As organizações industriais podem se beneficiar imensamente da computação de borda porque ela permite transformar dispositivos de borda IoT fabricados (especialmente máquinas industriais) em extensões de sua infra-estrutura de rede. Combinado com o aprendizado de máquinas modernas e análise em tempo real, os dados podem ser coletados, analisados e aplicados mais rápido do que nunca, permitindo que dispositivos de borda IoT se auto-regulem e respondam às mudanças.

5G Networks

A proliferação de redes 5G, que irá aumentar significativamente a largura de banda e facilitar a transmissão de grandes volumes de dados celulares, abre uma série de oportunidades para aplicações de computação de ponta. Como a 5G ajudará a combater a latência com sua arquitetura distribuída, as empresas poderão usar essas redes para expandir sua própria borda de rede e mover dados de forma muito mais eficiente. Em vez de terem de encaminhar tudo de volta para um servidor centralizado, as redes 5G sobrepostas permitirão que mantenham mais dados na borda. Essas redes de borda também ajudarão a superar o problema da “última milha” induzida pela latência, na qual os gargalos de dados transmitidos passam por uma série de conexões sub-ótimas antes de alcançar seus usuários pretendidos. A tecnologia também verá a expansão das iniciativas smart city.

Drawbacks of Edge Computing

De longe o maior desafio da computação de borda é tornar estas redes distribuídas seguras. Embora existam vantagens significativas de segurança para uma rede de borda, um sistema mal implementado pode se deixar vulnerável. A dependência da computação de borda em centros de dados menores e dispositivos IoT de borda apresenta uma gama diferente de preocupações de segurança do que as abordagens tradicionais de ciber-segurança. Qualquer empresa que olhe para soluções de computação de borda precisa levar essas ameaças a sério, especialmente se planeja confiar mais nos dispositivos de borda IoT. Como a estrutura de computação de borda é mais amplamente distribuída do que uma rede tradicional baseada em servidor, há um número maior de possíveis vetores de ataque para os hackers explorarem.

É por isso que os especialistas do setor já estão trabalhando duro pensando em como implementar novas abordagens como segurança de confiança zero para garantir que a estrutura de computação de borda dos dispositivos IoT não esteja sendo voltada contra usuários e organizações. Com tantos dados sendo coletados, as organizações não podem se dar ao luxo de tolerar o risco de uma violação de dados. Felizmente, muitas dessas preocupações de segurança podem ser aliviadas por centros de dados de ponta que demonstram um compromisso com a proteção de seus clientes e seus dados. Padrões de conformidade como ISO 27001 e HIPAA/HITECH garantem que um data center forneça tanto uma infraestrutura resistente quanto uma forte proteção de marca.

The Future of Edge Computing

Mudar o processamento de dados para a borda da rede pode ajudar as empresas a tirar vantagem do número crescente de dispositivos de borda IoT, melhorar as velocidades da rede e melhorar as experiências dos clientes. A natureza escalável da computação de borda também a torna uma solução ideal para empresas ágeis e de rápido crescimento, especialmente se elas já estão fazendo uso de centros de dados de collocation e infraestrutura de nuvem. Aproveitando a computação de ponta, as empresas podem otimizar suas redes para fornecer serviços flexíveis e confiáveis que reforçarão sua marca e manterão seus clientes satisfeitos.

Edge computing oferece várias vantagens sobre as formas tradicionais de arquitetura de rede e certamente continuará a desempenhar um papel importante para as empresas no futuro. Com cada vez mais dispositivos conectados à Internet chegando ao mercado, organizações inovadoras provavelmente só arranharam a superfície do que é possível com a computação de ponta.