FAVORITAR
FecharPlease login

Evolução dos Data Centers Impulsionada pela Expansão do 5G

A tendência em direção à computação em nuvem, serviços de comunicação e conteinerização está bem encaminhada há anos. Isso levou à construção de quase 65 milhões de pés quadrados de espaço para data centers em todo o mundo, com quase 5 milhões de pés quadrados adicionais atualmente em construção. Esses data centers são tipicamente instalações extensas localizadas fora das cidades, onde os preços imobiliários e os custos com utilidades resultam em despesas de capital e operacionais menores. Esse modelo de construção de grandes data centers se encaixa bem com a revolução da internet. No entanto, a revolução da conectividade — principalmente impulsionada pelo lançamento do 5G, a explosão da Internet das Coisas (IoT) e os avanços nas tecnologias sem fio de realidade aumentada/realidade virtual (AR/VR) — está levando a um tipo diferente de expansão dos data centers (Figura 1). Uma expansão que é muito menos centralizada e que, em última análise, requer a colocação de serviços de computação de borda e data centers o mais próximo possível dos dispositivos dos usuários finais e dos sistemas autônomos que necessitam de latências e taxas de transferência de ponta.

Este artigo discute como a ascensão da IoT e o lançamento do 5G estão impactando a computação de borda e os requisitos dos data centers para suportar esses novos serviços de comunicações ultra confiáveis e de baixa latência (URLLC), comunicações massivas tipo máquina (mMTC) e banda larga móvel aprimorada (eMBB).

Figura 1: Um aplicativo de realidade aumentada auxilia um técnico em um ambiente de fábrica inteligente, destacando a convergência das tecnologias IoT e AR que exigem soluções de rede ultra confiáveis e de baixa latência. (Fonte: zapp2photo – stock.adobe.com)

Como os serviços de 5G e IoT massiva diferem dos serviços tradicionais de nuvem

Os serviços tradicionais de Internet e nuvem baseiam-se num modelo onde grandes quantidades de dados podem ser armazenadas e processadas a partir de vários dispositivos finais em todo o mundo. Esses serviços de nuvem são agora frequentemente conteinerizados e suportados por matrizes de servidores que podem atender de maneira flexível às demandas de várias aplicações com latências razoáveis. Essas latências são geralmente na ordem de dezenas de milissegundos, o que é aceitável para a maioria das aplicações legadas, como jogos, serviços de internet, streaming de vídeo, streaming de áudio, armazenamento e computação de alto desempenho. Para reduzir as latências para os usuários, grandes empresas de serviços de nuvem frequentemente distribuem seu conteúdo mais popular para vários locais de data centers dentro de uma distância razoável dos usuários que solicitam esses dados específicos. Isso é tipicamente feito com algoritmos bem desenvolvidos. No entanto, com a latência desses serviços ainda na ordem de dezenas de milissegundos, ela está bem além do limite aceitável para muitas aplicações, como veículos autônomos modernos, IoT industrial (IIoT), robótica autônoma e processamento de borda.

Embora a implantação do 5G ainda esteja nos estágios iniciais e a maioria dos serviços 5G ainda esteja na parte sub-6GHz (FR1) do espectro, esses serviços estão rapidamente estabelecendo a base para uma enorme mudança em onde e como os dados serão gerados, processados e distribuídos através das redes. Muitas aplicações URLLC do 5G estão buscando latências inferiores a um milissegundo, o que representa uma redução de mais de 10 vezes na latência. Além disso, essa redução na latência é acompanhada pelos objetivos do eMBB de alcançar um aumento de 20 vezes na velocidade dos dados móveis, para uma média de quase 600Mbps, em comparação com a média atual de cerca de 30Mbps, que está em crescimento. Portanto, a mesma infraestrutura de rede que suporta latências sub-milissegundo também precisará suportar muitas vezes a taxa de transferência dos serviços de banda larga móvel atuais. Além disso, o 5G está liberando uma oportunidade muito mais expansiva para o crescimento do acesso sem fio fixo (FWA). Esse crescimento visa fornecer internet de alta velocidade através de conexões sem fio 5G para residências em ambientes urbanos densos, juntamente com o mMTC projetado para atender dezenas a potencialmente milhares de dispositivos IoT em ambientes extremamente densos. Isso, é claro, é apenas o começo dessa mudança, pois mais redes estão ampliando a funcionalidade do 5G FR2 com níveis extremos de largura de banda e a adoção cada vez mais próxima do 5G avançado.

Evolução dos Data Centers Diante da Implantação do 5G

Esses fatores resultam em mudanças no local e na forma como os dados precisam fluir através das redes que suportam o 5G e o crescimento contemporâneo dos serviços de computação de borda que acompanham o desenvolvimento dos serviços de IoT. Algumas dessas mudanças garantirão baixa latência e a capacidade de lidar com o enorme número de usuários distintos e variações de tráfego suportadas pelo 5G. Tais mudanças já são bem tratadas pelos padrões do 5G, mas dependerão fortemente dos recursos de virtualização de rede das redes de suporte.

No entanto, mesmo o hardware e os algoritmos de rede mais recentes não conseguirão combater a física de retransmissão de sinais a milhares de quilômetros de distância, resultando em latências inaceitáveis para algumas aplicações de 5G. Portanto, há uma tendência crescente de construir data centers e instalações de computação de borda em áreas urbanas densas, campi e complexos industriais, onde a demanda por esses serviços está florescendo. Construir data centers menores e mais eficientes não é uma prática desconhecida, e tecnologias modernas de resfriamento com eficiências aprimoradas apresentam uma solução parcial para os custos crescentes de fornecimento de energia elétrica. Um dos desafios mais significativos que estão surgindo é garantir imóveis dentro de margens aceitáveis de retorno sobre o investimento (ROI) para vários serviços nos diversos e altamente restritos mercados urbanos ao redor do mundo. O outro desafio é o crescimento de redes sem fio privadas, muitas vezes dentro de instalações governamentais e industriais, que precisarão de instalações locais de data centers e computação de borda, mas frequentemente com requisitos amplamente diversos.

Conclusão

Acomodar o futuro do 5G, repleto de dispositivos IoT massivamente distribuídos e a necessidade de serviços de computação de borda e armazenamento próximos aos usuários para minimizar a latência, apresenta um conjunto muito diferente de desafios em comparação com as gerações anteriores de requisitos de data centers. Este novo conjunto de desafios e requisitos provavelmente exigirá uma mudança significativa dos desenvolvedores de data centers e fornecedores de hardware para melhor acomodar as novas restrições de imóveis mais caros e a necessidade de atender a níveis extremos de largura de banda juntamente com os serviços URLLC à medida que surgem. Muitos desenvolvedores parecem estar adotando uma abordagem de esperar para ver, apenas atualizando seu hardware e serviços existentes para melhor atender às demandas de rede mais tradicionais. Ao mesmo tempo, há provavelmente espaço para desenvolvedores que empreendem assumirem riscos e começarem a construir instalações de micro data centers em ambientes urbanos densos.

Referências

1. JLL. “How 5G is set to spur new data center construction.” n.d. https://www.us.jll.com/en/trends-and-insights/cities/how-5g-is-set-to-spur-new-data-center-construction

Artigo publicado por Jean-Jacques no blog da Mouser Electronics: Data Center Evolution Driven By 5G Expansion

Traduzido pela Equipe Embarcados. Visite a página da Mouser Electronics no Embarcados

Licença Creative Commons Esta obra está licenciada com uma Licença Creative Commons Atribuição-CompartilhaIgual 4.0 Internacional.
Comentários:
Notificações
Notificar
0 Comentários
Inline Feedbacks
View all comments
Home » Comunicação » Evolução dos Data Centers Impulsionada pela Expansão do 5G

EM DESTAQUE

WEBINARS

LEIA TAMBÉM

JUNTE-SE HOJE À COMUNIDADE EMBARCADOS

Talvez você goste:


Seminário de
Sistemas Embarcados e IoT 2024
 
Data: 25/06 | Local: Hotel Holiday Inn Anhembi, São Paulo-SP
 
GARANTA SEU INGRESSO

 
close-link