En los principales medios de comunicación durante 2019, el término 5G se ha visto y promocionado cada vez más como el futuro para las comunicaciones móviles y el procesamiento de datos. Pero los gigantes de la industria de la infraestructura han estado trabajando arduamente durante bastante tiempo preparándose para enfrentar los desafíos que vienen con la gran cantidad de posibilidades que 5G permitirá.
Es tentador ver al 5G como un paso incremental de 4G / LTE, pero es exponencialmente mejor. Es capaz de alcanzar velocidades de hasta 20 Gbps y admite hasta un millón de dispositivos por kilómetro cuadrado (es decir, muchos dispositivos IoT) al tiempo que proporciona una supuesta latencia de 1 ms. 5G es, en última instancia, la verdadera base de Internet de las cosas.
Desde la aparición de los dispositivos IoT, las limitaciones de la red han establecido numerosos límites en términos de casos de uso de la vida real, mientras que campos como las aplicaciones HPC han visto limitaciones en los requisitos de manejo de datos.
Hablando del Edge
Una aplicación de viaje compartido solo puede llegar a un algoritmo de predicción de IA dentro de un centro de datos tantas veces por minuto, y lo mismo se aplica para otros tipos de aplicaciones que dependen del procesamiento de datos en la nube. Esto es cierto independientemente de dónde se obtengan los datos: en última instancia, las restricciones de red no permitirán una experiencia de usuario final instantánea y sin problemas si el procesamiento se centraliza en la nube.
La industria de la infraestructura digital ha propuesto una solución para esto en forma de computación Edge: una forma de hacer que los sistemas distribuidos sean más eficientes sacando partes de un núcleo centralizado y haciendo que estén disponibles más cerca de la fuente de datos o Edge.
En términos más simples, esto significa que el almacenamiento, los servicios de datos y la potencia informática se redistribuyen de acuerdo con su servicio o función. Los que se benefician de una latencia más baja se acercan al borde, mientras que el resto permanece en el núcleo.
La computación perimetral puede reducir la latencia al colocar recursos críticos cerca de los usuarios finales y aumenta la resistencia, ya que crea rutas de transmisión de datos alternativas. Sin embargo, fragmenta el sistema y eso puede suponer un riesgo en términos de seguridad tanto física como lógica, y debido a que depende de hardware adicional y requiere una inversión inicial significativa. En la práctica, las capacidades actuales de Edge computing están lejos de ser capaces de soportar los casos de uso innovadores previstos de una forma u otra durante varias décadas.
Todo se reduce a la latencia y disponibilidad de la red.
El 5G puede recorrer un largo camino para eliminar estas restricciones, ya que aumenta efectivamente la capacidad del borde de la red. La demanda de almacenamiento de datos y el poder de procesamiento allí aumentará enormemente.
Si el 5G cumple con esa promesa de 1 ms de latencia y un millón de dispositivos por kilómetro cuadrado, rediseñará muchas industrias, hasta sus mejores prácticas y estándares de diseño.
Y si…
Por ejemplo, la mayoría de los arquitectos de sistemas distribuidos han estado limitados en sus elecciones de diseño por consideraciones de ancho de banda y latencia. Si 5G derriba estas barreras, en lugar de monitorear 30 sensores en tiempo real, los sistemas podrían administrar 1.000, lo que traería una ventaja competitiva o estratégica.
Lo mismo ocurre con las aplicaciones móviles. En lugar de consultar un punto final de la nube cada minuto, ¿por qué no cada segundo? A medida que estas opciones de diseño evolucionen, tendrá un impacto masivo en la infraestructura digital que soporta estos sistemas, y las empresas deberán adoptar las tecnologías y estrategias de diseño de HPC. Esencialmente, el 5G dependerá en gran medida de la informática de alto rendimiento en otros lugares.
Las redes móviles actuales son capaces, en cierta medida, de proporcionar servicios para tecnologías como automóviles autónomos, drones y pronóstico del tiempo, pero estas aplicaciones se desbloquearán realmente mediante el uso de 5G.
Lo que le da a la red 5G sus tremendas velocidades y ancho de banda es su tecnología. Operan en lo que se conoce como ondas milimétricas: señales de radio con una frecuencia entre 30GHz y 300GHz (4G opera entre 1GHz y 5GHz). Estos tienen menos alcance que las longitudes de onda más cortas, por lo que el área previamente cubierta por una torre de transmisión 4G ahora debe estar cubierta por una multitud de antenas 5G más pequeñas y económicas fijadas a edificios y farolas.
Los centros de datos de Telco Edge son los primeros en ver este cambio y mantenerse al día será complicado. Simplemente revisando el campo de los automóviles autónomos: con sus números en aumento, los datos de telemetría se recopilarán de forma continua mediante múltiples antenas 5G. Para analizar esto en tiempo real, y mantener todos los autos en el carril y en la carretera, se requerirá computación de alto rendimiento a través del almacenamiento y servicios predictivos de inteligencia artificial.
Esto plantea consideraciones sobre la implementación del equipo HPC adecuado de manera eficiente y sostenible. Con el 4G, los dispositivos se conectan uno a uno: el teléfono celular se conecta a la torre de telecomunicaciones; la torre se conecta a otra torre y así sucesivamente. 5G permitirá que los dispositivos se conecten a múltiples antenas y esto presenta la posibilidad del escenario utópico de 100 por ciento de confiabilidad. Sin embargo, los operadores deberán adoptar tecnologías HPC como sistemas de archivos distribuidos, cuadrículas de datos en memoria, etc. e implementar metodologías de diseño adecuadas a medida que el tráfico escala exponencialmente a millones de escrituras por segundo.
Las posibilidades y los requisitos de 5G cambiarán la forma en que se construyen y operan los centros de datos y los proveedores de servicios actuales necesitarán una revisión de su infraestructura para mantenerse al día. Los servicios de back-end que admitan 5G deberán ser mucho más escalables que los equipos 4G anteriores. Sin embargo, estos servicios probablemente nacerán de herramientas y tecnologías nativas en la nube ya existentes, que son el punto central de la construcción de servicios en la nube escalables.
Además, el poder de almacenamiento y computación se desplazará hacia Edge, lo más cerca posible de los usuarios finales. Como se mencionó anteriormente, estos deberán diseñarse e implementarse a través de una metodología HPC.
Con los datos aumentando enormemente, también aumentará la necesidad de análisis y gestión de datos. Esto sucederá nuevamente a través de tecnologías HPC como almacenes de objetos, bases de datos distribuidas y sistemas de archivos. Los operadores necesitarán estas herramientas y tecnologías para optimizar la implementación, la administración y la escalabilidad de volúmenes de datos más grandes. A medida que los datos se trasladan del centro de datos de la nube central segura al borde de la red, surgen nuevos problemas de seguridad. Cuanto más fragmentado esté un sistema, más difícil será proporcionar la seguridad adecuada. Esta necesidad se subraya aún más por la naturaleza crítica de las aplicaciones que probablemente utilizarán servicios 5G, como sistemas de control de tráfico conectados, automóviles autónomos, drones y similares.
La llegada de 5G ha impulsado un ejercicio de diversificación en toda la industria del centro de datos, y el panorama está cambiando. Empresas como Vapor IO y EdgeConneX están intentando crear un nuevo ecosistema de centros de datos modulares Edge y han pronosticado un enorme crecimiento para este sector debido a 5G. Mientras tanto, los jugadores ya establecidos dentro del sector de centros de datos podrían necesitar cambiar su enfoque hacia el despliegue de micro centros de datos, al tiempo que realizan inversiones adicionales en centros de datos e instalaciones de colocación ya existentes para mantenerse al día con la próxima demanda.
Esto no debe verse como un bloqueador en la expansión de estos negocios, sino más bien un paso necesario para liberar completamente el potencial de la tecnología móvil y las comunicaciones.
En última instancia, 5G está evolucionando para convertirse en lo que se conoce como tecnología de propósito general (GPT), un tipo de tecnología que tiene la capacidad de impulsar un cambio fundamental en toda la economía global. Ejemplos anteriores de GPT han sido la imprenta, el automóvil y la máquina de vapor.
A medida que los propietarios y operadores de centros de datos se enfrenten a las necesidades y desafíos de 5G y ajusten su infraestructura e instalaciones en consecuencia, los números de usuarios finales de 5G se dispararán, lo que lo convierte en el GPT más reciente e impactante hasta la fecha.
Dado que se espera que la cantidad de dispositivos IoT conectados a Internet alcance el orden de miles de millones en el futuro cercano, es a través de 5G que todos estos dispositivos podrán interconectarse e intercambiar datos, de manera más rápida y confiable que antes.
Sin embargo, sí requiere que los propietarios de los centros de datos primero encuentren grandes inversiones mientras gestionan las expectativas de las partes interesadas sobre el ROI a corto plazo. El despliegue de estas metodologías necesitará una planificación e implementación precisas y cuidadosas.
La industria en su conjunto aún no está allí, aún queda mucho por hacer para que el 5G se convierta en la revolución de redes y servicios que aspira a ser, pero parece que, al menos por ahora, va por el camino correcto.
¡El futuro está a la vuelta de la esquina!