Eficiência no edge data center

Peter Fischer, technical advisory and solutions group, da R&M

Conteúdo oferecido por R&M, fornecedora global de sistemas de cabeamento para infraestrutura de rede

A demanda atual e futura de aplicações é o grande motivador do crescimento de edge data centers, tanto nas operadoras quanto no mercado corporativo. Este ano, veremos a implantação acelerada de novas e evolutivas tecnologias no data center.

  Edge data centers são instalações mais compactas localizadas perto das populações que atendem, fornecendo recursos de computação em nuvem e conteúdo em cache para os usuários finais. Ao processar dados e serviços o mais próximo possível do usuário final, a computação de ponta permite que as organizações reduzam a latência e melhorem a experiência do cliente.

  A demanda atual e futura de aplicações é o grande motivador do crescimento de edge data centers, tanto nas operadoras quanto no mercado corporativo. Este ano, veremos a implantação acelerada de novas e evolutivas tecnologias no data center. As principais tendências globais que influenciam essas implantações incluem a crescente demanda por redes de maior desempenho, maior eficiência na gestão e o impacto da pandemia Covid-19. A estrutura tradicional não tem como suportar essa nova arquitetura e principalmente a latência.

DCIM: Ambientes automatizados e cada vez mais inteligentes

As versões mais recentes dos sistemas para gerenciamento de infraestrutura de data centers ganharam novos recursos e a tendência é que antecipem falhas e promovam a crescente automação das operações.

Verônica Couto, colaboradora da Infra News Telecom

  As versões mais recentes dos sistemas para gerenciamento de infraestrutura de data centers, ou DCIM, na sigla em inglês, ganharam recursos para atuar de forma autônoma e acompanhar também ativos de TI, além dos dispositivos tradicionais de facilities. A tendência é que eles, ainda, antecipem falhas e promovam a crescente automação das operações.

  A expansão de plataformas híbridas deu destaque à tecnologia de DCIM, que evolui em versões edge, sem fio, ou baseadas em IA – inteligência artificial para gerir de forma integrada a diversidade de modelos de processamento de dados. Antes da crise sanitária da Covid-19, o relatório “Data Center Infrastructure Management Market 2019-2024”, da Mordor Intelligence, empresa de consultoria e inteligência de mercado, já previa faturamento global com sistemas DCIM (somente software) de US$ 1,5 bilhão, em 2020, e de US$ 2 bilhões, em 2021.

  No Brasil, a estimativa era de US$ 25 milhões e de US$ 30 milhões, respectivamente, no mesmo período. “Com a pandemia, home office, digitalização, IoT – Internet das coisas, IA, contudo, temos razões para acreditar que os valores devem aumentar consideravelmente”, diz o presidente da Specto Tecnologia, Leônidas Vieira Júnior. Desde a década de 1990, a Specto desenvolve e fornece soluções de hardware, software e serviços de TI.

A vez dos data centers modulares

A explosão dos aplicativos móveis, o crescimento da IoT – Internet das coisas e o fim do perímetro tradicional da rede demandam estruturas modulares e descentralizadas.

Ana Luiza Mahlmeister, colaboradora da Infra News Telecom

  A computação em nuvem mudou de forma radical o consumo de tecnologia da informação e está transformando os data centers. Essa infraestrutura tem evoluído para dar conta das demandas de processamentos massivos, centralizadas ou locais com diferentes formatos. “A explosão dos aplicativos móveis, a IoT – Internet das coisas e os limites da rede estão levando os data centers tradicionais a se reinventarem”, afirma Francisco Degelo, executivo de vendas da Vertiv Brasil, empresa especializada em projetar, fabricar e manter infraestrutura de missão crítica de aplicações para data centers, redes de comunicação e instalações comerciais e industriais.

  Relatório do instituto de análise de mercado Frost & Sullivan, aponta que até 2020 o mercado global de data centers modulares alcançará a marca de US$ 12,6 bilhões. A categoria de centro de dados pré-fabricados vai continuar crescendo acima de 12% até 2019, segundo o IHS Markit.

Micro data center e data center contêiner

  Os chamados data centers modulares chegaram com força a partir do avanço da edge computing – onde as informações vão primeiro para um gateway ou máquina intermediária para interligar redes, otimizando a conexão e o tempo de resposta. O modelo modular inclui ofertas compactas, como o micro data center ou o data center “in a box” e data center em contêineres. A unidade modular é uma estrutura pré-fabricada com sistemas de energia, ar condicionado de precisão e infraestrutura de conectividade para suportar equipamentos como servidores, roteadores e firewalls, além de sistemas DCIM – Data Center Infrastructure Management.

  Por suas vantagens técnicas e econômicas, muitos projetos já estão nascendo com esse conceito. “Temos percebido um interesse crescente por esse tipo de solução, tanto no Brasil, quanto em toda América Latina e Central. Temos 30 projetos em desenvolvimento apenas na Vertiv Brasil”, afirma Degelo.

  As novas estruturas modulares, no entanto, não vieram substituir o formato tradicional. “Continuaremos a testemunhar a construção de imensas estruturas de concreto habitadas por milhares de máquinas silenciosas, trabalhando 24x7x365 para suportar os processos digitais de governos, empresas e pessoas”, opina Degelo.

O modelo modular é oportuno para atender outras demandas com uma nova abordagem. Um dos fatores decisivos de crescimento é a popularização da computação em nuvem. “Com infraestrutura de nuvem, esse modelo traz muitas vantagens, pois pode crescer no mesmo ritmo da evolução do negócio, acompanhando a velocidade da demanda”, explica o executivo da Vertiv.

  Esse formato de data center dá mais agilidade aos gestores, diminuindo o tempo entre detectar a oportunidade de negócio e contratar a tecnologia para aproveitá-la. Permite mais foco dos fornecedores: os provedores de nuvens podem se concentrar nos serviços, enquanto seus fornecedores e parceiros de hardware desenvolvem infraestrutura de missão crítica. “Isso abre a possibilidade de novas arquiteturas como a oferta de infraestrutura como serviço”, afirma Degelo.

Data center modular e o 5G

  A nova onda tecnológica trazida pelas redes 5G também encontra na opção modular uma grande aliada, afirma Rodrigo Shimizu, diretor do marketing corporativo da Oi. “O mundo conectado será responsável por manter o nosso ambiente em funcionamento, sem interrupções ou atrasos e isso exigirá, cada vez mais, que as redes de comunicação e dados apresentem disponibilidade instantânea, de alta qualidade e a prova de falhas”, ressalta.

  As redes 5G vão contar com micro células espalhadas pelas ruas da cidade. Para essa aplicação os data centers modulares dão mais capilaridade e atendem a demanda de processamento em tempo real. “Com estruturas de rede mais próximas ao usuário final é possível dar respostas mais ágeis e que sejam relevantes à operação, apoiando a tomada de decisão”, afirma Shimizo. Algumas aplicações exigem capacidade de processamento imediata, com grande agilidade e tempo de resposta instantâneo, como os carros conectados, indústria 4.0, saúde conectada e sistemas inteligentes de energia (smart grids).

  A instalação de uma infraestrutura de data center tradicional exige que a empresa/cliente adapte suas operações, disponibilizando espaço produtivo e preparando corpo técnico específico, além de investimentos em tecnologias que, muitas vezes, não são de seu domínio.

  É especialmente difícil decidir sobre o que construir, que tecnologias utilizar e como aplicá-las da melhor maneira. Outro fator envolvido nessa empreitada é como configurar a equipe a fim de otimizar o investimento e não criar um ônus sobre as atividades que realmente geram valor para a empresa.

  Já o modelo de negócio modular permite definir com o fornecedor os requisitos operacionais necessários, levando em conta as aplicações. Aproveita a experiência do fabricante e seu domínio em tecnologias de missão crítica. Ganha, também, com o conhecimento, conquistado ao longo de implantações anteriores. “A opção modular simplifica muito o processo de compra e, principalmente, de manutenção, possibilitando a racionalização do investimento ao longo da vida útil do data center”, aponta Degelo, da Vertiv.

Transformação do data center

  De acordo com Henrique Cecci, diretor de pesquisa do Gartner, não há uma receita pronta sobre o formato da infraestrutura ou o melhor serviço de nuvem para cada negócio. “A melhor estratégia para as empresas passa por uma avaliação criteriosa de suas demandas e aplicações, definindo a distribuição sinérgica de suas tecnologias digitais por data centers locais, distribuídos, e na nuvem”, ressalta.

  Os estudos do Gartner apontam para a transformação do data center em diferentes formatos. “Hoje, raramente vemos uma estrutura isolada ou um modelo único, pois a infraestrutura tem que atender demandas como ‘edge’, ‘in house’, colocation e soluções distribuídas”, diz Cecci.

  Esse mix varia dependendo do país, região e tamanho da empresa. Países continentais e com infraestrutura de conexões precárias e com redes de telecomunicações de alto custo são ideais para o crescimento das soluções modulares. Cecci destaca que a explosão da Edge computing vai exigir soluções distribuídas, como servidores em contêineres e gabinetes de racks. “As soluções de pequeno porte crescem para atender demandas de processamentos pontuais, atendendo filiais de grandes empresas, trabalhando em conjunto com sistemas centralizados”, explica Cecci.

Internet das coisas

  Outro impulsionador do processamento na ponta é a Internet das coisas. Hoje existem 25 bilhões de coisas conectadas que exigem capacidade de processamento, mesmo que seja apenas de coleta de dados. “Isso exige estruturas modulares que processam informação de forma descentralizada ‘digerindo’ a informação e só mandando para o processamento central os dados necessários”, destaca Cecci. Um carro conectado, por exemplo, gera terabytes de informações por hora que precisam de processamento local, sem esperar as idas e vindas da nuvem.

  As pequenas empresas também criam muitas informações que precisam de capacidade local de processamento para não depender de links que podem cair a qualquer momento. Tudo deve ser avaliado, incluindo risco, custo, performance e itens regulatórios.

  Cecci também reforça que a opção modular vai crescer com a rede 5G. “A conexão rápida e baixa latência dá mais poder computacional à ponta, exigindo soluções modulares”, completa.

Eficiência energética

  Os fabricantes de equipamentos de missão crítica despontam como provedores naturais da solução modular. A “cloud computing” impulsionou a virtualização de servidores que alocam cada vez mais máquinas. Esses equipamentos de alta capacidade têm grande consumo de energia e consequente dissipação de calor.

  Um único rack, por exemplo, há pouco tempo, costumava ter até 5 kW de consumo elétrico, pois tinha em seu interior diversos servidores físicos menores que eram subutilizados. “Agora a nuvem e a alocação de máquinas virtuais ocupam de forma mais eficiente a capacidade física de servidores maiores, e o consumo de energia por rack subiram para até 25kW”, explica Alexandre Degelo, engenheiro sênior da Huawei Brasil.

  Assim, o calor que antes era dissipado por quatro racks ou mais, passa a ser dissipado por apenas um, obrigando o uso de sistemas de refrigeração mais eficientes para que o consumo de energia não inviabilize economicamente a operação do data center.

  Nas altas densidades de potência é necessária uma grande vazão de ar para remover o calor, sendo mais conveniente contar com máquinas de ar condicionado dentro dos módulos, com fluxo de ar horizontal, evitando perdas de carga na passagem por placas de piso e dutos. “Ou seja, nas salas com sistema de refrigeração tradicionais insuflando ar sob o piso, gasta-se energia simplesmente para levar ar frio até os servidores, enquanto que nas soluções modulares o ar frio é gerado onde é consumido”, explica o engenheiro da Huawei.

  A linha de data centers modulares da Huawei oferece simulação de fluxo de calor do ambiente onde será usado. “O sistema faz análise automática de diversos parâmetros como temperaturas, potência consumida e carga de TI para ajustar o fluxo e a temperatura de ar de forma preventiva, melhorando ainda mais a eficiência energética”, ressalta.

  É possível ainda criar diferentes zonas ou módulos, com diversas capacidades de refrigeração, otimizando o consumo de energia do data center. “Se o gestor sabe que possui demandas diferentes, ele compra seus módulos com mais ou menos capacidade de refrigeração”, aponta.

Computação em nuvem

  Outra característica da computação em nuvem, que se adequa melhor ao modelo de data centers modular, é alocação rápida de mais espaço e capacidade, conforme aumenta a demanda dos clientes ou evolui a tecnologia. Com a virtualização dos servidores, a partir da necessidade de uma nova aplicação, um novo equipamento é criado ou ampliado em minutos, às vezes pelo próprio cliente em plataforma on-line.

  Para o gestor de TI é difícil prever com precisão a demanda dos clientes para adequar a capacidade das máquinas nos próximos anos, por isso é mais fácil optar por uma solução pré-fabricada para dar conta da demanda imediata.

  A Huawei oferece servidores e storage para data centers modulares e micro data centers como o FM1000 que pode ser usado em contêineres. Para infraestrutura indoor, a empresa oferece o modelo FM2000. Em um data center tradicional de alta densidade, com centenas de máquinas virtuais, um alarme de alta temperatura que for negligenciado por algum tempo pode provocar um desastre, afetando muitos clientes devido ao adensamento das máquinas. “Os sistemas modulares da Huawei contam com o NetEco, que permite acompanhar toda planta a partir da tela de um computador ou smartphone com alarme, diagnóstico de falha e sugestão de solução”, aponta Degelo.

  Além de sistemas modulares maiores como o micro data center Fusion Module 800, a Huawei oferece ar condicionado de precisão, UPS e sistema de gerenciamento de pequenas capacidades, desde 7,5 até 15kW, com redundância N + 1 com poucos racks com baixo ruído e que podem operar dentro de um escritório comum.

  Se a empresa é cliente do data center em colocation, usando seu próprio hardware, e quiser migrar para nuvem, é mais simples contratar capacidade computacional e banda, em vez de espaço físico para rack, potência elétrica e ainda gerenciar a sua própria infraestrutura. “As máquinas virtuais podem ser migradas, ampliadas e duplicadas com mais facilidade, aumentando a segurança, reduzindo o custo e a ociosidade”.

  A estratégia das empresas adotarem multinuvem e nuvem híbrida, na opinião de Raymundo Peixoto, vice-presidente de vendas e soluções de servidores e networking da Dell EMC América Latina, simplificou a gerência da infraestrutura de tecnologia da informação dando mais agilidade aos negócios. “O movimento das empresas vai em direção à migração para o modelo de ‘cloud’ híbrida, e a missão da Dell EMC é a de simplificar a criação e o gerenciamento desses ambientes”, destaca.

  Para o mercado de data centers modulares, a Dell oferece a linha de servidores Dell EMC PowerEdge 14G nos modelos FC640 e M640, que podem ser escalados de acordo com a necessidade do negócio. Os servidores modulares permitem o desenvolvimento de soluções usando memórias não voláteis e mídias rápidas NVMe, dando mais velocidade a aplicações como banco de dados, computação de alta performance (HPC) e ambientes de virtualização.

  Também integrados aos servidores Dell PowerEdge 14G estão os appliances hiperconvergentes VxRail com várias opções de configuração para cargas de trabalho mais exigentes e de missão crítica.

  A Cisco também aposta no mercado de micro data centers com soluções integradas que buscam simplificar o gerenciamento, diminuir o tempo de provisionamento e otimização o uso dos recursos. A empresa oferece a linha de servidores UCS-E, com máquinas que são alojadas dentro de roteadores, e o UCS Hyperflex Edge, uma solução hiperconvergente voltada para ambientes remotos. “Toda a estratégia de data center Cisco é estender as soluções corporativas para qualquer ambiente, seja em nuvem pública, híbrida, privada ou remoto”, afirma Daniel Peruchi Minto, gerente de desenvolvimento de negócios da Cisco.