Edge computing: a era da descentralização

A transformação digital tem acelerado a adoção de tecnologias em organizações de todo mundo. Nos últimos anos, a tendência que mais vem guiando as mudanças nas empresas é a computação em nuvem. Nos Estados Unidos e Europa, os gastos das companhias com esse modelo de computação representam, em média, 22% dos orçamentos de TI, segundo o Gartner. No Brasil, o ritmo de implantação da cloud computing é acelerado: as previsões indicam que os gastos totais com a tecnologia vão ultrapassar US$ 5,3 bilhões em 2022, um salto de 83% em relação a 2018.

Neste cenário, outra tendência vem ganhando força e crescendo, literalmente, pelas beiradas. A edge computing (EC) ou “computação de borda”, em tradução livre para o português, é considerada por muitos uma evolução natural do modelo cloud. Consiste em um sistema formado por data centers menores que operam nos limites da rede, realizando o processamento dos dados de forma local e mais próxima da fonte. Isso possibilita fazer um primeiro processamento muito mais rapidamente, passando menos dados para o data center principal, economizando banda de rede e distribuindo o processamento. Também pode ser implementado em várias camadas: onde cada camada faz uma consolidação de dados, os processa e passa para a camada seguinte até chegar no data center principal.

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A edge computing é impulsionada por novas ferramentas como Internet das Coisas (IoT), realidade aumentada e virtual, robótica, machine learning e funções de redes de telecomunicações, como o 5G, que exigem um provisionamento de serviços mais próximo aos dados e usuários. Ela ajuda a solucionar desafios essenciais de largura de banda, latência, resiliência e soberania dos dados. A inovação permite que fluxos de dados possam ser recebidos mais rapidamente e com menos pausas quando os servidores são separados de seus usuários.

É a computação de borda também que possibilita que as aplicações possam ser executadas quando seus processadores estão estacionados mais perto de onde os dados são coletados. Especialmente quando falamos em aplicações para logística e manufatura em larga escala, ou Internet das Coisas, onde sensores ou dispositivos de coleta de dados são numerosos e distribuídos em alta escala.

O edge computing está mudando a maneira como os líderes da indústria pensam sobre o data center. De acordo com o estudo Data Center 2025: explorando as possibilidades, realizado pela Vertiv, mais da metade dos profissionais ouvidos têm sites de edge ou planeja tê-los em 2025. Os participantes da pesquisa acreditam que seu número total de sites de edge computing possa avançar 226% nos próximos cinco anos.

Nuvem x EC

A arquitetura super-centralizada dos mainframes deu lugar à era cliente-servidor, descentralizada (apesar de muitos mainframes permanecerem no data center principal, evoluindo essa arquitetura). Foi nesse cenário que surgiu a cloud, uma nova arquitetura com data centers hospedados de um fornecedor. Alguns estudiosos e especialistas de mercado afirmam que, à medida que mais capacidade de computação se move para os chamados dispositivos de "borda" – incluindo aí qualquer coisa conectada, desde carros autônomos, drones até dispositivos da IoT – a nuvem começará a dividir espaço com EC.

A EC complementa o modelo de computação em cloud híbrida, no qual a computação centralizada é usada para cargas de trabalho que utilizam muito processamento, enquanto a EC possibilita uma tomada de decisões mais rápida e processamento praticamente em tempo real, mais perto da fonte, além de filtrar a quantidade de dados que deve ir para o data center principal.

De fato, uma grande parte da computação hoje feita em nuvem deve ser redirecionada para as “bordas”, mas isso não inviabiliza a utilização de uma ou outra. A regra de ouro quando precisar escolher entre os prós e contras ao fornecer serviços mais perto do core ou da edge é: centralize onde puder, distribua onde precisar.

Os veículos equipados com GPUs ou CPUs de alto desempenho, que funcionam basicamente como “data centers sobre rodas”, exemplificam bem a edge computing. Trata-se de um poder de computação autossuficiente. Sem esse poder local, se dependessem 100% da nuvem, questões como latência, disponibilidade e qualidade da infraestrutura de transmissão de dados do carro seriam um grande problema. Nessa equação, a tecnologia 5G que tem como premissa redundância e banda larga, entra como um componente prioritário para habilitar o carro autônomo quando este estiver disponível.

Ampliando horizontes

Projeções de mercado estimam que hoje o número de dispositivos de Internet das Coisas ultrapassa a marca de um bilhão em todo o mundo. Até 2022, 50% dos dados corporativos serão criados e processados fora do datacenter da nuvem e, em 2025, o número de dispositivos IoT provavelmente alcançará impressionantes 100 bilhões. Em situações onde o tempo é crítico, atrasos causados ​​por congestionamento de largura de banda ou dados roteados de forma ineficiente podem ser sinônimo de fracasso. Nesse contexto, a computação de borda se torna essencial. Por conta disso, ela tem sido implementada em diversas verticais do mercado, além de gerar novos modelos de negócios.

Seu uso hoje está nas cidades inteligentes com seus sensores e dispositivos conectados, nos carros autônomos como já citamos aqui e em outros tantos segmentos, incluindo os serviços financeiros. Essas empresas têm um longo histórico de computação de borda, ainda que ela não tenha recebido esse nome antes. Caixas eletrônicos e apps bancários, por exemplo, incorporam alguns elementos de processamento de borda. À medida que essas instituições transformam seus modelos de negócios, aumenta a necessidade de adotar modelos de dados distribuídos.

A computação de borda significa um ganho significativo em termos de latência e de redução de custos associados ao envio dos dados aos nós centrais para processamento, desonerando o data center central em razão do alto volume de dados e transações. Outro aspecto importante está relacionado à segurança. Como a computação de borda permite o processamento de dados próximo à origem de onde são criados, a EC elimina a necessidade de transferir os conjuntos de informações para a nuvem pública, eliminando riscos de segurança envolvidos nos canais de transferência.

Em suma, a edge computing vai ajudar a ofertar novos produtos, baseados em inteligência artificial, machine learning e IoT, proporcionado mais interatividade, conectividade, rapidez e robustez.

E o futuro?

Assim como todas as tecnologias emergentes, o modelo de computação de ponta ainda precisa superar diversos obstáculos na orquestração das camadas e em sua infraestrutura. O crescimento de sua adoção revela que ele é sim o próximo passo na estrutura de TI, principalmente com o aumento contínuo da IoT. Isso nunca será possível se não utilizarmos tecnologias abertas, baseadas em Open Source: qualquer tecnologia proprietária não conseguirá ter a velocidade de inovação que o Open Source permite e nem a abrangência de adoção com padrões abertos e coordenados entre todos os fabricantes via fundações.

O futuro, no entanto, não para por aí. O conjunto de camadas associadas à arquitetura de edge computing evoluirá para um formato ainda mais heterogêneo, composto por uma enorme variedade de dispositivos e serviços conectados em uma malha dinâmica. Ainda veremos muitas mudanças e diversas transformações em uma era digital que vai prezar, cada vez mais, pela descentralização.

Resumindo, parafraseando Paul Cormier, vice-presidente executivo e presidente de Produtos e Tecnologias da Red Hat, para a computação de borda ser um futuro realista para a TI corporativa, ela precisará da nuvem híbrida e do Open Source para dar certo.

*Boris Kuszka é diretor dos arquitetos de solução da Red Hat