Escalando Infraestructura Inteligente Segura: Estrategias Edge Probadas

Cinco formas en que proveedores de servicios, primeros respondedores, utilities y fabricantes superan sus desafíos de redes edge.

Las empresas están llevando recursos de la nube de vuelta al edge después de años de centralización. Incluso mientras grandes incumbentes como Google, Microsoft y AWS atraen más cargas de trabajo empresariales hacia hyperscalers centralizados masivos, los casos de uso en el edge requieren cada vez más infraestructura cercana —no un largo salto a un centro de datos centralizado— para aprovechar los torrentes de datos en tiempo real generados por dispositivos IoT, redes de sensores, vehículos inteligentes y una panoplia de hardware recién conectado.

No hace mucho, el edge empresarial era físico. El centro de datos central típicamente se ubicaba en o muy cerca de la sede de la organización. Cuando las organizaciones buscaban expandir su alcance, querían establecer conexiones seguras y rápidas a otras ubicaciones de oficina, como sucursales, proporcionándoles acceso rápido y fiable a recursos de computación centralizados. Los proveedores inicialmente vendieron MPLS, optimización WAN y SD-WAN como "soluciones para oficinas remotas", después de todo.

Lección uno: Entender su legado antes de comprometer su futuro

El modelo de red que conecta recursos de nube centralizados al edge a través de alguna combinación de SD-WAN, MPLS o 4G refleja un diseño heredado HQ-sucursal. Sin embargo, para casos de uso como reconocimiento facial, gaming o streaming de video, los viejos problemas son nuevos de nuevo. Latencia, congestión de milla media y el alto coste del ancho de banda socavan estos casos de uso edge en tiempo real.

Después de años de consolidación en nubes, el edge se ve diferente que hace 5 o 10 años. Hoy, incluso oficinas tradicionales alfombradas podrían considerarse el edge, especialmente si las aplicaciones críticas de la organización han migrado todas a la nube y sus usuarios traen sus propios dispositivos a la red empresarial.

Este patrón de consolidación seguido de descentralización no es un ciclo nuevo. El ciclo mainframe-a-PCs fue seguido por el on-premises-a-nube, que ahora da paso a paradigmas mobile-y-edge-first.

Las tecnologías edge actuales están surgiendo en respuesta a las limitaciones y gastos de la computación en la nube, según 451 Research. Al mismo tiempo, casos de uso específicos de la industria, como máquinas de punto de venta en retail y líneas de ensamblaje en fabricación, están impulsando la innovación en el edge. Conectar estos dispositivos no solo agiliza operaciones, sino que los datos generados pueden entregar insights que ayudan a las empresas a aumentar sus ventajas competitivas.

Rich Karpinski, analista principal de IoT para 451 Research, advierte que no hay un enfoque único para la infraestructura edge. Para equipos tanto de TI (tecnología de la información) como de OT (tecnología operativa), su primer trabajo es entender sus diversos casos de uso edge y los resultados de negocio esperados asociados. Luego, deben encontrar la infraestructura y topología edge correcta para no solo hacer el trabajo hoy, sino también ofrecer la agilidad y escalabilidad que acomodarán el crecimiento a largo plazo.

"Elija incorrectamente, y la infraestructura edge se convierte en un problema en sí misma", advierte Karpinski, "innecesariamente cara; difícil de implementar, asegurar y operar; y limitada en su capacidad para soportar aplicaciones modernas distribuidas impulsadas por IA."

Una encuesta de 451 Research a más de 700 empresas encontró que:

• 60% de las organizaciones encuestadas están invirtiendo reactivamente en su edge, respondiendo a arquitecturas TI cambiantes.
• Sin embargo, casi tantas (57%) reportan que sus inversiones edge también les permitirán construir nuevas capacidades.

Las empresas también esperan lograr una variedad de resultados con sus inversiones edge:

• Casi la mitad (47%) cree que las inversiones edge les ayudarán a optimizar procesos y operaciones de negocio.
• 45% de los encuestados esperan recortar costes vía infraestructura edge.
• Mientras tanto, 42% cree que las inversiones edge impulsarán ingresos.
• Finalmente, 39% espera que las inversiones edge reduzcan riesgos organizacionales.

Lección 2: Preste atención a lo que hacen los proveedores de servicios con sus edges

Los proveedores de servicios han estado invirtiendo fuertemente en tecnologías edge, tanto para superar desafíos costosos como para abrir nuevas corrientes de ingresos de mayor margen. Estos son todavía tiempos tempranos para clouds edge, centros de datos edge e IA en todas partes, pero los proveedores de servicios ya están haciendo grandes apuestas.

Los analistas también son optimistas en este mercado. Por ejemplo, la firma de investigación IDC predice que el mercado global de computación edge superará los $260 mil millones para finales de este año, creciendo a una tasa de dos dígitos constante anualmente hasta 2028, cuando el mercado alcanzará $380 mil millones. La firma de investigación Gartner también pronostica crecimiento rápido en el edge, esperando que el mercado alcance $511 mil millones para 2033.

La innovación edge de proveedores de servicios ya ha llegado en grande, pero sus beneficios iniciales comienzan internamente. Por ejemplo, a medida que AT&T expande su presencia edge más profundo en áreas desatendidas, el gigante telecom se centró en cómo reducir costes de expansión y eliminar tareas costosas e intensivas en mano de obra, como desplazamientos de camiones a áreas remotas.

Según el CTO de AT&T Jeremy Legg, la red global de AT&T transportó más de 614.6 petabytes de datos en un día promedio en 2022, y la compañía espera que ese número aumente en un factor de cinco para fin de año.

Para AT&T, resolver un problema —el proceso de alto coste de expandirse a áreas desatendidas— ha desbloqueado oportunidades para nuevos servicios de mayor margen. Caso en punto: la comunidad Cherokee de Kenwood, Oklahoma. Hasta recientemente, los miembros tribales tenían que conducir más de 10 millas solo para obtener servicio móvil. Cuando llegó el COVID-19, la falta de conectividad empeoró los malos tiempos.

Internet fiable es necesario para acceder a servicios tribales, salud, emergencias, educación y servicios de idioma Cherokee. Con financiamiento federal del Plan de Rescate Americano, la Nación Cherokee se acercó a AT&T para proporcionar soluciones que ayuden a cerrar la brecha digital y expandir la conectividad a sus ciudadanos.

El proyecto del Plan de Rescate evolucionó de una colaboración 2020 que ayudó a la Nación Cherokee a lidiar con las primeras etapas del confinamiento por COVID. La Nación Cherokee, como muchas otras comunidades aisladas, tenía brechas tanto en internet tradicional como en cobertura móvil. Con la ayuda de AT&T, la Nación Cherokee emitió más de 11,000 dispositivos hotspot móviles que se usaron principalmente para aprendizaje virtual y telemedicina.

Buscando una solución más permanente, AT&T y la Nación Cherokee buscaron llevar cobertura móvil fiable a Kenwood. En marzo 2023, revelaron una torre de 355 pies con infraestructura 5G. Tener cobertura móvil 5G no solo proporciona a la población de 1,000 miembros de Kenwood conectividad fiable, sino que también cierra una brecha importante de seguridad pública al proporcionar a los primeros respondedores de la Nación Cherokee cobertura dedicada y capacidad a través de la red de seguridad pública FirstNet, que soporta más de 24,000 agencias de seguridad pública en todo el país.

"Entregar este espectro dedicado de Banda 14 ha demostrado ser inmensamente valioso en momentos cuando los primeros respondedores necesitan conectividad más: incendios forestales, tornados, huracanes y incontables otros desastres naturales", dijo Jeremy Legg, CTO de AT&T.

Añadió el Jefe Principal de la Nación Cherokee Chuck Hoskin Jr., "Por primera vez, los ciudadanos aquí tienen acceso a servicio inalámbrico y más internet de alta velocidad para acceder a los recursos vitales que necesitan."

Lección 3: El impacto de la IA en redes e infraestructura computacional será amplio e impredecible

Los almacenes representan un gran cuello de botella mientras los equipos de logística dependen más de herramientas digitales y automatización. Los procesos manuales frenan las promesas que los vendedores de software hacen sobre herramientas digitales. Nokia Bell Labs creyó que podían superar este punto de estrangulamiento creando gemelos digitales de instalaciones de almacén usando drones voladores autónomos.

El Servicio Autónomo de Monitoreo de Inventario (AIMS) de Nokia usa procesamiento de visión impulsado por IA para navegar las instalaciones. Según Nokia, los drones escanean 7 a 10 veces más rápido que los humanos, y Nokia estima que AIMS podría entregar a operadores de almacén aproximadamente 40% ROI en tres años.

El problema es que un sistema de inventario basado en drones y IA requiere capacidades robustas de procesamiento, almacenamiento y redes en el edge.

Para lograr esto, Nokia creó una solución edge consistente en servidores edge bare-metal dentro del almacén que ejecutan Canonical's Ubuntu Pro y usan aplicaciones Kubernetes containerizadas para comunicarse con drones y actualizar datos en el gemelo digital. En la fase inicial de prueba de concepto, el proceso de construcción para cada servidor fue manual, al igual que las operaciones TI. Antes de poder enviar AIMS comercialmente, Nokia necesitaba automatizar procesos clave y encontrar una forma over-the-air (OTA) de escalar infraestructura edge a cientos de sitios de almacén sin enviar un camión a cada uno.

Nokia seleccionó la plataforma Palette Edge de Spectro Cloud para automatizar sus despliegues y operaciones edge. Con Palette Edge, Nokia puede desplegar software edge remotamente y gestionar centralmente el ciclo de vida de clústeres Kubernetes edge distribuidos de AIMS.

El primer cliente para AIMS es la empresa de distribución mayorista Fortune 500 Graybar. Según Mark Hirst, vicepresidente de tecnología de Graybar, la automatización es necesaria para mantener la salud de la industria. Atraer y retener empleados que puedan entregar conteos de inventario precisos se está volviendo cada vez más difícil. Graybar cree que no solo AIMS entregará ROI automatizando conteos de inventario manuales y propensos a errores, sino que también les ayudará a esquivar una crisis laboral.

Lección 4: La seguridad en el edge es un desafío constante

A medida que la superficie de ataque edge de la organización típica sigue creciendo, también lo hace la necesidad de herramientas nativas de cloud y edge que contrarresten nuevas amenazas edge. El grupo de construcción McLaren con sede en Londres había estado luchando con varios desafíos de seguridad de endpoint y red. La firma de construcción buscaba una herramienta que pudiera automatizar autenticación de dispositivos y comprobaciones de cumplimiento, mientras proporciona visibilidad en todos los dispositivos en red.

"Nuestro equipo TI estaba a cargo de responder a solicitudes de acceso a red, pero nos llevaba demasiado tiempo manejar cada solicitud y la gente luchaba con la complejidad de integrar con nuestra infraestructura existente", dijo Daniel Blackman, jefe de TI de McLaren. "No podíamos controlar los dispositivos que se conectaban a nuestras redes inalámbricas, incluyendo dispositivos IoT."

Careciendo de control del edge, McLaren no sabía qué había en su red y no podía estar seguro de que los dispositivos conectados cumplían con las políticas de la empresa antes de acceder a recursos clave. Además, el equipo TI de McLaren luchaba para mantenerse al día con actualizaciones de software y seguridad. "A menudo nos veíamos obligados a manejar esto manualmente para todos los dispositivos, lo que consumía mucho tiempo", dijo Blackman.

McLaren tenía una serie de dispositivos críticos para la misión en los que carecía de visibilidad, incluyendo CCTV, dispositivos de audio conferencia, lectores biométricos de seguridad y equipos de videoconferencia. Blackman y su equipo redujeron su búsqueda a proveedores de NAC (Control de Acceso a Red) basados en cloud que pudieran entregar seguridad edge sin sobrecarga de recursos y sin complejidad añadida, particularmente en términos de introducir nuevo hardware o cambios de infraestructura. Eventualmente, McLaren seleccionó el servicio SaaS NAC de la startup Portnox.

Ahora, los dispositivos deben conectarse a través de Portnox CLEAR, un servicio NAC nativo en cloud. CLEAR controla el acceso a la red basado en el protocolo 802.1X. Puede bloquear dispositivos no autorizados, poner en cuarentena endpoints no conformes o limitar el acceso a recursos específicos usando listas de control de acceso (ACLs) o cambios de VLAN. Los usuarios deben conectarse a través de un portal CLEAR, que asiste con la conexión a la red y gestiona la remediación de dispositivos, mostrando a los usuarios los pasos para devolver un dispositivo a un estado de seguridad saludable.

Además de autenticación y control de dispositivos, CLEAR asegura aún más el edge de McLaren a través de detección de dispositivos no autorizados, cumplimiento automatizado de políticas, comprobaciones de cumplimiento, parcheo automatizado y monitorización continua de riesgo de endpoints. Según Blackman, su equipo tuvo CLEAR configurado en 30 minutos, y ahora es fácil para ellos escalar seguridad a otras ubicaciones edge.

Lección 5: El edge empresarial seguirá expandiéndose indefinidamente

El edge empresarial seguirá expandiéndose, incluso para organizaciones que desearían que no fuera así. Con cada dispositivo más complicado que un cuchillo de mantequilla, la conectividad viene cada vez más estándar, ya sea su cafetera de oficina o una pieza costosa de maquinaria en el piso de su fábrica.

Un buen ejemplo es la infraestructura eléctrica. En abril 2024, GE escindió su línea de negocio de fabricación de energía, GE Vernova (NYSE: GEV). "GE Vernova está diseñado para electrificar y descarbonizar el mundo", dijo el CEO Scott Strazik el día que se completó la escisión.

Desde la escisión, la compañía se ha posicionado para desarrollar fuentes de energía sostenibles para tecnologías emergentes, como IA e IoT, y se ha comprometido a invertir casi $600 millones en sus fábricas e instalaciones en EE. UU. durante los próximos dos años para ayudar a satisfacer las crecientes demandas de electricidad en todo el mundo.

GE Vernova fabrica todo tipo de equipos de electrificación, desde turbinas de gas natural para plantas de energía hasta infraestructura de red inteligente hasta equipos hidroeléctricos. A medida que GEV moderniza la generación de energía, también está encontrando múltiples formas de llevar conectividad a sus equipos en el edge.

GEV se está asociando con EnergyHub para llevar capacidades de red inteligente a una gama de dispositivos, incluyendo termostatos inteligentes, vehículos eléctricos, paneles solares y baterías. GEV también está trabajando con Anterix, Ericsson y Nokia para proporcionar servicios empaquetados a utilities sobre redes inalámbricas privadas de 900 MHz. La colaboración se centra en mejorar la infraestructura de comunicaciones de red e impulsar la transformación digital dentro de utilities.

Lo que GEV, McLaren, AT&T, Nokia y muchos, muchos otros han aprendido de sus primeras incursiones en el edge expansivo, hiper-conectado, influenciado por IA es que el edge se expandirá a través de la economía de diversas formas, ya sea que el crecimiento sea planificado o no. Encontrar formas de mantener, actualizar y gestionar remotamente la infraestructura edge de manera rentable y escalable es solo el comienzo del cambio de recursos de vuelta al edge, un cambio que las empresas deben prepararse de una forma u otra porque proveedores de servicios, fabricantes e incluso sus propios empleados continuarán extendiendo los límites del edge empresarial.

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