La computación en el borde de la red se refiere al almacenamiento y procesamiento informático entre los centros de datos centralizados y los usuarios y dispositivos que generan o consumen datos. A menudo se implementa como una alternativa a la nube y a los centros de datos centrales, ya que ofrece una menor latencia y costos de transmisión de datos más bajos en comparación con los recursos centralizados. Asimismo, la computación en el borde contribuye con el crecimiento de la computación en la nube. Los sitios en el borde pueden actuar como un punto de encuentro para los datos que se envían finalmente a la nube para su procesamiento, almacenamiento o análisis a largo plazo.

Los sectores como la educación, los servicios financieros y el comercio minorista han confiado por mucho tiempo en la computación y el almacenamiento locales para soportar sus operaciones distribuidas. Actualmente, estas industrias se enfrentan el reto de determinar si estos sitios en el borde existentes tienen la capacidad para satisfacer las necesidades de los casos de uso emergentes del borde de la red o necesitan ser reemplazados o complementados con sitios construidos específicamente para la computación en el borde. Al mismo tiempo, otros sectores deben desarrollar su borde de la red para aprovechar la oportunidad que ofrecen las nuevas aplicaciones digitales.

La encuesta global “¿Cuál es su borde de la red?” realizada por Vertiv recopiló información de 156 profesionales de la industria sobre sus actuales planes e implementaciones en el borde. Las regiones representadas en la encuesta incluyen Asia Pacífico, China, Europa, Medio Oriente y África (EMEA), India, Latinoamérica (LATAM) y Norteamérica.

Entre los sectores clave representados figuran la banca y finanzas (8 %), coubicaciones/hosting/nube (7 %), la ingeniería y la construcción (9 %), la educación (5 %), la manufactura (17 %), los servicios profesionales (11 %), el comercio minorista (8 %), las telecomunicaciones (12 %) y el transporte (7 %).

Figura 1: Porcentaje de encuestados que soportan, implementan o planean utilizar los sitios en el borde

Los encuestados de EMEA e India fueron los más propensos a favorecer los sitios en el borde existentes con aproximadamente la mitad (49 % y 50 %, respectivamente) de la actividad en el borde en estas dos regiones conformadas por sitios existentes. En todas las demás regiones, el 37 % de los encuestados soportaba los sitios en el borde existentes.

Los encuestados de LATAM y Norteamérica fueron los que más han implementado ya los sitios construidos específicamente para el borde, con alrededor de una tercera parte (33 % y 32 %, respectivamente) de la actividad en el borde en estas regiones compuestas por este tipo de sitios en el borde. En comparación, China e India con un 15 % y un 18 %, respectivamente, fueron las dos regiones con el porcentaje más bajo de encuestados que actualmente soportan este tipo de sitios en el borde.

Sin embargo, China sí parece estar dispuesta a cerrar la brecha. La región cuenta con el porcentaje más alto de encuestados (48 %) que están implementando o planeando nuevos sitios en el borde. La región Asia Pacífico se encuentra en la segunda posición con un 37 %, mientras que las regiones de EMEA y LATAM obtuvieron el porcentaje más bajo de encuestados, con 28 % y 30 %, respectivamente.

El influjo de nuevos sitios en el borde aumentará la dependencia en el borde de la red. Los encuestados estiman que el porcentaje de infraestructura de TI implementada en el borde crecerá del 21 % actual al 27 % en cinco años. Además, esperan que el porcentaje de infraestructura de TI centralizada en las instalaciones disminuya en un 22 %, mientras que el de recursos en la nube aumente en un 32 % y en el borde un 29 % (Figura 2).

Figura 2: Porcentaje de recursos de TI implementados en entornos diferentes actualmente y dentro de cinco años

Figura 3: Porcentaje de recursos de TI implementados en entornos diferentes por región

El borde actual desde adentro

En la actualidad, el “típico” sitio en el borde aloja entre uno y cuatro racks para equipo de TI con requisitos de potencia entre 2 y 20 kW, aunque son comunes sitios más grandes. El 42 % de los sitios estaba compuesto por más de cuatro racks para equipo de TI y mostró requisitos de potencia por encima de los 20 kW (Figura 4).

Las prácticas de diseño del borde existente parecen prevalecer en el panorama actual. Más de la mitad (52 %) de los encuestados está empleando un nivel de resiliencia comparable con el dispuesto por los Tier I o II del Uptime Institute. Una tercera parte de los encuestados (33 %) está diseñando sus sitios en el borde para alcanzar un tiempo de funcionamiento que se compare con los niveles de disponibilidad Tier III o Tier IV (Figura 5).

La tolerancia para los periodos de inactividad del borde evidente en estos niveles de resiliencia es reforzada por las decisiones tomadas con respecto al enfriamiento y gestión del borde.

• Solo el 39 % de los encuestados está utilizando sistemas de enfriamiento de precisión exclusivos para manejar el calor generado por los sitios en el borde, a pesar de que más del 90 % de los sitios está usando al menos 2 kW de potencia —un umbral en el que se recomienda el enfriamiento de precisión exclusivo (Figura 5)—.
• En total, el 6 % está empleando el enfriamiento líquido, lo cual indica que la computación en el borde de alta densidad se está volviendo cada vez más común.
• Se observan vulnerabilidades similares en las prácticas actuales de gestión del borde. Una tercera parte de los encuestados (33 %) depende del personal de TI ubicado en las instalaciones en el borde o cerca de ellas para dar soporte a las operaciones, una estrategia que podría suponer desafíos conforme aumente el número de implementaciones en el borde. Un 25 % adicional da soporte a ubicaciones en el borde mediante personal de TI centralizado que debe desplazarse a los sitios remotos para realizar las labores de mantenimiento y resolución de problemas. Esto puede sobrecargar a los empleados a medida que el número de sitios crezca y, además, prolongar los periodos de inactividad si ocurre algún fallo.
• Una solución más escalable es el acceso remoto y el monitoreo de las tecnologías de borde de la red por medio de fuentes de TI centralizadas, la cual es utilizada actualmente por el 30 % de los encuestados. Un 12 % adicional subcontrata la gestión de los sitios en el borde.

Figura 4: Número de racks y requisitos de potencia para las implementaciones actuales en el borde

Figura 5: Niveles de resiliencia y estrategia de gerenciamiento térmico para sitios en el borde actuales.

Vertiv ha clasificado estos casos de uso en cuatro categorías:

• Los casos de uso del borde de uso intensivo de datos son aquellos que manejan un volumen datos tan elevado que es poco factible transferirlo a la nube, tales como la transmisión de video en directo y las aplicaciones de IoT. Con el notable crecimiento de los volúmenes de datos en los últimos cinco años, estos casos de uso son los que han adquirido mayor madurez en la nueva generación de casos de uso del borde. Más de una tercera parte de los encuestados (38 %) clasificó sus inversiones en el borde como impulsadas por los casos de uso intensivo de datos.
• Los casos de uso sensibles a la latencia humana son aquellos donde los problemas de latencia pueden afectar la experiencia de los humanos con la tecnología de forma negativa, como la realidad virtual y el procesamiento del lenguaje natural. Esta fue la segunda categoría más popular de los casos de uso del borde, con un 32 % de los encuestados que indicó que sus inversiones están impulsadas por los casos de uso sensibles a la latencia humana.
• Los casos de uso sensibles a la latencia máquina-máquina generalmente requieren una menor latencia que aquellos sensibles a la latencia humana, debido a la velocidad a la que las máquinas pueden procesar los datos. Los casos de uso clave en esta categoría incluyen las redes eléctricas inteligentes y los sistemas de seguridad inteligente. Uno de cada cinco encuestados (20 %) señaló que sus inversiones en tecnología de borde se generaron por casos de uso sensibles a la latencia máquina-máquina.
• Los casos de uso cruciales para la vida son los más exigentes —y, por lo general, los de menor madurez— ya que repercuten directamente en la seguridad y salud humana. Los casos de uso más conocidos en esta categoría son los vehículos y robots autónomos, y las aplicaciones de salud digital. Cerca de uno de cada 10 encuestados (11 %) apuntó que sus inversiones en el borde fueron impulsadas por este tipo de casos de uso.

Los arquetipos del borde permiten que las organizaciones puedan definir su estrategia en el borde, puesto que les ayuda a determinar los modelos de centros de datos en el borde que son requeridos para diferentes casos de uso. De acuerdo con los requisitos específicos del caso uso, las redes en el borde pueden incluir todos o algunos de los modelos de computación en el borde definidos en el informe Arquetipos 2.0: Modelos de infraestructura de borde listos para la implementación (Figura 7).

Figura 6: Porcentaje de sitios de computación en el borde que actualmente soportan cada arquetipo del borde

Figura 7: Modelos de computación en el borde

Reducir los periodos de inactividad del equipo industrial y la optimización de la cadena de suministros fueron los casos de uso más populares que motivaron las inversiones en el borde. El mantenimiento predictivo fue el principal caso de uso citado por los encuestados (39 %), seguido por el mantenimiento basado en las condiciones (36 %), la gestión de la cadena de suministros (34 %) y la gestión de inventario en tiempo real (31 %) (Figura 8).

Estos resultados reflejan la madurez relativa de varios casos de uso, así como el número de sitios requeridos para darles soporte. La transmisión de video en directo, mencionada por el 21 % de los encuestados como la adopción impulsora del borde, es uno de los casos de uso del borde con mayor madurez y posiblemente la causa de volúmenes de datos más grandes que otros casos de uso. Sin embargo, no son, por lo general, tan sensibles a la latencia y son normalmente soportados por los sitios en el borde regionales o distribuidos. El mantenimiento predictivo y el monitoreo basado en las condiciones tienen más probabilidades de ser soportados por sitios en el microborde ubicados cerca del equipo, lo cual genera un mayor número de sitios que soportaban estos casos de uso. Asimismo, estos casos de uso pueden aportar valor en cualquier industria donde los periodos de inactividad del equipo puedan interrumpir las operaciones, incluidas la manufactura, el almacenamiento y distribución, la producción de petróleo y gas, y la minería.

Figura 8: Casos de uso que impulsan la adopción de la computación en el borde

Prioridades de la infraestructura de borde

Los encuestados reconocen los retos a los que se enfrentan a la hora de ampliar sus redes en el borde para dar soporte a estos casos de uso emergentes. Cuando se les pidió priorizar los desafíos, el 85 % colocó la seguridad entre sus tres mayores retos, seguido por la disponibilidad con un 69 % y la latencia con un 62 % (Figura 9).

Para los sitios en el borde, es fundamental considerar la seguridad física y la de los datos. Al distribuir los recursos de TI, la computación en el borde complica la gestión de la seguridad de los datos. Sin embargo, en algunos casos de uso, como la atención médica, los sitios en el borde pueden reducir la vulnerabilidad de los datos al mantenerlos cerca del punto de generación y minimizar la exposición a amenazas creadas por la transferencia de datos a la nube. En todos los casos, se pueden utilizar racks y gabinetes con cerradura para proteger la seguridad física de los activos de TI del acceso no autorizado.

Por lo general, los sistemas integrados, en los cuales toda la infraestructura es instalada en racks o gabinetes dentro de las instalaciones, ofrecen este nivel de seguridad física y pueden configurarse con sensores que generen alarmas cuando la puerta se abra por personal no autorizado.

Además, estos sistemas hacen frente a asuntos relacionados con la disponibilidad, al asegurar que los sistemas de protección del suministro eléctrico, distribución eléctrica, gerenciamiento térmico y monitoreo se ajusten a los requisitos de la aplicación. Pueden incluso reducir la latencia al posibilitar la implementación de la TI en entornos no diseñados para ello. Estos sistemas ofrecen la ventaja adicional de disminuir los tiempos de implementación al eliminar la necesidad de “construir” sistemas en el sitio. Más de la mitad de los encuestados (57 %) ya están aprovechando la integración de fábrica en sus sitios en el borde mediante sistemas de racks sencillos o módulos prefabricados para centros de datos (Figura 10).

Figura 9: Cómo priorizan los encuestados los retos de la computación en el borde.

Figura 10: Porcentaje de encuestados que utilizan las soluciones de infraestructura de borde integradas y modulares

La sostenibilidad y el borde

La sostenibilidad de los centros de datos —reducir las emisiones, mejorar la utilización de los recursos y eliminar los desechos— se ha convertido en una prioridad esencial para las operaciones de TI y centros de datos. Los encuestados ven claramente una oportunidad para ampliar el enfoque actual de la sostenibilidad del centro de datos al borde.

La forma más sencilla de mejorar la eficiencia operativa del borde es mediante la implementación de tecnologías de eficiencia energética. Más de tres cuartas partes de los encuestados (77 %) han implementado o tienen planeado implementar sistemas UPS energéticamente eficientes para dar soporte a sus sitios en el borde. Los nuevos sistemas UPS medianos de doble conversión pueden alcanzar eficiencias operativas superiores al 98 % por medio de la optimización dinámica en línea, que reduce las pérdidas de energía asociadas con el acondicionamiento energético cuando el suministro eléctrico es aceptable. Protegen el equipo cuando la calidad de la energía entrante se degrada al transferirse sin problemas al modo de doble conversión.

Los encuestados no se están limitando solamente a las tecnologías de eficiencia energética, sino que también están acogiendo más innovaciones disruptivas y sostenibles como la energía renovable y el soporte dinámico de la red eléctrica. En materia de gerenciamiento térmico en el borde, las tecnologías de bajo GWP y uso eficiente del agua parecen estar abriéndose camino (Figura 11).

Figura 11: Tecnologías que están siendo implementadas para mejorar la sostenibilidad en el borde de la red

Industrias encuestadas

Los encuestados representaron un gran abanico de industrias que validan la amplia aplicabilidad de la computación en el borde de la red. Las industrias con una significativa representación se muestran en la Figura 12. Aquellas con una representación menor al 3 % se agruparon en la categoría “Todas las demás industrias” e incluyen los sectores aeroespacial, de transmisión de contenidos y entretenimiento, de atención médica, militar/defensa, de transmisión y distribución de energía/gas, y de suministro de agua/alcantarillado (Figura 12).

Figura 12: Industrias representadas en la encuesta

Distribución de encuestados por región

La encuesta global “¿Cuál es su borde de la red?” contó con encuestados de todas las principales regiones del mundo (Figura 13).

Figura 13: Distribución regional de los encuestados

Tamaño de la organización

La computación en el borde no solo está siendo implementada por grandes organizaciones; también las más pequeñas la están utilizando de forma ventajosa. Es importante recordar que el tamaño de la organización medida por el número de empleados no se correlaciona necesariamente con la escala de recursos de TI implementados. Los proveedores de coubicaciones pueden tener poco personal pero grandes redes de TI (Figura 14).

Figura 14: Tamaño de las organizaciones encuestadas, medidas por número de empleados