Deve iniziare a pensare al cloud computing 5g e edge

Durante una recente visita allo stabilimento Mercedes-Benz di Stoccarda, in Germania, mi hanno presentato i macchinari altamente connessi utilizzati oggi per costruire automobili. Ogni macchina, dai saldatori robot ai cacciaviti con connessione Wi-Fi, ha tenuto traccia di ogni fase della produzione su ogni parte di ogni auto. Man mano che l'auto viene fabbricata, ogni parte viene tracciata come ogni dipendente che ha lavorato per realizzare l'auto.

Ciò rende un tour della fabbrica impressionante, ma dietro le quinte, il risultato è una grande quantità di dati archiviati per ogni auto in ogni fase della sua vita, anche dopo che ha lasciato la fabbrica. Sebbene Daimler Benz non volesse condividere con me i dettagli del loro ambiente informatico, era chiaro che la grande quantità di dati e la bassa latenza richiesta per la produzione non potevano funzionare in un'architettura che si basasse su un singolo sistema di dati core, ovvero una rete progettata per far rimbalzare tutti quei dati avanti e indietro tra gli endpoint e una singola risorsa server core, soprattutto vista la natura globale della produzione dell'azienda. La velocità con cui questi dati dovrebbero viaggiare è proibitiva e anche il tempo di risposta tra query e risposta, la tua definizione di base di latenza, sarebbe impossibile.

Fabbrica Mercedes-Benz a Stoccarda, Germania

E il settore manifatturiero non è l'unico settore che si spinge verso l'alto rispetto ai limiti della progettazione di reti tradizionali. Anche l'Internet of Things (IoT) e il mobile computing si stanno muovendo abbastanza velocemente da cambiare radicalmente le reti a cui sei abituato a vedere. Queste tendenze richiedono una larghezza di banda enorme e in continua crescita dalle reti di oggi: larghezza di banda che la nostra infrastruttura di rete tradizionale non è in grado di gestire sempre più e sicuramente non sarà in grado di supportare in futuro.

L'IoT sta crescendo così velocemente che si sta già scontrando con i limiti fisici della rete. I sensori nelle apparecchiature industriali forniscono non solo un gran numero di dati, ma anche la necessità di analizzarli in tempo reale, il che non solo impone esigenze di larghezza di banda proprie ma richiede anche un serio aggiornamento con una latenza accettabile. E questo è solo un aspetto dell'IoT. Il mercato al dettaglio dei consumatori sta sviluppando l'IoT ancora più velocemente rispetto al settore industriale, con tendenze come dispositivi domestici intelligenti e servizi che li monitorano e rispondono, servizi di intrattenimento e streaming su richiesta e, ovviamente, l'enorme e sempre- crescente settore di siti Web, applicazioni e servizi mobili.

E proprio dietro l'angolo ci sono nuove tendenze come la realtà virtuale (VR) e la realtà aumentata (AR), servizi di lavoro e infotainment e trasporti autonomi, entrambi promettono di aggiungere enormi quantità di flussi di dati in tempo reale su Internet che si sta già esaurendo alle cuciture. E peggio ancora, tutte queste nuove app non solo vogliono che più dati si adattino a tubi vincolati, ma vogliono che tutto sia analizzato molto più rapidamente: pensa in tempo reale.

5G Wireless aggiunge complicazioni

Mentre la percezione è che le comunicazioni wireless 5G siano un proiettile d'argento per questi problemi, in realtà significa più complessità. Tra le altre cose, il 5G fornirà velocità notevolmente più elevate, e quindi una maggiore larghezza di banda complessiva, che suona alla grande per i dispositivi wireless. Ma le reti mobili non esistono da sole. La nuova rete 5G e i dispositivi che la utilizzano avranno bisogno di una rete che li supporti sul back-end in modo che i dati di cui hanno bisogno e i servizi di elaborazione richiesti possano essere disponibili con la minor latenza possibile. Tale requisito a bassa latenza sarà più insistente che mai poiché servizi come i trasporti a guida autonoma dovranno trasferire i dati quasi istantaneamente per svolgere il proprio lavoro.

La latenza può essere considerata un ritardo di rete, ma è in realtà causata da diversi fattori, il più fondamentale dei quali è la velocità della luce nella fibra di vetro. Maggiore è la distanza che un pacchetto di dati deve percorrere su una rete, maggiore sarà il tempo necessario per arrivare a destinazione. Sebbene sia ancora misurato in minuscole frazioni di secondo, queste frazioni si sommano man mano che altri fattori si uniscono. Ad esempio, la velocità di funzionamento delle apparecchiature di rete, come router e switch, aumenta la latenza complessiva e varia anche non solo per fornitore ma anche da diversi routing o switch di chipset. Lo stesso vale per il tempo impiegato da un server e dall'app o dal database in esecuzione per trovare le informazioni necessarie e inviarle di nuovo. Man mano che la rete diventa più occupata e l'infrastruttura di rete diventa meno in grado di far fronte al traffico, la latenza aumenta. Ciò è particolarmente vero con i server che diventano sovraccarichi.

Poiché comunicare con un repository di dati e di elaborazione centralizzato richiede tempo, l'unico modo per risparmiare tempo (ovvero ridurre la latenza) è evitare di utilizzare quel repository centralizzato, il che significa spostare grossi blocchi della potenza di elaborazione della rete al limite della rete. Il risultato è qualcosa chiamato "edge computing", con architetture chiamate "edge cloud computing", che a loro volta usano cose chiamate "cloudlet" o "fog" computing. Un driver chiave è il mobile computing, che utilizza necessariamente i dati ai margini.

Il bordo della rete è la parte più vicina all'utente finale. Spostando i dati al limite della rete, si riducono i ritardi in due modi. Innanzitutto, riduci la distanza tra l'utente dei dati e il luogo in cui sono memorizzati (il repository); questo riduce il tempo impiegato dai dati per spostarsi avanti e indietro. In secondo luogo, mantenendo solo i dati richiesti vicino all'utente, si riduce anche la quantità di dati che il server deve gestire, il che accelera anche le cose.

Che cos'è Mobile Edge Computing?

Il mobile edge computing (MEC) è il edge computing che supporta i dispositivi mobili in genere attraverso comunicazioni wireless. Mentre sta appena iniziando a diventare una parte importante dell'impresa, questo cambierà radicalmente nel prossimo futuro man mano che la larghezza di banda mobile aumenta e le richieste di aumento dei dati. MEC utilizza l'infrastruttura wireless e i repository di dati posizionati vicino all'infrastruttura wireless per mantenere bassa la latenza. Per i professionisti IT aziendali o anche per l'amministrazione di reti aziendali di medie dimensioni, ciò può comportare molti cambiamenti nel prossimo futuro, non solo attraverso la loro infrastruttura wireless ma anche le apparecchiature di rete back-end, i servizi di cloud ibrido, le caratteristiche di progettazione di app interne e sicuramente protezione e sicurezza dei dati.

Il MEC è già una componente importante delle reti a supporto di settori diversi come quello sanitario e manifatturiero e sarà sicuramente fondamentale per le nuove tendenze come i veicoli autonomi. Il bordo della rete mobile deve supportare una latenza estremamente bassa a causa dei tempi di decisione richiesti per i dispositivi mobili; un'auto autonoma non può permettersi di aspettare a lungo i dati mentre è in movimento. Altre app, come le app AR, sono estremamente sensibili alla latenza perché un ritardo nel fornire i dati all'app può renderlo inutile se l'utente è già passato.

La mancanza di risorse di edge computing diffuse è già un fattore limitante nello sviluppo di veicoli autonomi perché ogni vettura è tenuta a trasportare nel bagagliaio quello che è effettivamente un super computer, completo delle esigenze di alimentazione e raffreddamento di un super computer. Questo potrebbe funzionare mentre ci sono relativamente pochi veicoli di questo tipo, tutti in fase di sviluppo, ma non funzionerà per una diffusione diffusa.

Ma anche le reti tradizionali non funzioneranno per i veicoli autonomi perché la latenza di tale rete è troppo elevata per consentire ai veicoli di funzionare efficacemente. La stessa cosa è vera con l'AR diffusa su dispositivi mobili o l'intelligenza artificiale diffusa (AI). Tutti devono essere vicini ai propri dati per essere utili.

Gli utenti industriali hanno un problema simile. Man mano che tutto, dai macchinari di produzione alle apparecchiature di inventario, diventa più automatizzato, le esigenze della rete aumentano. Come le auto autonome, devono avere accesso immediato ai propri dati.

Edge Clouds, 5G e IT

Per tutti questi motivi, il edge computing avrà un effetto significativo su molti dipartimenti IT, anche se ancora non su tutti. In situazioni in cui la latenza è un problema, il che significa che è necessario un accesso rapido ai dati, è possibile che il tuo provider cloud non sia in grado di soddisfare le tue esigenze. Il problema è che questa necessità di un accesso ai dati sempre più rapido sta rapidamente diventando sempre più diffusa, anche in processi che in precedenza non si preoccupavano tanto della latenza. Fortunatamente, potresti anche scoprire che ci sono provider di cloud in grado di gestire i cloud ai margini (questi sono i "cloudlet" o "fog") che soddisfano le tue esigenze. Potresti anche scoprire che il tuo provider wireless, quello che fornirà le tue comunicazioni 5G, gestirà anche il tuo repository di dati in modo che rimanga il più vicino possibile al bordo della rete.

Questo potrebbe non essere un grande cambiamento in un certo senso perché hai ancora a che fare con un provider cloud. Ma può anche significare che dovrai essere più coinvolto nel monitoraggio delle prestazioni per sapere se stai raggiungendo i tuoi obiettivi per prestazioni ai margini. Inoltre, poiché molte app smetteranno effettivamente di funzionare se gli obiettivi di latenza non vengono raggiunti, ciò significa che probabilmente dovrai cambiare il tuo accordo sul livello di servizio (SLA) e le tattiche di riparazione quando inevitabilmente si verificano problemi. Per aiutare, ecco alcune cose a cui pensare:

• Alcune delle tue app sono sensibili alla latenza? Significato, usi un repository di dati in cui è richiesto un tipo di risposta in tempo reale? E se non è sensibile alla latenza ora, le tendenze IT nel tuo settore indicano che questo cambierà nel prossimo futuro? Se la risposta a una di queste è "sì", allora inizia a studiare come migliorare la latenza sulla tua infrastruttura di rete interna e attraverso tutti i tuoi fornitori di servizi cloud.
• Prevedi un aumento delle operazioni mobili o remote poiché il 5G ti offre una migliore connettività? Il 5G porterà cambiamenti nei dispositivi o nelle app utilizzati dalla tua azienda? In tal caso, la pianificazione di un lungo ciclo di test e riparazione sarà fondamentale.
• La tua rete aziendale esistente soddisferà le esigenze prestazionali man mano che il computing si sposta al limite? La risposta breve qui è quasi sempre "no", ma il diavolo è nei dettagli. Rimanendo aggiornato sulle nuove tendenze delle app nel tuo settore aziendale, dovresti essere in grado di individuare non solo se il edge computing e il 5G influenzeranno la tua attività, ma probabilmente come. Una volta che lo sai, inizia a indagare su ciò che sarà necessario per portare la tua rete a questo nuovo stato ottimale e adattare i tuoi piani in questo modo in futuro.

Potresti scoprire che, oltre a preparare i tuoi dati che vivono ai margini della rete, la tua rete tra il bordo e il core dovrà essere aggiornata. Alla fine, tutti questi dati devono spostarsi in una posizione in cui è possibile l'analisi e ciò richiederà in alcuni casi un sollevamento molto pesante.

Come si potrebbe sospettare, questo processo non è nuovo e, del resto, non è nemmeno il edge computing. La novità è che sta rapidamente diventando molto più diffusa e molto più ampiamente utilizzata. Inoltre, il concetto di edge cloud e mobile edge computing è associato alle esigenze delle reti wireless e dei dispositivi mobili 5G. Ancora una volta, ciò influirà su tutto, dall'infrastruttura all'app e allo stack di sicurezza. Il bordo non è più all'orizzonte, è proprio di fronte a te. Pianificare di conseguenza.