Edge computing avanza hacia la plena autonomía
La computación perimetral se está despojando rápidamente de su reputación como un concepto marginal, y tanto los adoptantes como los proveedores están centrando sus miras en el próximo objetivo de la tecnología: la implementación y operación totalmente autónomas.
La experiencia de implementación de borde se está acercando a la simplicidad de desempaquetar un nuevo teléfono móvil, dice Teresa Tung, tecnóloga jefa de la nube en la firma de asesoría y consultoría de TI Accenture. «Estamos viendo tecnología automatizada que simplifica el manejo de la complejidad única del borde para las implementaciones de aplicaciones, redes y seguridad».
La capacidad de crear y administrar aplicaciones en contenedores permite un desarrollo e implementación sin problemas en la nube, y el borde simplemente se convierte en una ubicación especializada con restricciones de recursos más estrictas, dice Tung. «Los protocolos de comunicaciones de malla inalámbrica auto-organizados y autorreparables, como Zigbee, Z-Wave, ISA100.11a o WirelessHART pueden crear redes donde los dispositivos se pueden implementar ad hoc y auto-configurarse».
La descentralización de los entornos de TI para abarcar los sistemas de borde conlleva desafíos específicos, dice Matteo Gallina, consultor principal de la firma global de investigación y asesoría tecnológica ISG. «La administración de dispositivos y servicios debe realizarse fuera de la esfera de administración tradicional, incluida la administración de dispositivos físicamente inaccesibles, una alta variación de soluciones y sistemas operativos, diferentes requisitos de seguridad y más», dice. «Cuanto más grandes y dispersos sean los sistemas, más importante será el papel que desempeña la automatización para garantizar la eficacia y la fiabilidad».
Innovación en tecnología de automatización liderada por comunidades de código abierto
La tendencia hacia la automatización de las implementaciones de borde no es diferente al viaje hacia la IA, donde las innovaciones son lideradas por grupos de código abierto, fabricantes de infraestructura y proveedores de servicios en la nube, dice Tung. Señala que las comunidades de código abierto, como LF Edge, están liderando innovaciones y construyendo definiciones de estándares críticos en áreas como la comunicación, la seguridad y la gestión de recursos.
«Los proveedores de infraestructura están creando soluciones que permiten que la computación se ejecute en cualquier lugar e integrada en cualquier cosa», dice Tung. «Incluye nuevas capacidades de hardware que son de potencia ultra baja, ultrarrápidas, conectadas en cualquier lugar y ultra seguras y privadas». Y añade: «5G abre nuevas oportunidades para que los proveedores de equipos de red y los operadores de telecomunicaciones innoven con redes privadas y públicas con capacidades informáticas de borde integradas».
Al mismo tiempo, las innovaciones de los proveedores de nube están facilitando la extensión de DevOps y prácticas de administración en la nube centralizadas al borde. «Al igual que la nube central facilita el acceso a los servicios para cualquier desarrollador, ahora estamos viendo que sucede lo mismo con tecnologías como 5G, robótica, gemelo digital e IoT», dice Tung.
La integración definida por software de múltiples servicios de red se ha convertido en el enfoque tecnológico más importante para automatizar las implementaciones de borde, dice Ron Howell, arquitecto de redes gerente de Capgemini Americas. La seguridad de red, equipada con métodos de implementación Zero Trust que incorporan características de borde de SASE, puede mejorar significativamente la automatización y simplificar lo que se necesita para implementar y monitorear una solución de computación de borde. Además, cuando se implementan, las herramientas y métodos de observabilidad de pila completa que incorporan AIOps ayudarán a mantener proactivamente los datos y los recursos de computación de borde disponibles y confiables.
La IA aplicada al borde de la red ahora se considera ampliamente como el camino a seguir en la disponibilidad del borde de la red. «AIOps, cuando se usa en forma de observabilidad de pila completa, es una mejora clave», dice Howell.
Una variedad de opciones ya están disponibles para ayudar a las organizaciones que buscan avanzar hacia la autonomía de borde. «Estos comienzan con la incorporación y gestión de activos físicos y funcionales, e incluyen actualizaciones automatizadas de software y seguridad, y pruebas automatizadas de dispositivos», explica Gallina. Si un dispositivo funciona con alguna forma de funcionalidad de ML o AI, se necesitará AIOps, tanto a nivel de dispositivo para mantener actualizado el modelo de ML local, y garantizar que se tomen las decisiones correctas en cualquier situación, como dentro de cualquier ML / AI de la red troncal que pueda estar ubicado en las instalaciones o en sistemas de borde centralizados.
Las experiencias físicas y digitales se unen en el borde
Tung utiliza el término «phygital» para describir el resultado cuando las prácticas digitales se aplican a las experiencias físicas, como en el caso de la gestión autónoma de los centros de datos perimetrales. «Vemos la creación de experiencias phygital altamente personalizadas y adaptables como el objetivo final», señala. «En un mundo phygital, cualquiera puede imaginar una experiencia, construirla y escalarla».
En un entorno de computación perimetral que integra procesos digitales y dispositivos físicos, la administración práctica de la red se reduce o elimina significativamente hasta el punto en que la falla de la red y el tiempo de inactividad se detectan y resuelven automáticamente, y las configuraciones se aplican de manera consistente en toda la infraestructura, lo que hace que el escalado sea más simple y rápido.
El control automático de la calidad de los datos es otro beneficio potencial. «Esto implica una combinación de datos de sensores, análisis de borde o procesamiento de lenguaje natural (NLP) para controlar el sistema y entregar datos en el sitio», dice Gallina. Otra forma en que un entorno de borde autónomo puede beneficiar a las empresas es con el aprovisionamiento de hardware remoto «sin contacto» de forma remota a escala, con el sistema operativo y el software del sistema descargados automáticamente de la nube.
Gallina señala que un número creciente de dispositivos de borde ahora están empaquetados con sistemas operativos dedicados y varios otros tipos de herramientas de soporte. «Las aplicaciones y los mercados de borde listos para usar están comenzando a estar disponibles, así como un número creciente de proyectos de código abierto», dice.
Los proveedores están trabajando en soluciones para administrar sin problemas los activos de borde de casi cualquier tipo y con cualquier tecnología subyacente. Los proyectos de software de código abierto orientados al borde, por ejemplo, como los alojados por la Fundación Linux, pueden impulsar aún más la adopción a gran escala, dice Gallina.
El hardware optimizado para IA es una tecnología de computación de borde prometedora, dice Gallina, con muchos productos que ofrecen interoperabilidad y resiliencia. «Es probable que las soluciones y servicios para la recopilación de datos perimetrales (control de calidad, gestión y análisis) se expandan enormemente en los próximos años: tal como lo han hecho las aplicaciones nativas de la nube», agrega.
Los líderes de automatización de IA on Edge incluyen IBM, ClearBlade, Verizon, hiperescaladores
Numerosas tecnologías ya están disponibles para las empresas que consideran la automatización de borde, incluidas las ofertas de desarrolladores de hiperescaladores y otros proveedores especializados. Un ejemplo es KubeEdge, que ofrece Kubernetes, un sistema de código abierto para automatizar la implementación, el escalado y la administración de aplicaciones en contenedores.
Gallina señala que en 2021 ISG clasificó a los integradores de sistemas Atos, Capgemini, Cognizant, Harman, IBM y Siemens como líderes mundiales en IA en tecnología de punta. Entre los principales proveedores de computación de vanguardia se encuentran los hiperescaladores (AWS, Azure, Google), así como los proveedores de plataformas de borde ClearBlade e IBM. En el mercado de las telecomunicaciones, Verizon se destaca.
Las características específicas de Edge ofrecen autonomía y fiabilidad
Los proveedores están incorporando características de disponibilidad digital y física en sus ofertas en un esfuerzo por hacer que la tecnología de vanguardia sea más autónoma y confiable. Los proveedores generalmente usan dos métodos para proporcionar autonomía y confiabilidad: sensores internos y componentes de hardware redundantes, dice Gallina.
Los sensores integrados, por ejemplo, pueden utilizar la supervisión in situ para controlar el entorno, detectar e informar anomalías, y pueden combinarse con componentes de conmutación por error para obtener el nivel de redundancia requerido.
Tung enumera varios otros enfoques:
- Características físicas a prueba de manipulaciones diseñadas para proteger los dispositivos del acceso no autorizado.
- Identificadores seguros integrados en los chipsets que permiten autenticar los dispositivos de forma fácil y fiable.
- Protocolos de red auto-configurables, basados en redes ad hoc y mesh, para garantizar la conectividad siempre que sea posible.
- Configuraciones de arranque particionadas para que las actualizaciones se puedan aplicar sin el riesgo de bloquear dispositivos si la instalación sale mal.
- Capacidades de vigilancia de hardware para garantizar que los dispositivos se reinicien automáticamente si dejan de responder.
- Comprobación de la integridad del tiempo de arranque desde una raíz segura de confianza, protegiendo los dispositivos contra la instalación de hardware malicioso.
- Entornos informáticos y de ejecución seguros de confianza para garantizar que el proceso aprobado se ejecute en datos protegidos y privados.
- Firewalls con detección de anomalías que detectan comportamientos inusuales, indicativos de fallas emergentes o acceso no autorizado.
Auto-optimización e IA
Las redes requieren un número casi infinito de ajustes de configuración y ajustes finos para funcionar de manera eficiente. «Las redes Wi-Fi deben ajustarse para la intensidad de la señal, los firewalls deben actualizarse constantemente con soporte para nuevos vectores de amenaza, y los enrutadores de borde deben cambiar constantemente las configuraciones para hacer cumplir los acuerdos de nivel de servicio (SLA)», dice Patrick MeLampy, miembro de Juniper en Juniper Networks. «Casi todo esto se puede automatizar, ahorrando mano de obra humana y errores humanos».
La auto-optimización y la IA son necesarias para operar en el borde y determinar cómo manejar el cambio, dice Tung. ¿Qué debería suceder, por ejemplo, si la red se cae, se corta la energía o una cámara está desalineada? ¿Y qué debería suceder cuando se solucione el problema? «La ventaja no escalará si estas situaciones requieren intervenciones manuales cada vez», advierte. La resolución de problemas se puede abordar simplemente implementando una regla para detectar condiciones y priorizar la implementación de aplicaciones en consecuencia.
Conclusiones clave
El borde no es una tecnología única, sino una colección de tecnologías que trabajan juntas para admitir una topología completamente nueva que puede conectar sin esfuerzo datos, IA y acciones, dice Tung «Las mayores innovaciones están por venir», agrega.
Mientras tanto, el péndulo se está moviendo hacia centros de borde de red más numerosos, pero más pequeños ubicados más cerca de las necesidades del cliente, complementados por servicios en la nube más grandes que pueden manejar cargas de trabajo adicionales que son menos sensibles al tiempo, menos críticas y menos sensibles a la latencia, dice Howell. Señala que el único factor que permanece inmutable es que la información debe estar altamente disponible en todo momento. «Esta primera regla de los centros de datos no ha cambiado: servicios de alta calidad que siempre están disponibles».