Introducción al Edge Computing: ¿Qué beneficios tiene?

¿Cloud? ¿Fog? ¿Edge? La verdad es que nos gusta dar nombres “de impacto” para referirnos a ideas o diferentes filosofías, en este caso, como utilizar los diferentes recursos de computación que tenemos al alcance, y, de paso, ayudar a marketing a estimular nuestro rol de consumidor.

La idea subyacente del paradigma del Cloud es la de utilizar tus aplicaciones y tus datos en los equipos de otro. La conectividad, velocidad y anchos de banda que disponemos actualmente permite que este paradigma funcione: por un lado disponemos de las mismas funcionalidades que tener servidores locales pero con unos costes de inversión inicial mucho mas reducidos y con la flexibilidad de hacer y deshacer sin tener que adquirir equipamiento adicional.

El “Cloud” ha sido un éxito: es innegable observar que la cantidad de soluciones “online” que utilizamos a diario, ahora en formato “paga por lo que usas” (SaaS), es infinitamente superior que hace 15 años.

La idea del “Fog” es, dicho rápido y mal, intentar llevar la flexibilidad del “Cloud” a la empresa: poder disponer, internamente en la compañía sin depender de terceros, un sistema de computación que nos permita “montar” servidores y servicios internos de forma flexible y escalable. Indudablemente, las tecnologías de virtualización y el abaratamiento del equipamiento de computación han jugado un papel importante para permitirlo.

¿Y el “Edge”? Como veremos a lo largo de este Post, el “Edge computing” es la filosofía que encaja mejor en entornos OT (Operational Technology) por su idiosincrasia y necesidades de bajas latencias y tiempo real, especialmente en las capas mas bajas.

Qué es el Edge Computing

Una de las mejores definiciones del “Edge Computing” la encontramos en Wikipedia  donde indica que es un tipo de computación que ofrece respuesta rápida y de baja latencia a las peticiones, dicho de otra manera, todo aquello que no se encuentre en el “cloud”, y especificamente, todas las aplicaciones que requieran de procesamiento de datos en tiempo real serían del Edge.

Claramente, los entornos OT están en el Edge.

Por tanto, la gran mayoría de las aplicaciones industriales que conocemos, SCADA, HMI, Lógicas de control de los PLC, etc. serían el “Edge”

Pero, en este caso, ¿qué hay de nuevo en el Edge? ¿Porque tanto ruido con el “Edge Computing” y resulta que es lo mismo que llevamos haciendo en industria desde hace 40 años?

Aquí es donde entra en juego la explosión de sensórica inteligente y “conectable” que están saliendo al mercado, concretamente el IoT/IioT. Internet de las cosas ha llegado y vamos camino al “Internet del Todo”, un mundo donde miles de millores de objetos tendrán multitud de sensores para detectar, medir y valorar el estado el entorno; todo ello interconectado en redes (públicas o privadas).

Ante esta situación, tenemos una multitud de dispositivos que recolectan datos, pero no hacen nada con ella. La filosofía del Edge Computing pretende añadir la capa de computación, cerca de la sensórica, para tratar esos datos y transformarlos en información útil para hacer algo con ella, y, con mínimas latencias y en tiempo real. Aquí es donde los sistemas de Edge Computing brillarán en su máximo esplendor. Gracias a la miniaturización de la tecnología de proceso y almacenamiento, se abren nuevas oportunidades para reubicar y explotar al máximo esta filosofía de Edge Computing.

Beneficios principales del Edge Computing

Seguridad:

Una de las principales preocupaciones del IoT es el incremento de dispositivos conectados incrementa el factor de exposición a posibles ataques. La filosofía de Edge Computing intenta distribuir la capacidad de procesamiento y almacenamiento a lo largo de la red, por lo que da pié a arquitecturar soluciones modulares totalmente cerradas, anulando vectores de ataque que son más complicados de mitigar en el Cloud / Fog Computing.

Como la información será procesada internamente en el edge en vez de ser transmitida a los servidores centrales, menos probabilidad de que esos datos sean comprometidos o alterados.

La distribución de la potencia de computo y almacenamiento en diferentes “mini centros de datos” también dificulta el éxito de ataques DoS.

Rendimiento:

velocidad y baja latencia en las comunicaciones continuas para permitir respuestas en tiempo real para dar la respuesta adecuada a los estímulos detectados por la sensórica.

Escalabilidad:

Edge computing ofrece una escalabilidad menos costosa y flexible al permitir que las ampliaciones de capacidad de cómputo se realicen con la combinación de dispositivos IoT y “mini centros de datos” locales.

Autonomía:

El hecho de disponer el procesamiento de datos cerca de donde se producen los datos elimina factores que podrían afectar a la explotación de dichos datos, por ejemplo, las comunicaciones o el correcto funcionamiento de los servidores centrales.

Ejemplo paradigmático de uso del Edge Computing

El ejemplo paradigmático del uso de Edge Computing es de los coches autónomos.

Podemos entender el coche como un “centro de datos sobre ruedas” con multitud de sensórica para recolectar datos del entorno, de la carretera y del estado del propio vehículo + equipos de procesamiento de éstos para decidir que acción realizar: acelerar, frenar, girar, luces, activar los limpia-parabrisas, etc.

Según Intel, un coche autónomo puede generar unos 4 TB de datos al día y puede requerir unos anchos de banda de 20-40 Mbps para la transmisión de las imágenes de las cámaras que pueda incluir.

Todos estos cálculos es imprescindible que se ejecuten en tiempo real y en un tiempo mínimo para evitar posibles accidentes, por lo que está claro que el Edge Computing es el único paradigma viable para los sistemas más críticos del coche.

Montando un sistema “Edge” tolerante a fallos

Hay un factor que es importante remarcar: para el correcto funcionamiento del procesamiento local de los datos es obligatorio que dicho procesamiento sea Tolerante a Fallos y se garantice una alta disponibilidad de los sistemas.

En el ejemplo anterior, no hace falta decir de las consecuencias de fallos en el hardware que soporta la toma de decisiones: accidentes.

Los equipos informáticos integrados en el Edge deben cumplir con los estrictos requisitos de rendimiento así como ofrecer una constante fiabilidad. Los equipos ztC Edge de Stratus se pueden incorporar rápidamente al Edge de forma fácil y robusta añadiendo una capa de virtualización tolerante a fallos, asegurando que la capa de proceso funcione de forma ininterrumpida aún habiendo fallos físicos de hardware.

Sus principales características son:

• Virtualización incorporada: ejecute máquinas virtuales en alta disponibilidad o tolerantes a fallos. Garantice una ejecución sin pasos por cero.
• Protección automatizada: la solución está compuesta de nodos redundantes con sincronización continua de datos, todo de forma automática.
• Recuperación automática: en caso de avería, la ejecución de los sistemas continúa en en nodo redundado, sin necesidad de intervención de nadie.
• Nodos robustos intercambiables en caliente: los nodos ztC Edge están diseñados para trabajar en entornos industriales exigentes.
• Control y administración del estado del sistema: los nodos ztC Edge disponen de servicios de monitorización y control para detectar cualquier anomalía que pudiese suceder.

Ya sabes muchas cosas sobre Edge Computing, si necesitas ampliar información o resolver dudas, ¡contáctanos!