Tecnologias como as CDN e a computação de ponta tornaram-se uma parte importante para satisfazer os requisitos do setor do streaming de vídeo. No entanto, muitas pessoas ficam confusas quando ouvem falar de CDN e computação de ponta e perguntam-se se são a mesma coisa ou se são completamente diferentes!
Dos servidores centralizados às CDNs e à computação de perifeiro
Servidores centralizados: Tradicionalmente, os prestadores de serviços de dados têm utilizado servidores centralizados para gerir os dados e distribuí-los aos clientes. Neste modelo, os pedidos têm de passar pelo servidor centralizado, independentemente da localização do cliente, o que pode causar latência e aumentar os tempos de carregamento.
CDNs ou Redes de Distribuição de Conteúdo: As CDNs foram introduzidas após a década de 1990, em resposta a estes desafios. A sua função principal consistia em armazenar em cache conteúdos populares em servidores situados em locais estratégicos em todo o mundo. Atualmente, em vez de consultar um servidor centralizado, uma rede de servidores de cache pode disponibilizar rapidamente os conteúdos aos clientes, onde quer que estes se encontrem, através da consulta a uma CDN.
Computação de Periferia: No entanto, as CDNs são apenas sistemas de armazenamento de resposta rápida para a nuvem e não conseguem realizar qualquer cálculo significativo. Para dar resposta à Internet das Coisas (IoT) — cuja necessidade de processamento se deve ao aumento do número de dispositivos e à necessidade de processamento paralelo —, a computação na periferia é a solução mais proeminente a nível mundial.
Uma análise aprofundada das redes de distribuição de conteúdos (CDNs)
As CDNs funcionam através da colocação estratégica de uma rede de servidores em diferentes localizações geográficas, com o objetivo de distribuir a carga de entrega de conteúdos. Quando um cliente solicita um conteúdo específico, o pedido é encaminhado para o servidor da CDN mais próximo, em vez de ser encaminhado para um servidor centralizado (que pode estar a mais de 1 000 quilómetros de distância). A cópia local contém o conteúdo necessário e este armazenamento em cache permite uma resposta rápida, o que reduz o tempo necessário para obter o conteúdo e melhora a experiência geral do cliente.
CDN Cada servidor replica o conteúdo do servidor de origem. Esta replicação garante que, mesmo que um servidor fique fora de serviço, o conteúdo possa ser visualizado a partir de outro local.
As CDNs são especialmente vantajosas para sites com elevado tráfego ou uma base de utilizadores global. Não só aumentam a velocidade, como também reforçam a segurança. Muitas CDNs oferecem proteção contra ataques de negação de serviço distribuída (DDoS), descentralizando o tráfego e identificando e absorvendo pedidos maliciosos.
Computação na periferia: a ultrapassar os limites da nuvem centralizada
O modelo tradicional de computação em nuvem baseia-se no envio de dados a partir de dispositivos para um servidor centralizado na nuvem, para processamento. Após o processamento, os dados são reenviados para o dispositivo. Embora isto seja eficaz em termos de eficiência computacional, a transmissão de dados de ida e volta pode causar latência. A computação de ponta, no entanto, aproxima o processamento da base de dados – normalmente diretamente a partir do dispositivo e de servidores locais.
Tenha em conta as nuances da arquitetura do sistema. As configurações de computação na periferia consistem normalmente num dispositivo de periferia (por exemplo, um dispositivo IoT, um sensor ou um dispositivo do lado do utilizador) e um servidor de perifeiro ou gateway. Estes servidores de perifeiro podem estar localizados em centros de dados locais ou nas imediações, mas estão claramente mais próximos da fonte de geração de dados. É possível obter tempos de resposta mais rápidos, reduzindo a carga nos servidores centrais e a largura de banda da rede.
Com alguns exemplos do setor, vamos aprofundar o assunto:
1. Médico: Os dispositivos médicos exigem um processamento instantâneo de dados, especialmente em ambientes de monitorização de cuidados intensivos. Pense, por exemplo, num monitor de frequência cardíaca ou numa bomba de insulina que possam ser usados no corpo. Com a computação de ponta, estes dispositivos podem processar dados em paralelo e tomar decisões que podem salvar vidas num instante. O envio destes dados para uma nuvem centralizada para processamento poderia resultar em atrasos que poriam vidas em risco.
2. Fabrico: Nas fábricas inteligentes, os dispositivos são equipado com vários sensores que recolhem dados em todos os aspetos, desde o estado físico da máquina até à produtividade. A computação de ponta permite a análise imediata dos dados para otimizar a produção, para a manutenção preditiva (detetando avarias nas máquinas antes que estas ocorram) ou para a gestão dinâmica dos parâmetros das máquinas.
3. Veículos: Os automóveis modernos, especialmente os autónomos, geram uma enorme quantidade de dados a cada segundo. O processamento paralelo desta informação é particularmente importante para funções como a prevenção de colisões. Com a computação de ponta, os dados provenientes de câmaras, sensores e LiDAR podem ser processados diretamente no veículo, garantindo uma resposta imediata às condições da estrada.
Diferença entre CDNs e computação de ponta
Por fim, abordamos as diferenças entre as CDNs e a computação de perifeira em vários parâmetros e casos de utilização. A tabela apresenta as principais diferenças e semelhanças entre as CDNs e a computação de perifeira.
| Aspecto | Rede CDN | Computação de ponta |
| Objetivo principal | Acelerar a entrega de conteúdos na Web, reduzindo a latência. | Processar os dados mais perto da fonte para reduzir a latência. |
| Arquitetura | Rede de servidores distribuída geograficamente. | Processamento local em servidores de borda ou perto dos dispositivos. |
| Casos de utilização | Distribuição de conteúdos web, transmissão de vídeo, aceleração de aplicações web. | Processamento em tempo real para a Internet das Coisas (IoT), dispositivos médicos, veículos autónomos, etc. |
| Processamento de dados | Armazenar em cache e disponibilizar conteúdos. | Processar e, eventualmente, armazenar dados. |
| Benefícios | Tempos de carregamento reduzidos, proteção contra ataques DDoS, distribuição global de conteúdos. | Tempos de carregamento reduzidos, proteção contra ataques DDoS, distribuição global de conteúdos. |
| Escalabilidade | Expanda a rede adicionando mais nós de servidor. | Expanda a sua capacidade através da adição de recursos de processamento na periferia. |
| Segurança | Garantir a segurança através da distribuição do tráfego, da proteção contra ataques DDoS e da encriptação de conteúdos. | Reforce a segurança através do tratamento de dados sensíveis a nível local, reduzindo assim os riscos. |
| Exemplos | Pode envolver custos relacionados com dispositivos de borda, servidores locais e transmissão de dados. | Dispositivos de saúde vestíveis, fábricas inteligentes, veículos autónomos. |
| Latência | Latência reduzida na entrega de conteúdos. | Redução da latência no processamento de dados. |
| Integração na nuvem | Normalmente integrado com serviços na nuvem para a aquisição e atualização de conteúdos. | Reforce a segurança através do tratamento de dados sensíveis a nível local, reduzindo assim os riscos. |
| Modelo de custos | Normalmente, com base no consumo de largura de banda e no número de pedidos. | Processamento de dados em tempo real, redução do tráfego na nuvem e melhoria da eficiência da largura de banda. |
Conclusão
Em conclusão, as CDNs e a computação de perifeira têm como objetivo reduzir a latência, mas respondem às diferenças existentes no panorama digital. As CDNs melhoram a distribuição de conteúdos para proporcionar uma melhor experiência ao cliente, enquanto a computação de perifeira redefine onde e como os dados são processados.
