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Computação de borda ou computação em nuvem?

Por Juliana Gaidargi em 4/03/2022 em Cloud

Os administradores de TI não precisam escolher entre a borda ou nuvem. No entanto, eles precisam conhecer os prós e os contras de cada tecnologia para melhor incorporá-los nas operações de negócios.

borda ou nuvem
Beautiful long exposure shot of a waterfall with a lake and mountains with trees

Muitas organizações usam a nuvem como parte de sua plataforma geral de TI. Afinal, a flexibilidade do gerenciamento de recursos e a promessa de taxas gerais de utilização mais altas podem significar economia de custos.

Não obstante, a nuvem pública é uma plataforma atraente para muitos por causa das habilidades salvas por meio de terceiros gerenciando a plataforma subjacente, a escala massiva dessas plataformas e a capacidade dos dados serem mantidos com segurança em todo o mundo.

No entanto, as organizações têm enfrentado problemas com a coleta e análise centralizada de dados. Isso levou a um aumento na computação de borda como uma alternativa.

O que é computação em nuvem?

Com a computação em nuvem, é criada uma plataforma onde os recursos, computação, armazenamento e rede, podem ser aplicados de forma flexível a uma carga de trabalho específica de maneira altamente virtualizada para melhor atender às necessidades das cargas de trabalho dinâmicas modernas. Essa plataforma executa muitas cargas de trabalho e permite o compartilhamento de recursos entre elas, geralmente usando prioridades orientadas aos negócios para definir qual carga de trabalho recebe primeiro os recursos.

Vantagens da computação em nuvem

Em relação à borda, a nuvem tem muitas vantagens, incluindo as seguintes:

Provisionamento de recursos flexível altamente dinâmico 

Afinal, com a configuração certa, a nuvem pode flexibilizar os recursos aplicados a uma carga de trabalho sob demanda. Por exemplo, uma carga de trabalho que tenha um pico repentino em sua necessidade de poder de computação pode ter isso aplicado a partir de heaps de recursos virtuais. No entanto, quando o pico termina, o recurso pode ser liberado e colocado de volta no heap, pronto para ser provisionado para atender aos requisitos de outra carga de trabalho.

Altamente virtualizado

Em uma nuvem bem arquitetada, a virtualização da plataforma significa que as cargas de trabalho ganham altos níveis de portabilidade. Uma instância de um aplicativo pode ser movida de uma parte da nuvem para outra, se necessário. Isso pode ser feito rapidamente e melhora a disponibilidade e o desempenho e ajuda a evitar problemas como ataques distribuídos de negação de serviço.

Desvantagens da computação em nuvem

A nuvem também tem suas desvantagens, incluindo o seguinte:

Ainda há um teto de recursos

Isso é verdade, principalmente em nuvens privadas. Afinal, as taxas de utilização de servidores físicos geralmente não ultrapassam as baixas dezenas de porcentagens. Isso, executando em porcentagens únicas por grandes períodos de tempo. Uma nuvem privada pode aumentar as taxas gerais de utilização até as dezenas médias de porcentagens. Contudo, pode causar problemas relacionados a restrições de rede. 

Além disso, os custos associados a essa má utilização de recursos não incluem apenas os requisitos de energia para manter tudo funcionando, mas também o resfriamento necessário, licenciamento de aplicativos e sistemas operacionais e manutenção. As nuvens públicas provavelmente já estão gerenciando centenas de milhares de cargas de trabalho e sendo executadas nas altas dezenas de porcentagens de utilização de recursos. Entretanto, podem lidar melhor com o espaço necessário; nuvens privadas que gerenciam apenas dezenas a centenas de cargas de trabalho podem não ter esses recursos.

Há dificuldades em lidar com aspectos mais físicos de um ambiente

Mesmo com a virtualização, há uma ligação inquebrável entre os mundos virtual e físico. Embora as nuvens públicas tenham conexões de rede internas de alta velocidade e conexões altamente otimizadas entre seus próprios data centers, essas interconexões de alta velocidade geralmente não existem entre uma organização e a nuvem pública. Então, se a análise de dados centralizada na nuvem pública depender de uma conexão lenta e de menor largura de banda para acessar dados do ambiente de uma organização, quando as cargas de dados forem altas, poderão ocorrer problemas importantes, como dente de serra de dados e colisões de pacotes.

O que é computação de borda?

Com a computação de borda, a ideia é trabalhar com a natureza centralizada da nuvem. No entanto, evitando a transferência e análise de dados onde não é necessário. Mover a inteligência para mais perto de onde os dados são criados e onde são necessárias decisões inteligentes pode melhorar o desempenho geral.

A computação de borda pode ser realizada por meio de uma unidade de computação especial, conhecida como dispositivo de borda. Mas também pode ser implementada por meio de uma imagem de software especializada. Esta é executada em um servidor físico ou virtual padrão colocado próximo aos dispositivos que criam os dados. Os serviços de computação de borda podem então ser usados ​​para capturar, manipular e analisar os dados e tomar decisões sobre quais ações devem ser realizadas em quais áreas.

Vantagens da computação de borda

A computação de borda inclui as seguintes vantagens sobre a nuvem:

A computação de borda coloca a inteligência de dados mais perto de onde ela é necessária. Ou seja, as respostas são melhoradas. Portanto, para áreas como sistemas de linha de produção ou edifícios inteligentes, essa manipulação de dados e tomada de decisões mais imediatas pode ser uma necessidade.

Minimiza as transferências de dados pela rede mais ampla

As partes da plataforma geral em que o tráfego de rede pode causar problemas podem ser deixadas disponíveis para dados que devem ser centralizados.

Permite que uma abordagem em camadas para transferências de dados 

Aqui, o dispositivo de borda pode capturar e analisar os dados provenientes de um grupo de dispositivos diferentes e pode filtrar os dados obviamente inúteis. Contudo, ele também pode ver se há algo que aponte para um problema imediato e enviar esses dados para uma análise mais detalhada para a nuvem centralizada ou para outro dispositivo de borda mais capaz mais próximo do núcleo.

Desvantagens da computação de borda

A computação de borda também sofre de problemas, incluindo os seguintes:

Definir a borda pode ser difícil

As plataformas de nuvem já confundiram a definição de onde está a borda de uma plataforma de TI e suas partes constituintes. Com a computação de borda moderna, a necessidade de definir uma “borda virtual” consistindo em uma coleção de dispositivos geradores de dados próximos é uma necessidade arquitetônica central. No entanto, tomando a IoT como exemplo, por quantos dispositivos IoT um dispositivo de borda deve ser responsável? Por quais tipos diferentes de dispositivos IoT um único dispositivo de borda deve ser responsável, mesmo quando todos estão localizados próximos?

Podem ocorrer falsos positivos e negativos

A maioria dos dispositivos IoT no mercado hoje sendo dispositivos relativamente burros. Então, o dispositivo de borda deve assumir a responsabilidade pela coleta e análise de dados. No entanto, os dispositivos de borda devem ser econômicos; afinal, um dispositivo de ponta que cuida de 10 dispositivos IoT não pode custar milhares de dólares. Então, encontrar o dispositivo de borda ou a instância de computação que fornece a quantidade certa de inteligência pela quantia certa de dinheiro continua sendo um problema que as equipes de TI devem ter cuidado para equilibrar.

A computação de borda substitui a computação em nuvem?

Não, definitivamente não. A nuvem fornece uma plataforma subjacente que aumenta a flexibilidade geral de uma organização. Ela o faz oferecendo oportunidades para reduzir custos e melhorar a capacidade de resposta às mudanças do mercado. Em contrapartida, a computação de borda fornece um meio de adicionar melhorias extras de desempenho. Principalmente em torno da análise de dados e tomada de decisões. Portanto, o truque é implementar uma combinação bem combinada de uma plataforma de nuvem subjacente combinada com o uso criterioso de computação de borda para atender às necessidades da organização.

Borda e nuvem em um ambiente de TI moderno

Uma das principais questões que a nuvem deve abordar é o contínuo crescimento da IoT. Afinal, aqui, os dispositivos estão espalhados pelo ambiente físico de TI de uma organização, realizando uma variedade de tarefas diferentes, desde medições simples até ações complexas em relação aos requisitos de uma linha de produção ou edifício inteligente, por exemplo. Os dispositivos IoT são ricos em dados, mas incrivelmente “ruidosos”. Ou seja, muitos desses dados são de pouca ou nenhuma utilidade. Não obstante, esses dados também tendem a ser chatos, ou seja, não são um fluxo contínuo, mas criados ao longo do tempo como uma série de eventos. Esses dados não precisam atravessar a rede, contudo, muitos dispositivos IoT não têm a inteligência integrada para saber disso.

Aqui reside a dicotomia: tentar gerenciar totalmente um ambiente de IoT por meio de uma plataforma somente em nuvem não é a maneira ideal de fazer as coisas. O problema é que, para que a nuvem lide com todos os dados criados por esses dispositivos IoT, todos os dados devem atravessar a rede até onde reside esse recurso de nuvem. Isso leva à latência nos próprios dados, juntamente com o que pode ser um grande impacto na largura de banda geral da nuvem, mesmo com sua flexibilidade de recursos. A computação de borda ajuda a nuvem ao otimizar o gerenciamento de dados e minimizar o tráfego de rede de dados desnecessário.

Como escolher entre borda e nuvem

A escolha aqui é onde a borda deve ser usada em uma plataforma de nuvem híbrida geral. Onde grandes cargas de trabalho de dados fazem sentido ou usar uma plataforma de nuvem central faz sentido. É o caso de analisar padrões de compra em compradores on-line ou analisar conjuntos de dados completos, por exemplo. 

No entanto, ao olhar para agrupamentos discretos de dispositivos semelhantes, onde muitos dados são de pouca utilidade ou é necessário mais imediatismo na tomada de decisões, o uso de dispositivos ou serviços de borda pode ajudar na agregação, filtragem e análise dos dados de maneira mais otimizada.

Portanto, para o arquiteto de TI, é fundamental garantir que a arquitetura geral atenda às necessidades da organização. No entanto, a introdução de serviços de borda pode ser realizada de forma fragmentada, substituindo os serviços centralizados existentes por serviços de borda conforme a demanda de prioridades.

Computação em névoa e nuvem de borda

Aqueles que procuram computação de borda em um mundo de nuvem também podem se deparar com o termo computação em névoa. Isso essencialmente reúne os dois conceitos como mais um conceito único. Os dispositivos de computação de borda são colocados o mais próximo possível da necessidade real, contudo, com integração próxima à principal plataforma de nuvem centralizada.

Outro termo que você pode ver é nuvem de borda, que significa coisas diferentes para pessoas diferentes; muitos vêem isso como sendo o mesmo que computação em neblina. Para outros, é mais uma plataforma de infraestrutura totalmente integrada e otimizada que se baseia nas construções de rede subjacentes para gerenciar fluxos de dados e análises. No entanto, fog computing e edge cloud são conceitos semelhantes.

Para a maioria das organizações, o resultado é um ambiente de computação em névoa/nuvem de borda. A combinação da plataforma geral fornece recursos e flexibilidade aprimorados para o futuro.

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