Um gateway de borda conecta a borda a uma nuvem ou datacenter corporativo, fornece tradução entre diferentes protocolos de rede e gerencia o fluxo de dados para garantir que apenas dados otimizados sejam enviados ao datacenter.
A infraestrutura de borda pode incluir servidores de borda, armazenamento de borda e gateways, dispositivos IoT, sensores, desktops, laptops, dispositivos inteligentes e máquinas que coletam e processam dados em tempo real.
Armazenamento de borda
Também pode incluir datacenters secundários menores em cidades ou áreas rurais próximas, ou contêineres de nuvem que podem ser movidos entre ambientes e sistemas de nuvem. Quando necessário, a infraestrutura é implantada em gabinetes protegidos para proteger contra temperaturas extremas e outras condições ambientais.
Tipos de computação de borda
A seguir, três tipos específicos de computação de borda:
Borda do sensor
Os sensores de borda atuam como gatilhos para coletar dados ou monitorar e enviar eventos. Os sensores são otimizados para uma finalidade específica, com funcionalidade de borda básica integrada. Os sensores de borda normalmente têm pouca ou nenhuma capacidade de processamento e só podem se comunicar com a rede de borda, a nuvem ou o datacenter. Exemplos incluem relógios, câmeras de vigilância, controladores industriais e bancos de dados de séries temporais.
Borda do dispositivo
Os dispositivos de borda vivem na última milha da rede e normalmente têm funcionalidade limitada de energia, computação e armazenamento. Os dispositivos dependem de um gateway para coletar e processar dados do dispositivo e normalmente estão próximos aos recursos de computação para ajudar a reduzir a latência, o uso da largura de banda e os problemas de comunicação. A borda do dispositivo é frequentemente usada em locais remotos onde um datacenter não é uma opção viável (por exemplo, turbinas eólicas, plataformas de petróleo e lugares que sofrem clima extremo).
Borda móvel
Os serviços móveis são distribuídos em redes posicionadas perto do cliente para um serviço ideal. A computação de borda móvel (MEC, Mobile Edge Computing), também conhecida como computação de borda de acesso múltiplo, é uma rede altamente distribuída que fica na borda mais externa da rede e permite que recursos de computação, armazenamento e rede sejam integrados em estações base na rede para que aplicativos e serviços possam ser implantados mais próximos dos usuários móveis.
Com a MEC, os provedores de serviços podem transferir cargas de trabalho da nuvem para servidores locais para oferecer uma melhor experiência de usuário e reduzir a latência e o congestionamento na rede.
Benefícios da computação de borda
A computação de borda oferece vários benefícios para empresas que dependem de aplicativos sensíveis ao tempo ou precisam mover grandes quantidades de dados. Alguns dos principais benefícios da computação de borda incluem:
Maior resiliência: Uma plataforma de borda oferece suporte a serviços mais rápidos, uniformes e confiáveis. Como a capacidade de computação é local, os sites na borda podem continuar operando de forma independente se o datacenter central cair.
Latência reduzida: A entrega de dados em tempo real é essencial para tecnologias como dispositivos médicos IoT e veículos autônomos, onde o menor atraso pode causar perda de vidas. O congestionamento e as interrupções da rede podem atrasar a entrega de dados, reduzindo a capacidade de um sistema de responder em tempo real, levando a análises e tomadas de decisão atrasadas. Com a computação de borda, os dados críticos podem ser processados mais perto do dispositivo para itens de resposta mais rápidos.
Menor uso da largura de banda: As redes têm limites de largura de banda finitos que determinam a quantidade de dados e dispositivos que podem se comunicar pela rede. O aumento da largura de banda da rede para acomodar mais dispositivos e dados tem custos significativamente maiores. Em vez de transmitir dados constantemente e consumir grandes quantidades de largura de banda, a computação de borda apenas processa e entrega os dados mais importantes para o datacenter.
Maior segurança e soberania: A segurança de dados, a privacidade e outras considerações legais devem ser consideradas ao mover dados entre fronteiras regionais e internacionais. O processamento de dados na borda cria uma oportunidade para implementar medidas para proteger e obscurecer dados antes de enviá-los para a nuvem ou datacenter, que podem ser regidas por diferentes leis de segurança de dados.
Custos menores: As soluções de borda muitas vezes podem ser implementadas a custos menores do que os datacenters centralizados, seja na nuvem ou no local. A computação de borda também reduz os custos de conectividade movendo quantidades menores de dados entre a borda e os datacenters.
Casos de uso da computação de borda
A computação de borda está vendo um aumento no uso em vários setores, incluindo telecomunicações, fabricação, transporte e serviços públicos. Os principais casos de uso incluem:
Fabricação: Usando monitoramento baseado em condições, os fabricantes podem realizar serviços de manutenção com base na condição real do maquinário, enquanto a manutenção preditiva pode detectar proativamente falhas de máquina e realizar manutenção antes de uma possível falha.
O monitoramento e o controle de precisão permitem que os fabricantes usem dados de vários sistemas, processos e máquinas para monitorar erros de produção e fornecer insights em tempo real para melhorar a qualidade e os processos de fabricação.
Agricultura: Os agricultores confiam na tecnologia de borda para ajudar a rastrear o uso de água, distribuir fertilizantes nas quantidades certas, examinar a qualidade do solo e monitorar o progresso das culturas em campos obscuros. Os fazendeiros também podem coletar e analisar dados de uma ampla variedade de dispositivos conectados, incluindo sensores e tratores, para observar os efeitos ambientais e melhorar as práticas de cultivo.
Assistência médica: O setor de saúde coleta uma enorme quantidade de dados de pacientes de monitores de saúde, sensores e outros dispositivos médicos. A computação de borda IoT permite coletar e analisar dados críticos de pacientes, bem como aplicar automação e aprendizado de máquina para identificar anomalias. Isso dá aos profissionais de saúde acesso a análises em tempo real para que eles possam tomar medidas imediatas no diagnóstico e tratamento de problemas de saúde.
Transporte: Como os veículos autônomos precisam analisar dados em tempo real para operar com segurança e eficácia, o envio de dados para um datacenter remoto não é uma opção. Os veículos precisam agregar e processar enormes quantidades de dados de várias fontes para tomar decisões em tempo real sobre navegação e comunicação com outros veículos, tudo isso enquanto estão em movimento.
A tecnologia de borda integrada permite que veículos autônomos realizem análises em tempo real no local, velocidade e outros dados relacionados a veículos para determinar as melhores rotas e evitar congestionamento de tráfego.
Realidade aumentada (RA): Aplicativos de realidade aumentada para varejo, educação e entretenimento envolvem operações intensas de renderização que exigem respostas em tempo real e baixa latência para funcionar com eficácia. As experiências de RA oferecidas usando serviços de computação centralizados podem incorrer em altos custos de largura de banda e estar sujeitas a alta latência, reduzindo a experiência do usuário.
A computação de borda 5G, a combinação de computação de borda e conectividade 5G, pode fornecer conectividade mais rápida e confiável para aplicativos de realidade aumentada. A computação de borda também pode dividir o processamento da carga de trabalho entre o dispositivo de RA e a rede de borda para dar suporte a uma experiência de usuário ideal.
A Pure resolve seus desafios de computação de borda
Implementar uma solução de borda pode apresentar vários desafios. Como as soluções de borda são desenvolvidas para lidar com um propósito específico, elas usarão recursos limitados e terão capacidade limitada.
O escopo e a finalidade da sua solução de borda devem ser claramente definidos para que ela seja eficaz. Você também precisa descobrir o nível mínimo de conectividade necessário, determinar os ciclos de vida dos dados e implementar um plano geral de segurança.
Para ajudar a resolver seus desafios de computação de borda, a Pure Storage ® oferece várias soluções, incluindo:
FlashBlade®: É a plataforma líder mundial de arquivos e objetos unificados e rápidos (UFFO, Unified Fast File and Object). É ideal para análise, aprendizado de máquina, inteligência artificial e processos de dados de borda semelhantes.
FlashArray Combina o alto desempenho do armazenamento totalmente flash com a integração VMware para criar uma solução de nuvem híbrida. Ele é compatível com uma infraestrutura multimodo 5G que combina máquinas virtuais e contêineres.
A alta densidade, o baixo consumo de energia e o gerenciamento remoto fácil do FlashBlade e do FlashArray os tornam ideais para implantações em locais de borda.
Portworx®: Fornece uma camada de armazenamento para executar cargas de trabalho nativas da nuvem na borda. Ele oferece uma solução completa para cargas de trabalho em contêineres, incluindo backup e recuperação de desastres. A Portworx se integra ao FlashBlade e ao FlashArray para garantir alto desempenho e confiabilidade.
