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Pesquisa Destaca a Transformação da Infraestrutura Ocorrendo no Edge da Rede

 

QUAL É O SEU EDGE

Pesquisa Destaca a Transformação da Infraestrutura Ocorrendo no Edge da Rede

A Transformação do Edge

 

O edge computing está relacionado à computação e ao armazenamento que fica entre os data centers centralizados e os usuários e dispositivos que geram ou consomem dados. Ele é muitas vezes implementado como uma alternativa aos data centers de cloud computing e aos data centers centrais, proporcionando menor latência e menor custo de transmissão dos dados quando comparado aos recursos centralizados. Mas, o edge computing também contribui para o crescimento do cloud computing. Os sites de edge podem atuar como um local intermediário para os dados que são, em última instância, enviados para a nuvem para processamento, armazenamento ou análises no longo prazo.

Setores como o de educação, serviços financeiros e o varejo usaram por muito tempo o armazenamento e computação locais para dar suporte às suas operações distribuídas. Esses setores agora enfrentam o desafio de determinar se esses sites de edge legados podem atender aos requisitos dos casos de uso de edge que estão surgindo ou se precisam ser complementados ou substituídos por sites de edge computing construídos para esse propósito. Simultaneamente, outros setores precisam construir seu edge da rede para capitalizar sobre a oportunidade apresentada pelas novas aplicações digitais.

A pesquisa global da Vertiv - Qual É o Seu Edge, coletou informações de 156 profissionais da indústria sobre suas implementações atuais de edge e seus planos. As regiões representadas na pesquisa incluem a Ásia-Pacífico; China; Europa, Oriente Médio e África (EMEA); Índica; América Latina (LATAM) e América do Norte.

As principais indústrias representam bancos e setor financeiro (8%), colocation/hosting/cloud (7%), engenharia e construção (9%), educação (5%), manufaturas (17%), serviços profissionais (11%), varejo (8%), telecomunicações (12%) e transportes (7%).

Definindo o Edge

Os sites de edge legados são aqueles com recursos distribuídos de TI e que tradicionalmente foram implementados em escritórios distantes e outros locais empresariais para possibilitar o processamento de dados e as comunicações.

Os sites de edge construídos para esse propósito são aqueles sendo projetados e implementados especificamente para dar suporte aos casos de uso de edge, como as aplicações da Internet das Coisas (IoT), robôs autônomos, análises preditivas e monitoramento baseado nas condições efetivas.

 

A Mudança para Cloud e Edge Computing

Quanto mais dados forem gerados e consumidos como resultado da digitalização e da introdução de novas aplicações, mais organizações precisarão de mais capacidade de edge computing e de cloud computing.

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Figura 1: Percentual de participantes dando suporte, implementando ou planejando implementar sites de edge.

 

Os participantes da EMEA e da Índia foram os mais propensos a dar suporte a sites de edge legados, com aproximadamente a metade (49% e 50% respectivamente) da atividade de edge nessas regiões constituída por sites legados. Em todas as outras regiões, 37% dos participantes estavam dando suporte a sites de edge legados.

Os participantes da LATAM e da América do Norte foram os mais inclinados a já ter implementado sites de edge construídos para esse propósito, com um terço (33% e 32% respectivamente) das atividades de edge nessas regiões constituídas por sites de edge construídos para esse propósito. Isso é comparado à 15% na China e 18% na Índia, as duas regiões com o menor percentual de participantes dando suporte atualmente a sites de edge construídos para esse propósito.

A China, entretanto, parece estar pronta para eliminar essa distância. A região teve o maior percentual de participantes implementando ou planejando implementar novos sites de edge, 48%. A Ásia-Pacífico foi a segunda, com 37%. As regiões com menor percentual de participantes implementando ou planejando implementar novos sites de edge foram a EMEA (28%) e a LATAM (30%).

O influxo de novos sites de edge aumentará a dependência do edge da rede. Os participantes projetam que o percentual da infraestrutura de TI implementada no edge crescerá dos atuais 21% para 27% em cinco anos. Eles acreditam que o percentual de infraestrutura de TI interna centralizada terá uma redução de 22%, enquanto os recursos na nuvem terão um aumento de 32% e no edge de 29% (Figura 2).

 

A Índia e a LATAM tiveram o maior de percentual de TI interno (on-prem) atualmente, com 60% e 50% respectivamente (Figura 3). A Ásia-Pacífico teve o maior percentual de recursos na nuvem pública, com 32%. A China teve o maior percentual de recursos no edge (26%). Daqui há cinco anos, os participantes da China esperam, em média, que o percentual de infraestrutura de TI no edge crescerá para 31%. Os participantes da LATAM são os que esperam ver a maior mudança para o edge, de 21% em 2021 para 30% em 2026.

 

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Figura 2: Percentual de implementação de recursos de TI em diferentes ambientes hoje e em cinco anos.

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Figura 3: Percentual de implementação de recursos de TI em diferentes ambientes, por região.

 

Por Dentro do Edge Atual

O site "típico" de edge atual abriga entre um e quatro racks de equipamentos de TI com necessidade de potência entre 2 e 20 kW, apesar de sites maiores serem comuns. Quarenta e dois por cento dos sites são constituídos por mais do que quatro racks de equipamentos de TI e têm necessidade de potência maior do que 20 kW (Figura 4).

As práticas legadas de design de edge parecem prevalecer no atual cenário. Mais da metade (52%) dos participantes estão empregando um nível de resiliência comparável à proporcionada pelos Tiers I e II do Uptime Institute. Um terço dos participantes (33%) estão projetando seus sites de edge para alcançar um tempo de atividade (uptime) comparável aos níveis de disponibilidade de Tier III ou Tier IV (Figura 5).

A tolerância por downtimes (indisponibilidades) evidente nesses níveis de resiliência é reforçada pelas decisões tomadas em relação à refrigeração e ao gerenciamento do edge.

  • Apenas 39% dos participantes estão usando sistemas de refrigeração de precisão dedicados para lidar com o calor gerado pelos sites de edge, apesar de que mais de 90% dos sites estarem usando pelo menos 2W de potência - um limiar para o qual a refrigeração de precisão é recomendada (Figura 5).
  • No total, 6% estão usando refrigeração líquida, indicando que os ambientes de edge computing de alta densidade estão se tornando mais comuns.
  • Vulnerabilidades semelhantes são evidentes nas práticas atuais de gerenciamento do edge. Um terço dos participantes (33%) dependem de pessoal de TI localizado no edge, ou próximo a ele, para dar suporte às operações, uma estratégia que poderia trazer desafios conforme a quantidade de implementações no edge aumentarem. Outros 25% dão suporte aos sites de edge com pessoal de TI centralizado, necessitando de deslocamento para os sites remotos para executar manutenção regular e para identificar e resolver problemas. Isso também pode pressionar as equipes de TI à medida que a quantidade de sites crescer e pode aumentar os downtimes caso ocorra uma falha.
  • Uma solução mais escalável é o acesso e o monitoramento remoto das tecnologias do edge realizados por recursos de TI centralizados, o que é feito por 30% dos participantes hoje. Outros 12% terceirizam o gerenciamento dos sites de edge.

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Figura 4: Número de racks e necessidade de potência das atuais implementações de edge

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Figura 5: Níveis de resiliência e estratégias de gerenciamento térmico nos atuais sites de edge.

A Mudança de Sites de Edge Legados para os Construídos para Esse Propósito

 

Casos de Uso de Edge Emergentes

Sites de edge legados são normalmente especificados com relação às necessidades de potência da carga de TI, independentemente do caso de uso ou da aplicação para a qual ele está dando suporte. Os casos de uso surgindo atualmente têm requisitos mais exigentes e precisam ser configurados não apenas considerando as necessidades de TI, mas considerando também o que o caso de uso necessita em termos de latência, largura de banda, disponibilidade e segurança.

 

A Vertiv classificou esses casos de uso em quatro categorias:

  • Intensos em Dados são os casos de uso que administram um volume de dados tão grande que é impraticável transferi-los para a nuvem, como streaming de vídeo e aplicações da IoT. Com a explosão dos volumes de dados nos últimos cinco anos, os casos de uso Intensos em dados são os mais maduros da nova geração de casos de uso de edge. Mais de um terço (33%) dos participantes classificaram seus investimentos no edge como sendo motivados pelos casos de uso Intensos em Dados.
  • Sensíveis à Latência Humana são os casos de uso nos quais problemas com a latência podem ter um impacto negativo na experiência humana com a tecnologia, como realidade virtual e processamento de linguagem natural. Essa foi a segunda categoria mais popular de casos de uso, com 32% dos participantes dizendo que seus investimentos no edge são motivados por casos de uso Sensíveis à Latência Humana.
  • Sensíveis à Latência Máquina a Máquina são casos de uso que normalmente necessitam uma latência ainda menor do que os casos de uso Sensíveis à Latência Humana devido à velocidade pela qual as máquinas podem processar dados. Os principais casos de uso dessa categoria incluem a rede elétrica inteligente e os sistemas de segurança inteligentes. Um quinto dos participantes (20%) disseram que seus investimos em tecnologia para o edge são motivados por casos de uso Sensíveis à Latência Máquina a Máquina.
  • Críticos para a Vida são os casos de uso mais exigentes - e, em geral, os menos maduros - uma vez que impactam diretamente a saúde e a segurança humanas. Os casos de uso Críticos para a Vida mais conhecidos são os carros autônomos, os robôs e as aplicações digitais de saúde. Apenas um em cada10 participantes (11%) disse que seus investimentos no edge foram motivados por casos de uso Críticos para a Vida.

 

Arquétipos de Edge permitem que as organizações tenham maior clareza em suas estratégias para o edge, uma vez que eles ajudam a determinar o modelo de data center que é necessário por diferentes casos de uso. Dependendo nos requisitos específicos do caso de uso, as redes de edge podem incluir todos ou alguns dos modelos de edge computing definidos no relatório de pesquisa: Arquétipos 2.0: Modelos de Infraestrutura de Edge Prontos para Implementação (Figura 7).

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Figure 6:Percentual de sites de edge computing dando suporte atualmente para cada arquétipo de edge.

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Figura 7:Modelos de Edge Computing

Arquétipos de Edge 2.0: Modelos de Infraestrutura de Edge Prontos para Implementação

Arquitetando a Estrutura de Edge Computing Ideal para a sua Empresa

LEIA O RELATÓRIO COMPLETO

Reduzir o downtime dos equipamentos de manufatura e otimizar a cadeia de suprimentos foram os casos de uso mais populares motivando os investimentos no edge. A manutenção preditiva foi o principal caso de uso citado pelos participantes (39%), seguido pelo monitoramento com base nas condições efetivas (36%), gestão da cadeia de suprimentos (34%) e gerenciamento de estoque em tempo real (31%) (Figura 8).

Esses resultados refletem a maturidade relativa de vários casos de uso, bem como o número de sites necessários para dar suporte a eles. O streaming de vídeo, que foi citado por 21% dos participantes como impulsionador da adoção do edge, é um dos casos de uso mais maduros e provavelmente é o responsável por volumes maiores de dados hoje do que outros casos de uso, mas é normalmente menos sensível à latência e geralmente tem o suporte dos sites de Edge Regionais ou Distribuídos. A manutenção preditiva e o monitoramento baseado nas condições efetivas têm maior probabilidade de terem o suporte de sites de Micro Edge, localizados próximos aos equipamentos, resultando em um maior número de sites dando suporte a esses casos de uso. Além disso, esses casos de uso podem entregar valor em qualquer segmento onde o downtime de equipamentos pode interromper operações, incluindo manufaturas, depósitos e centros de distribuição, produção de óleo e gás e mineração.

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Figura 8: Caso de Uso impulsionando a adoção de edge computing

 

Prioridades da Infraestrutura de Edge

Os participantes reconhecem os desafios que enfrentam ao expandir suas redes de edge para dar suporte a esses casos de uso que surgem. Quando pedidos a priorizar os desafios, 85% colocam a segurança entre seus três primeiros desafios, seguindo pela disponibilidade, com 69% e a latência, com 62% (Figura 9).

Para sites de edge, precisa ser considerada a segurança tanto física quanto dos dados. Ao distribuir os recursos de TI, o edge computing complica o gerenciamento da segurança dos dados. Entretanto, em alguns casos de uso, como os do setor de saúde, os sites de edge podem reduzir a vulnerabilidade dos dados mantendo-os próximos do ponto onde são gerados e minimizar a exposição às ameaças criadas pela transmissão dos dados para a nuvem. Em todos os casos, gabinetes e invólucros que podem ser trancados podem ser usados para dar segurança física aos ativos de TI contra o acesso não autorizado.

 

 

Sistemas integrados, nos quais toda a infraestrutura é instalada em racks ou invólucros na fábrica, normalmente proporcionam esse nível de segurança física e podem também ser configurados com sensores que gerem alertas quando a porta for aberta por pessoal não autorizado.

Sistemas integrados também endereçam as preocupações com disponibilidade ao garantir que os sistemas de proteção para a alimentação de energia, distribuição da energia, gerenciamento térmico e de monitoramento sejam compatíveis com os requisitos da aplicação. Eles podem até reduzir a latência ao possibilitar que o TI seja implementado em ambientes que não foram feitos para isto. Esses sistemas têm o benefício adicional de reduzir o tempo de implementação ao eliminar a necessidade de "construir" sistemas no site. Mais da metade dos participantes (57%) já estão aproveitando a integração de fábrica em seus sites de edge através de sistemas de um único rack ou módulos pré-fabricados de data center (Figura 10).

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Figura 9: Como os participantes priorizam os desafios do edge computing

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Figura 10: Percentual dos participantes usando soluções de infraestrutura de edge integradas e modulares.

 

A Sustentabilidade e o Edge

A sustentabilidade dos data centers - reduzir emissões, melhorar a utilização de recursos e eliminar resíduos - tornou-se uma das maiores prioridades para operadores de TI e de data centers. Os participantes claramente veem uma oportunidade para estender o foco atual de sustentabilidade no data center para o edge.

A forma mais fácil de melhorar a eficiência operacional no edge é implementar tecnologias energeticamente eficientes. Mais do que três quartos dos participantes (77%) implementaram ou planejam implementar sistemas UPS energeticamente eficientes para dar suporte aos seus sites de edge. Os novos sistemas UPS de dupla conversão de porte médio podem alcançar eficiências operacionais acima de 98% através da otimização on-line dinâmica que reduz as perdas de energia associadas ao condicionamento da energia quando a energia fornecida pela rede elétrica é aceitável. Eles protegem os equipamentos quando a qualidade da energia entrando piora simplesmente transferindo para o modo de dupla-conversão.

Os participantes estão também indo além das tecnologias eficientes energeticamente e abraçando tecnologias mais disruptivas de sustentabilidade, como energias renováveis e suporte dinâmico à rede elétrica. Para o gerenciamento térmico no edge, tecnologias eficientes em relação à água em com baixo GWP parecem estar ganhando força (Figura 11).

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Figura 11: Tecnologias sendo implementadas para melhorar a sustentabilidade do edge

Principais Conclusões

Embora haja muito burburinho sobre "a revolução do edge", a realidade hoje é que a migração para o edge computing é mais uma evolução do que uma revolução. As organizações estão expandindo o seu uso de edge computing, mas o estão fazendo de forma controlada e gerenciada que está impulsionando uma transição gradual do edge legado para o edge construído para esse propósito.

Não queremos dizer que as mudanças ocorrendo não sejam importantes. A troca dos recursos de TI para o edge e para a nuvem é significativa e pode ter implicações de grande extensão pela capacidade de dar suporte a novas aplicações, criar novas experiências para os clientes e gerenciar com eficácia recursos de TI limitados. Nesse contexto, o ritmo da mudança documentado nessa pesquisa parece equilibrar de forma adequada o desejo de capitalizar sobre os casos de uso emergentes ao mesmo tempo em que disrupções nas operações são minimizadas.

A pesquisa traz algumas preocupações sobre se as organizações serão capazes de dar suporte eficaz aos sites de edge computing de forma a alcançar o nível de disponibilidade que os casos de uso que estão surgindo podem precisar.

Particularmente, as práticas de gerenciamento térmico precisam evoluir para dar conta das maiores necessidades de potência dos sites existentes e dos futuros. Confiar na refrigeração de conforto para sites com mais de 2 kW é comprovadamente inadequado, uma vez que estes sistemas não têm a precisão, a capacidade e a confiabilidade que os sistemas de TI precisam. Para que a disponibilidade esperada pelos operadores em relação aos seus sites de edge seja entregue, será necessário um maior uso das tecnologias de refrigeração de precisão que se adaptaram ao crescimento do edge computing através de designs específicos para o edge.

As práticas de gerenciamento também precisam amadurecer. Tecnologias de acesso remoto seguro e monitoramento remoto estão bem estabelecidas e proporcionam visibilidade e controle à infraestrutura de edge aos sistemas de TI. Elas possibilitaram o aviso precoce de possíveis problemas, como o aumento de calor, e possibilitam a identificação e resolução de problemas dos sistemas de TI remotamente. Estes sistemas podem também criar os fundamentos para o uso de manutenção preditiva nos sites de edge computing dando suporte aos casos de uso emergentes, que foi o caso de uso de edge mais popular identificado por essa pesquisa.

Perfil dos Participantes

Indústrias Participantes

Os participantes dessa pesquisa representavam uma variedade de segmentos, validando a ampla aplicabilidade do edge computing. As indústrias com representatividade significativa são mostradas na Figura 12. As indústrias com uma representatividade menor do que 3% estão agregadas na categoria "Todas outras indústrias", e incluem os segmentos aeroespacial, radiodifusão e entretenimento, saúde, militar/defesa, transmissão e distribuição de energia/gás e fornecimento de água e esgotos.

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Figura 12: Indústrias representadas na pesquisa.

Distribuição dos Participantes por Região

A pesquisa global Qual É o Seu Edge incluiu participantes de todas as principais regiões do mundo (Figura 13).

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Figura 13: Distribuição regional dos participantes da pesquisa.

 

Tamanho das Organizações

O edge computing não está apenas sendo implementado por grandes organizações. Organizações menores também estão vendo valor no edge computing. É também importante lembrar que o tamanho da organização medido por sua quantidade de colaboradores não necessariamente corresponde com a grandeza dos recursos de TI implementados. Fornecedores de colocation podem ter uma pequena quantidade de colaboradores, mas grandes redes de TI (Figura 14).

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Figura 14: Tamanho das organizações participantes da pesquisa, medidas pelo número de colaboradores.

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