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A computação em nuvem torna-se descentralizada: Futuro dos Computadores P5

David Tal, editor, futurista
@DavidTalWrites
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Ter, 09 / 15 / 2020 - 15: 36

É um termo abstrato que se infiltrou em nossa consciência pública: a nuvem. Hoje em dia, a maioria das pessoas com menos de 40 anos sabe que é algo que o mundo moderno não pode viver sem, que eles pessoalmente não pode viver sem, mas a maioria das pessoas também mal entende o que a nuvem realmente é, muito menos a revolução que está por vir para transformá-la de cabeça para baixo.

Neste capítulo de nossa série O Futuro dos Computadores, revisaremos o que é a nuvem, por que é importante, as tendências que impulsionam seu crescimento e, em seguida, a macrotendência que a mudará para sempre. Dica amigável: o futuro da nuvem está no passado.

O que é realmente a 'nuvem'?

Antes de explorarmos as grandes tendências definidas para redefinir a computação em nuvem, vale a pena oferecer uma rápida recapitulação do que a nuvem realmente é para os leitores menos obcecados por tecnologia.

Para começar, a nuvem é composta por um servidor ou rede de servidores que são simplesmente um computador ou programa de computador que gerencia o acesso a um recurso centralizado (eu sei, nua comigo). Por exemplo, existem servidores privados que gerenciam uma intranet (uma rede interna de computadores) dentro de um grande edifício ou corporação.

E depois há servidores comerciais nos quais a Internet moderna opera. Seu computador pessoal se conecta ao servidor de internet do provedor de telecomunicações local que, então, conecta você à internet em geral, onde você pode interagir com qualquer site ou serviço online disponível publicamente. Mas nos bastidores, você está apenas interagindo com os servidores das várias empresas que administram esses sites. Novamente, por exemplo, quando você visita Google.com, seu computador envia uma solicitação por meio de seu servidor de telecomunicações local para o servidor do Google mais próximo solicitando permissão para acessar seus serviços; se aprovado, seu computador é apresentado com a página inicial do Google.

Em outras palavras, um servidor é qualquer aplicativo que ouve solicitações em uma rede e, em seguida, executa uma ação em resposta a essa solicitação.

Então, quando as pessoas se referem à nuvem, na verdade estão se referindo a um grupo de servidores onde informações digitais e serviços online podem ser armazenados e acessados centralmente, em vez de dentro de computadores individuais.

Por que a nuvem se tornou central para o setor moderno de Tecnologia da Informação

Antes da nuvem, as empresas teriam servidores de propriedade privada para executar suas redes e bancos de dados internos. Normalmente, isso geralmente significava comprar um novo hardware de servidor, esperar que ele chegasse, instalar um sistema operacional, configurar o hardware em um rack e integrá-lo ao seu data center. Esse processo exigia muitas camadas de aprovação, um departamento de TI grande e caro, custos contínuos de atualização e manutenção e prazos cronicamente perdidos.

Então, no início dos anos 2000, a Amazon decidiu comercializar um novo serviço que permitiria às empresas executar seus bancos de dados e serviços online nos servidores da Amazon. Isso significava que as empresas poderiam continuar acessando seus dados e serviços pela web, mas o que se tornou Amazon Web Services assumiria todos os custos de atualização e manutenção de hardware e software. Se uma empresa precisasse de armazenamento de dados adicional ou largura de banda de servidor ou atualizações de software para gerenciar suas tarefas de computação, ela poderia simplesmente solicitar os recursos adicionais com alguns cliques em vez de se arrastar pelo processo manual de meses descrito acima.

Com efeito, passamos de uma era de gerenciamento de servidor descentralizado, onde cada empresa possuía e operava sua própria rede de servidores, para uma estrutura centralizada onde milhares a milhões de empresas economizam custos significativos terceirizando seu armazenamento de dados e infraestrutura de computação para um número muito pequeno de plataformas de serviços especializados em 'nuvem'. A partir de 2018, os principais concorrentes no setor de serviços em nuvem incluem Amazon Web Services, Microsoft Azure e Google Cloud.

O que está impulsionando o crescimento contínuo da nuvem

Em 2018, mais de 75% dos dados do mundo estão hospedados na nuvem, com mais de 90% das organizações que agora também operam de alguns para todos os seus serviços na nuvem - isso inclui todos, desde gigantes on-line como Netflix para órgãos governamentais, como o CIA. Mas essa mudança não se deve apenas à economia de custos, serviço superior e simplicidade, há uma série de outros fatores que impulsionam o crescimento da nuvem – quatro desses fatores incluem:

Software como Serviço (SaaS). Além de terceirizar os custos de armazenamento de big data, cada vez mais serviços de negócios estão sendo oferecidos exclusivamente pela web. Por exemplo, as empresas usam serviços online como o Salesforce.com para gerenciar todas as suas necessidades de vendas e gerenciamento de relacionamento com clientes, armazenando assim todos os dados de vendas de clientes mais valiosos nos data centers da Salesforce (servidores em nuvem).

Serviços semelhantes foram criados para gerenciar as comunicações internas de uma empresa, entrega de e-mail, recursos humanos, logística e muito mais, permitindo que as empresas terceirizem qualquer função de negócios que não seja sua competência principal para provedores de baixo custo acessíveis apenas pela nuvem. Essencialmente, essa tendência está empurrando as empresas de um modelo de operações centralizado para um modelo descentralizado de operações que geralmente é mais eficiente e econômico.

Big data. Assim como os computadores se tornam exponencialmente mais poderosos, o mesmo acontece com a quantidade de dados que nossa sociedade global gera ano após ano. Estamos entrando na era do big data, onde tudo é medido, tudo é armazenado e nada é excluído.

Essa montanha de dados apresenta um problema e uma oportunidade. O problema é o custo físico de armazenar quantidades cada vez maiores de dados, acelerando o impulso mencionado acima para mover os dados para a nuvem. Enquanto isso, a oportunidade está em usar supercomputadores poderosos e softwares avançados para descobrir padrões lucrativos dentro dessa montanha de dados – um ponto discutido abaixo.

Internet das Coisas. Entre os maiores contribuintes desse tsunami de big data está a Internet das Coisas (IoT). Primeiro explicado em nosso Internet das Coisas capítulo do nosso Futuro da Internet série, a IoT é uma rede projetada para conectar objetos físicos à web, para "dar vida" a objetos inanimados, permitindo que eles compartilhem seus dados de uso pela web para permitir uma variedade de novos aplicativos.

Para fazer isso, as empresas começarão a colocar sensores de miniatura a microscópicos em cada produto fabricado, nas máquinas que fabricam esses produtos fabricados e (em alguns casos) até nas matérias-primas que alimentam as máquinas que fabricam esses produtos fabricados. produtos.

Todas essas coisas conectadas criarão um fluxo constante e crescente de dados que também criará uma demanda constante por armazenamento de dados que apenas os provedores de serviços em nuvem podem oferecer de maneira acessível e em escala.

Grande computação. Finalmente, como sugerido acima, toda essa coleta de dados é inútil, a menos que tenhamos o poder de computação para transformá-los em insights valiosos. E aqui também a nuvem entra em jogo.

A maioria das empresas não tem orçamento para comprar supercomputadores para uso interno, muito menos orçamento e experiência para atualizá-los anualmente e, em seguida, comprar muitos supercomputadores adicionais à medida que suas necessidades de processamento de dados crescem. É aqui que empresas de serviços em nuvem como Amazon, Google e Microsoft usam suas economias de escala para permitir que empresas menores acessem armazenamento de dados ilimitado e serviços de processamento de dados (quase) ilimitados conforme necessário.

Como resultado, várias organizações podem realizar feitos incríveis. O Google usa sua montanha de dados de mecanismos de pesquisa não apenas para oferecer as melhores respostas para suas perguntas diárias, mas também para exibir anúncios adaptados aos seus interesses. A Uber usa sua montanha de dados de tráfego e motoristas para gerar lucro com passageiros carentes. Selecionar departamentos de polícia em todo o mundo estão testando novos softwares para rastrear vários feeds de tráfego, vídeo e mídia social para não apenas localizar criminosos, mas prever quando e onde o crime provavelmente ocorrerá, Minority Report-estilo.

Ok, agora que já aprendemos o básico, vamos falar sobre o futuro da nuvem.

A nuvem se tornará sem servidor

No mercado de nuvem de hoje, as empresas podem adicionar ou subtrair capacidade de armazenamento/computação em nuvem conforme necessário, bem, mais ou menos. Muitas vezes, especialmente para organizações maiores, é fácil atualizar seus requisitos de armazenamento/computação em nuvem, mas não em tempo real; o resultado é que, mesmo que você precise de 100 GB extras de memória por uma hora, pode acabar tendo que alugar essa capacidade extra por meio dia. Não é a alocação mais eficiente de recursos.

Com a mudança para uma nuvem sem servidor, as máquinas servidoras se tornam totalmente 'virtualizadas' para que as empresas possam alugar a capacidade do servidor dinamicamente (mais precisamente). Portanto, usando o exemplo anterior, se você precisasse de 100 GB extras de memória por uma hora, obteria essa capacidade e seria cobrado apenas por essa hora. Não há mais alocação de recursos desperdiçados.

Mas há uma tendência ainda maior no horizonte.

A nuvem se descentraliza

Lembra-se anteriormente quando mencionamos a IoT, a tecnologia que está pronta para muitos objetos inanimados 'inteligentes'? Essa tecnologia está sendo acompanhada pelo aumento de robôs avançados, veículos autônomos (AVs, discutidos em nosso Futuro do Transporte série) e realidade aumentada (AR), todos os quais ultrapassarão os limites da nuvem. Por quê?

Se um carro sem motorista passa por um cruzamento e uma pessoa acidentalmente entra na rua em frente a ele, o carro tem que tomar a decisão de desviar ou aplicar os freios em milissegundos; ela não pode se dar ao luxo de perder segundos enviando a imagem da pessoa para a nuvem e esperar que a nuvem envie de volta o comando de freio. Robôs de fabricação trabalhando a 10 vezes a velocidade dos humanos na linha de montagem não podem esperar pela permissão para parar se um humano acidentalmente tropeçar na frente deles. E se você estiver usando futuros óculos de realidade aumentada, ficaria chateado se sua Pokébola não carregasse rápido o suficiente para capturar o Pikachu antes que ele fugisse.

O perigo nesses cenários é o que o leigo chama de 'atraso', mas em termos mais jargões é chamado de 'latência'. Para um grande número das tecnologias futuras mais importantes que entrarão em operação nas próximas uma ou duas décadas, mesmo um milissegundo de latência pode tornar essas tecnologias inseguras e inutilizáveis.

Como resultado, o futuro da computação está (ironicamente) no passado.

Nos anos 1960-70, o computador mainframe dominava, computadores gigantes que centralizavam a computação para usos comerciais. Então, nos anos 1980-2000, os computadores pessoais entraram em cena, descentralizando e democratizando computadores para as massas. Então, entre 2005-2020, a Internet tornou-se popular, seguida logo depois pela introdução do telefone celular, permitindo que as pessoas acessassem uma gama ilimitada de ofertas on-line que só poderiam ser oferecidas economicamente centralizando serviços digitais na nuvem.

E em breve, durante a década de 2020, IoT, AVs, robôs, AR e outras 'tecnologias de ponta' de última geração balançarão o pêndulo de volta à descentralização. Isso porque, para que essas tecnologias funcionem, elas precisarão ter poder computacional e capacidade de armazenamento para entender seu entorno e reagir em tempo real sem uma dependência constante da nuvem.

Voltando ao exemplo AV: Isso significa um futuro em que as rodovias serão carregadas com supercomputadores na forma de AVs, cada um coletando independentemente grandes quantidades de dados de localização, visão, temperatura, gravidade e aceleração para dirigir com segurança e, em seguida, compartilhar esses dados com os AVs ao seu redor para que eles dirijam com mais segurança coletivamente e, finalmente, compartilhar esses dados de volta para a nuvem para direcionar todos os AVs na cidade para regular o tráfego com eficiência. Nesse cenário, o processamento e a tomada de decisões acontecem no nível do solo, enquanto o aprendizado e o armazenamento de dados de longo prazo acontecem na nuvem.

No geral, essas necessidades de computação de borda estimularão uma demanda crescente por dispositivos de computação e armazenamento digital cada vez mais poderosos. E como sempre acontece, à medida que o poder de computação aumenta, as aplicações para esse poder de computação crescem, levando ao aumento do uso e da demanda, o que leva a uma redução de preço devido a economias de escala e, finalmente, resultando em um mundo que será consumido pelos dados. Em outras palavras, o futuro pertence ao departamento de TI, então seja gentil com eles.

Essa crescente demanda por poder de computação também é a razão pela qual estamos encerrando esta série com uma discussão sobre supercomputadores e seguida pela próxima revolução que é o computador quântico. Leia para saber mais.