Tendências de Evolução do Data Center

A demanda por recursos de data center está aumentando cada vez mais, não importa quais serviços o data center suporta. Podemos estar falando de uma operadora em nuvem focada na função de pesquisa, ou nas mídias sociais, ou no e-commerce (e muitas delas exploram todos esses diferentes reinos), terceirização e hospedagem de serviços web para diversas empresas e diversas organizações, ou ainda suporte a aplicações corporativas internas, um tsunami de dados está se movendo para a nuvem e os data centers têm que tentar dar suporte a todos. As estatísticas são alucinantes:

• Nos últimos 10 anos, vimos a típica unidade de comutação de medida que olhamos do ponto de vista da rede na nuvem passar de 640 gigabits por segundo para 25 terabits por segundo. Dentro de alguns anos, falaremos de 51 terabits. 
• O número de conexões feitas à nuvem está aumentando muito mais rápido do que a população – a uma taxa de crescimento anual composta de 10%. 
• O número de usuários conectados que está subindo a uma taxa anual de crescimento composto de 6%. 
• Os tipos de conexões estão mudando, principalmente PCs domésticos para celulares. 
• As conexões entre computadores estão aumentando e vão representar uma grande porcentagem dessa demanda. Por volta de 2023, esperamos que as conexões entre computadores aumentem para 50% de todas as conexões à internet.

Então, é claro que as conexões com a internet estão mudando, e os data centers têm que evoluir para acompanhar.

O vídeo é um grande impulsionador do tráfego na nuvem, mas vamos pensar em como as tecnologias de vídeo mudaram com o passar dos anos. Todos nós assistimos TV de definição padrão alguns anos atrás, e então fomos para HDTV, que é quatro vezes a taxa de bits de TV de definição padrão. A próxima coisa é o vídeo 4K, que é o dobro da taxa de bits de HDTV, e o vídeo 8K está no horizonte. 

E não é só tráfego de vídeo. Veja o Wi-Fi: houve uma explosão no número de hotspots Wi-Fi, e há mais dispositivos móveis em cada um desses hotspots. Uma casa típica pode ter 6 ou mais dispositivos conectados a um hotspot. A taxa de dados que esses hotspots podem suportar também está aumentando, por isso apenas aumenta a demanda. 

Redes celulares 5G também estão entrando em uso agora, e fazendo isso muito mais rapidamente do que as gerações anteriores de tecnologia móvel. Quando a tecnologia 2G foi implementada, foram necessários 14 trimestres corridos para chegar a 17,8 milhões de conexões. A tecnologia 4G precisou de 10 trimestres para chegar a 17,8 milhões de conexões. No caso do 5G, só foram necessário quatro trimestres para chegar às mesmas 17,8 milhões de conexões. Assim, o mundo está se movendo mais rápido, e tudo está impulsionando enormes expectativas de pressão e crescimento em data centers em nuvem. 

Finalmente, os hábitos dos usuários mudaram. O Covid-19 forçou as pessoas a trabalhar e aprender em casa, e tem sido um tremendo teste de estresse. A rede tem se mantido bem diante desses novos hábitos de uso – as pessoas que começaram a trabalhar em casa no início de 2020 continuam trabalhando em casa em um grau muito maior do que no passado. 

Todos esses desenvolvimentos mantêm os gestores de rede em seus dedos em termos de cronograma, o roteiro e quando precisam estar prontos para permitir os próximos passos na evolução do data center.

O aumento da demanda na rede cria desafios técnicos. O benchmark da taxa de dados é fácil de considerar, se estamos falando de gigabits por segundo ou terabits por segundo. Quando aumentamos essas taxas de dados, esbarramos nas leis da física: a perda de dados aumenta à medida que aumentamos a taxa de dados. Existem algumas medidas que podemos tomar para atenuar o impacto, mas não é possível eliminá-lo por completo. 

A perda de dados diminui a distância que podemos enviar um sinal a uma taxa de dados mais alta. Como superamos isso? Podemos mudar parte dos esquemas de modulação usados nos transceptores óticos. Ao fazer isso, temos que otimizar nossas soluções de conectividade para esses formatos de modulação diferentes. 

Além disso, à medida que você vai para taxas de dados mais altas, você dissipa mais energia, de modo que a demanda de energia no data center está aumentando. Precisamos encontrar soluções de energia para permitir mais energia no data center. E, claro, se um data center está consumindo mais energia, então ele também está dissipando mais energia, então também temos problemas de calor. Temos que descobrir como operar a rede em um ambiente mais quente. 

Como vimos, há uma combinação de desafios que devem ser enfrentados. 

Em algumas aplicações, as operadoras de data centers estão mudando a arquitetura de energia –  alterando de uma estrutura CA para CC para otimizar o consumo de energia e aproveitando as eficiências dessa conversão. Em termos do desafio de gerenciamento térmico, os data centers estão agora implantando a Ethernet de 400 gigabits como taxa de dados padrão. Com isso, há um aumento significativo na dissipação de energia dos transceptores ópticos em uso. 

Os fornecedores de conectividade responderam a essas mudanças desenvolvendo soluções de gerenciamento térmico que lhes permitem manter a óptica funcionando em ambientes mais frios e de temperatura mais confiável. Da mesma maneira, temos soluções de cabos de cobre que estão sendo otimizados para larguras de banda de 400 Gigabits, que permitem aumentar o alcance o máximo possível nessa nova taxa de dados mais alta. 

Finalmente, fornecedores e clientes de data center devem compartilhar informações de forma eficaz para criar novas gerações de soluções. Todos os data centers têm roteiros – eles entendem onde estão seus gargalos hoje, e têm um plano sobre como superá-los. Os fornecedores podem fazer um ótimo trabalho ao trazer tecnologia que atenda a esses gargalos ou a esses elos fracos, mas os fornecedores de conectividade e componentes têm que saber sobre os roteiros dos clientes. É claro que cada fornecedor precisa operar com um grau de sigilo e discrição porque é como eles se diferenciam, mas há maneiras de os data centers se comunicarem com a indústria e com fornecedores de componentes para que os fornecedores possam estar prontos quando precisarem dar um passo à frente e abordar esse roteiro da indústria de última geração. 

Para as operadoras de data center, acompanhar as taxas de dados em constante evolução, as necessidades de largura de banda, aplicações e serviços é uma batalha contínua. Mas, trabalhando com parceiros do setor, essas operadoras podem enfrentar o desafio e atender às crescentes demandas.