Publicado: 21 de marzo de 2024
Colaboradores: Phill Powell, Ian Smalley
Una red periférica es un tipo de red basada en la nube diseñada para aligerar las capacidades de los centros de datos trasladando muchas tareas informáticas del procesamiento de los centros de datos a los dispositivos de borde, que se encargan de las tareas reales de procesamiento de datos.
Las redes periféricas se llaman así porque es ahí donde se concentran su potencia de procesamiento de datos y sus aplicaciones: en el borde de las redes. Ese cambio geográfico es clave porque al reubicar estos flujos de trabajo en el extremo de la red, una organización puede conseguir un funcionamiento más rápido y un rendimiento más seguro.
Las redes periféricas contribuyen al campo general de la edge computing, que es un marco informático distribuido que acerca las aplicaciones empresariales al punto en el que se crean los datos y se realizan acciones. El edge computing ayuda a las organizaciones a limitar la latencia al tiempo que aumenta la velocidad, el ancho de banda y la fiabilidad de la red. Esto da como resultado un análisis de datos más rápido y completo, conocimientos más profundos, tiempos de respuesta más rápidos y experiencias individuales mejoradas. El edge computing puede absorber los datos creados y transmitidos por los dispositivos periféricos de endpoints ecercanos, y luego utilizar un programa de machine learning para realizar análisis de datos y obtener orientación práctica, basada en dicho análisis.
Los proveedores de servicios ofrecen varias soluciones que se adaptan a las necesidades informáticas de determinadas empresas. Una estrategia de red periférica representa un paradigma (o enfoque) informático diferente, ya que no pretende desplazar el procesamiento hacia instalaciones de almacenamiento de datos, sino alejar la funcionalidad de los activos de los centros de datos y trasladarla a los dispositivos periféricos conectados a través de esta red.
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Antes de continuar, es importante explicar qué entendemos por "dispositivos periféricos". El término es esencial para cualquier comprensión de las redes periféricas, pero debe verse dentro del contexto específico utilizado porque la frase abarca varios significados.
En cierto sentido, puede referirse a los dispositivos que sirven como punto de entrada a diferentes redes y que actúan como pasarelas de una red a otra. Los enrutadores son un ejemplo importante de dispositivos perimetrales, al igual que los conmutadores de enrutamiento y dispositivos que proporcionan acceso a SD-WAN (redes de área amplia definidas por software). En algunos casos, se puede utilizar un firewall para el mismo propósito de tender puentes entre las redes. Del mismo modo, los servidores periféricos son otra forma de dispositivo periférico, y también proporcionan un medio para entrar en otra red.
Pero esa es solo una de sus interpretaciones. El término también abarca los dispositivos de computación periféricos que suelen clasificarse bajo la designación de Internet de las cosas (IoT), que están diseñados para recopilar y transmitir datos de forma inalámbrica. Los dispositivos IoT incluyen varios tipos de actuadores, electrodomésticos y sensores, y son ampliamente utilizados tanto por los consumidores como por las industrias.
Se ha proyectado que para 2030, habrá casi 30 mil millones de dispositivos IoT (enlace externo a ibm.com) en uso en todo el mundo. Teniendo en cuenta que esa proyección representa un aumento de casi 13 000 millones de dispositivos con respecto a los niveles de 2024, es obvio que el número de dispositivos IoT en uso aumentará de forma sustancial y fiable a medida que la tecnología siga integrándose en cada vez más hogares y fábricas de todo el mundo.
Para ambos mercados, los dispositivos IoT adoptan muchas formas. El mercado de consumo incluye dispositivos IoT tan variados como los del hogar inteligente (por ejemplo, frigoríficos, aparatos de iluminación, termostatos y controles de seguridad doméstica), terminales de pago mejorados e incluso tecnología wearable.
En el frente industrial, los dispositivos IoT refuerzan los procesos de la cadena de suministro mediante la monitorización constante de variables como las rutas asignadas (y cualquier complicación del tráfico), los pesos de las cargas que se envían y las temperaturas necesarias de los contenedores. Los dispositivos IoT industriales también ayudan en otros procesos empresariales clave, como el seguimiento de activos, el mantenimiento predictivo y las salvaguardas de control de calidad. Además, las aplicaciones y dispositivos industriales de IoT potencian actividades de vanguardia, como la entrega de mercancías con drones.
Para las organizaciones que luchan con problemas de centros de datos sobrecargados, las redes periféricas ofrecen muchos beneficios útiles.
El principal beneficio que ofrecen las redes periféricas es el aumento de las tasas de transmisión de datos con mejor rendimiento, al estar habilitado por la disminución de la latencia y en comparación con las redes regulares. Estas velocidades de descarga pueden alcanzar los 384 Kbps (o entre dos y tres veces más rápido que las redes normales).
Las redes periféricas también ayudan a las organizaciones a controlar mejor sus propios servicios de red desde una perspectiva de seguridad de la red, reforzando esos esfuerzos con un mayor control de acceso, inspección de paquetes y descifrado de datos. Las redes periféricas también añaden una capa completa de ciberseguridad a los núcleos de red.
Con el fin de lograr un rendimiento constante, las redes periféricas pueden identificarse por el gran ancho de banda que suele asociarse al edge computing. En las redes periféricas, este ancho de banda pronunciado se combina con una latencia muy reducida que mejora el acceso en tiempo real a la información de la red.
Una característica clave de las redes periféricas es su confiabilidad. Acredite la casi omnipresencia de los dispositivos periféricos. Estos almacenan y procesan datos y trabajan en conjunto con los centros de datos periféricos para contrarrestar y superar cualquier problema ocasional de conectividad de red que puedan experimentar.
Las redes periféricas se crearon en respuesta a un problema. Para rastrear su origen con precisión, es necesario analizar la evolución de los centros de datos de hiperescala, que también se crearon en respuesta a un problema. Aunque es cierto que muchas organizaciones más pequeñas y medianas empresas pueden obtener beneficios concretos de las redes de borde (como una mayor escalabilidad), también es cierto que las redes de borde se desarrollaron originalmente como una contramedida para remediar la situación de hacinamiento de los centros de datos a hiperescala, que por su naturaleza tienden a ser masivos y de mayor utilidad para las grandes empresas que pueden permitirse su exorbitante precio, que puede ascender a millones de dólares o incluso miles de millones.
Todo esto comenzó en la década de 1990, cuando las redes de entrega de contenido (CDN) comenzaron a usarse por primera vez. Una CDN es un grupo de servidores que están distribuidos geográficamente y permiten el almacenamiento en caché de contenido más cerca de los usuarios. Las CDN permitieron el aprovisionamiento de contenido web/video y su almacenamiento en centros de datos.
Los centros de datos fueron una consecuencia de conceptos definidos como la computación en la nube y la virtualización. Sin embargo, a principios de la década de 2000, muchas empresas comenzaron a superar sus centros de datos locales, lo que estimuló la creación de centros de datos de hiperescala construidos o alquilados a través de instalaciones colocadas. Además, para muchas organizaciones, se necesitaba más escalabilidad además de más espacio de almacenamiento para manejar sus cargas de trabajo masivas.
Los centros de datos de hiperescala ofrecían la escalabilidad deseada, además de la capacidad, el espacio y el ancho de banda para poner en marcha varias aplicaciones dentro de las instalaciones de hiperescala según fuera necesario. Pronto empezaron a surgir por todo el mundo estos centros de datos a hiperescala, que ofrecían computación en red a una macroescala agresiva. La definición del sector de centro de datos de hiperescala (enlace externo a ibm.com), creada por International Data Corporation (IDC), sostiene que, para considerarse un auténtico centro de datos a hiperescala, una instalación de este tipo debe utilizar al menos 5000 servidores y ocupar al menos 10 000 pies cuadrados de superficie.
Y eso nos lleva al problema actual de los centros de datos de hiperescala, que, irónicamente, ahora están experimentando problemas de almacenamiento de datos. Cuando muchas empresas adoptaron centros de datos de hiperescala, asumieron que ahora tenían suficiente espacio y ancho de banda para almacenar todas las formas posibles de datos. Y de hecho lo hicieron, pero a un precio: mayor latencia y menor velocidad de transmisión de datos. ¿El resultado? Algunos de estos centros de datos de hiperescala se han saturado tanto que apenas pueden funcionar con éxito.
Este problema creó la necesidad de desarrollar redes periféricas. Desde su introducción, las redes periféricas se han convertido rápidamente en una valiosa solución de referencia para la empresa moderna que se ocupa de los datos. El analista del sector, Gartner, estudió la red periférica (enlace externo a ibm.com) en 2023 e informó que el 69 % de los encuestados del CIO indicaron que sus organizaciones ya habían empezado a utilizar soluciones de edge computing o que planeaban hacerlo a mediados del 2025.
Solo en términos del mercado estadounidense, se puede ver el crecimiento casi explosivo y la aceptación de la tecnología de red perimetral. Un informe sobre el mercado mundial de computación periférica (enlace externo a ibm.com) sostiene que el mercado estadounidense tenía un tamaño de mercado de redes periféricas de 7440 millones de dólares en 2021. El mismo conjunto de proyecciones de valor de análisis de mercado pronosticó una asombrosa proyección de valor de 2030 mil millones de dólares. Esto equivale a una tasa de crecimiento constante y sustancial del 37,9% de año a año.
Aunque los centros de datos a hiperescala permitían y permiten a las empresas una escalabilidad superior, siguen estando sujetos a los mismos problemas de capacidad asociados a los centros de datos normales, lo que significa que cuanta más "carga" de datos transportan, más susceptibles son de sufrir velocidades de transmisión de datos más lentas.
Las redes periféricas actúan para descongestionar la infraestructura de la red, de modo que se puedan reducir las tasas de latencia y aumentar las velocidades de transmisión. Las redes periféricas lo consiguen adoptando el diseño de un modelo de red distribuida, en el que varias tareas informáticas se distribuyen entre diversos activos para equilibrar la carga general y aumentar la velocidad de los datos.
El centro de la red periférica alberga su núcleo de procesamiento (casi como el núcleo de un átomo). Los endpoints que irradian hacia el exterior desde esa ubicación central son como átomos estacionarios en los extremos de la molécula. En el modelo de red periférica, estos endpoints (o nodos) son donde se encuentran los dispositivos periféricos, cuya función es enlazar redes o realizar una amplia variedad de tareas de procesamiento.
Las redes distribuidas adquieren una potencia adicional cuando unen fuerzas con el hardware de edge computing, lo que produce una situación sinérgica en la que el mayor rendimiento de las redes distribuidas se combina con las cantidades de latencia más bajas asociadas con las redes periféricas y los dispositivos periféricos.
Las siguientes industrias y casos de uso pueden encontrar una gran utilidad en la implementación de una red periférica.
Las soluciones de redes periféricas fomentan la modernización de la red, incluyendo velocidades de datos más rápidas y la creación de nuevos servicios innovadores. Estas soluciones operan en la periferia y ayudan a ahorrar ancho de banda, respaldan las iniciativas de seguridad y limitan la latencia.
Las redes periféricas incorporan controles de acceso avanzados que ayudan a impedir que los hackers obtengan acceso no autorizado a los sistemas de atención médica. Las redes periféricas también garantizan una baja latencia para las aplicaciones sanitarias cruciales y mejoran la utilización general de los recursos.
Parte de la experiencia contemporánea del cliente en línea es poder encontrar inmediatamente los productos que desea, comprarlos de forma segura y enviarlos rápidamente para su envío. Las redes periféricas ayudan a todo este proceso bajo demanda.
A medida que continúa la llegada de los vehículos conectados, las redes periféricas desempeñarán un papel cada vez más importante en su implementación. Las redes periféricas también ejercerán una enorme influencia en el campo de la logística del transporte, manteniendo sistemas de tráfico completos más fluidos y seguros.
Las empresas de servicios energéticos deben satisfacer los niveles de suministro obligatorios, modernizar los activos envejecidos y adaptarse a una demanda en constante cambio. Las redes periféricas apoyan las redes inteligentes con datos en tiempo real. Esto favorece una toma de decisiones más rápida y el uso de modelos de análisis prescriptivos.
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