O que é o Edge Storage?

O armazenamento Edge dá resposta a esta situação distribuindo os recursos de armazenamento através da rede, colocando-os estrategicamente mais perto da origem de dados. Isso pode envolver o uso de dispositivos de armazenamento integrados a servidores Edge, gateways ou até diretamente nos próprios dispositivos.

A computação Edge requer uma mudança na nossa forma de pensar sobre o armazenamento de dados. Em vez de um repositório centralizado, o armazenamento Edge envolve uma arquitetura distribuída onde os dados se encontram mais próximos do seu ponto de origem.

Esta natureza distribuída apresenta desafios e oportunidades únicos, com impacto em tudo, desde a gestão e segurança dos dados até às escolhas do sistema de ficheiros. O armazenamento Edge não se resume a substituir a cloud, mas sim a colocar estrategicamente os recursos de armazenamento onde são mais eficazes, criando uma abordagem híbrida.

Muitas vezes, isto significa que as empresas começaram a lidar com dispositivos mais pequenos e com maiores limitações de recursos na vanguarda, que exigiam uma análise cuidadosa da capacidade de armazenamento, do consumo energético e da conectividade de rede.

Sistemas de ficheiros para armazenamento Edge

A escolha do sistema de ficheiros em disco é crucial para a eficácia do armazenamento Edge. Os tradicionais sistemas de ficheiros, concebidos para sistemas de armazenamento centralizado de grandes dimensões, podem não ser ideais para a conectividade com constrangimentos ao nível dos recursos e, frequentemente, intermitente, de ambientes Edge. Diversos fatores influenciam a escolha de um sistema de ficheiros adequado:

• Footprint: Dispositivos Edge costumam ter capacidade de armazenamento limitada. Um sistema de ficheiros com dimensões reduzidas é essencial para minimizar a utilização de recursos a cada pedido.
   
• Durabilidade e fiabilidade: Embora alguns dados possam ser transitórios, outros dados devem ser armazenados de forma persistente. O sistema de ficheiros deve oferecer mecanismos para a integridade e a recuperação dos dados, mesmo em caso de cortes de energia elétrica inesperados ou de perturbações da rede.
   
• Escalabilidade: À medida que o número de dispositivos Edge e o volume de dados gerados aumentam, o sistema de ficheiros deve poder escalar com eficiência.
   
• Deteção de rede: Em alguns casos, o sistema de arquivos pode precisar estar ciente da conectividade de rede e ser capaz de lidar com conexões intermitentes ou compartilhamento de dados e sincronização com um servidor central.
   
• Segurança: A proteção dos dados no limite é fundamental. O sistema de arquivos de disco pode precisar suportar mecanismos de criptografia ou controle de acesso.

Ao considerar os sistemas de arquivos de armazenamento Edge, a velocidade com que os dispositivos podem ler dados se torna fundamental. As aplicações costumam precisar de ler dados de sensores em tempo real, ler ficheiros de configuração para execução imediata ou ler registos armazenados para análise rápida.

Para garantir um funcionamento eficiente, os sistemas devem começar a ser otimizados de modo a ler rapidamente grandes volumes de dados, ler ficheiros acedidos frequentemente com uma latência mínima e até ler dados fragmentados sem degradação significativa do desempenho. O sistema de arquivos afeta isso a cada solicitação. Alguns sistemas de arquivos de disco comumente considerados para armazenamento Edge incluem:

• Lightweight File Systems: Os sistemas de ficheiros FAT32, exFAT e semelhantes são frequentemente utilizados para dispositivos de extremidade mais simples, devido à sua baixa sobrecarga e compatibilidade. No entanto, podem não possuir funcionalidades avançadas, como registo em diário e recuperação de erros robusta.
   
• Sistemas de Ficheiros Incorporados: YAFFS2, SPIFFS e LittleFS foram especialmente concebidos para um produto como os sistemas integrados e oferecem funcionalidades como o nivelamento por desgaste da memória flash, que é normalmente utilizada em dispositivos Edge.
   
• Distributed File Systems: Para implementações de borda mais complexas, sistemas de arquivos distribuídos como Ceph ou GlusterFS podem ser considerados. Estes sistemas podem proporcionar escalabilidade e redundância entre nós de vários níveis.

Uma abordagem comum é utilizar um sistema de ficheiros padrão como o ext4 localmente no dispositivo Edge e implementar um mecanismo de sincronização separado para transferir dados para um servidor central ou um armazenamento cloud.

O sistema de ficheiros de disco ideal para o armazenamento Edge depende estreitamente dos requisitos específicos da aplicação, das características dos dispositivos Edge e da arquitetura Edge em geral. Uma avaliação e um teste cuidadosos são essenciais para garantir que o sistema de arquivos escolhido atenda às necessidades de desempenho, confiabilidade e segurança da implantação de borda.

O armazenamento Edge está a encontrar um eixo de aplicações numa vasta gama de indústrias e casos de uso, impulsionado pela necessidade de uma tarefa de processamento de dados mais rápida, uma latência reduzida e uma maior eficiência da largura de banda. Ao armazenar os dados mais perto da fonte, o armazenamento Edge permite obter informações e ações em tempo real, abrindo novas possibilidades para a inovação e a otimização.

Armazenamento Edge em dispositivos IoT

A Internet dos Objetos (IoT) é um excelente exemplo de onde o armazenamento Edge desempenha um papel crucial num produto. Os dispositivos IoT, desde os sensores e atuadores até aos veículos ligados e aos eletrodomésticos inteligentes, geram grandes quantidades de dados. O armazenamento e o tratamento destes dados na periferia oferecem várias vantagens:

• Latência reduzida: Para aplicações sensíveis ao tempo, como a automatização industrial digital ou veículos autónomos, a minimização da latência é essencial para libertar desempenho. O armazenamento Edge permite um acesso e um processamento de dados mais rápidos, proporcionando um controlo e uma tomada de decisões em tempo real. Imagine uma fábrica onde os sensores detetam uma possível falha no equipamento. O armazenamento Edge permite uma análise e uma ação imediatas, evitando tempos de interrupção dispendiosos.
   
• Otimização da largura de banda: A transmissão de todos os dados IoT para uma cloud central pode criar problemas na largura de banda da rede. O armazenamento Edge reduz a quantidade de dados necessária para a transmissão, através do processamento e da filtragem dos dados localmente. Apenas os dados relevantes ou agregados são enviados para a cloud, o que permite poupar largura de banda e custos.
   
• Operação offline: Em muitas implementações IoT, a conectividade de rede pode ser intermitente ou não confiável. O armazenamento Edge permite que os dispositivos continuem a funcionar e a recolher dados mesmo quando se encontram desligados da rede. Os dados podem ser sincronizados com a cloud após o restauro da conectividade.
   
• Privacidade e segurança dos dados: O armazenamento local de dados sensíveis pode melhorar a privacidade e a segurança. Isto é particularmente importante para aplicações como os cuidados de saúde ou as casas inteligentes, onde os dados dos utilizadores precisam de ser protegidos.

À medida que o número de dispositivos IoT aumenta, a gestão e o processamento dos dados tornam-se um desafio cada vez maior. O armazenamento Edge ajuda a distribuir a carga de trabalho e permite implementações IoT mais escaláveis.

Embora o armazenamento Edge seja muitas vezes visto como uma alternativa ao armazenamento cloud, na realidade complementa o produto de cloud computing em vários cenários e pode ser o eixo em torno do qual o armazenamento flexível gira.

Ao processar e armazenar dados no limite, o armazenamento Edge pode reduzir a carga da infraestrutura cloud. Isto pode reduzir os custos e melhorar o desempenho das aplicações baseadas na cloud.

O armazenamento Edge facilita o desenvolvimento de arquiteturas de cloud híbrida onde os dados são processados e armazenados, tanto na extremidade como na cloud. Isto permite uma maior flexibilidade e otimização com base nos requisitos da aplicação.

Para as aplicações cloud que requerem uma baixa latência ou uma elevada largura de banda, o armazenamento Edge pode melhorar o desempenho ao aproximar os dados dos utilizadores. Isto é particularmente relevante para aplicações como jogos online, streaming de vídeo e realidade aumentada.

O armazenamento Edge pode ser utilizado como eixo numa estratégia de armazenamento de várias camadas. Os dados acedidos com mais frequência podem ser armazenados na extremidade para um acesso rápido, enquanto que os dados utilizados com menos frequência podem ser movidos para a cloud para armazenamento e arquivo a longo prazo.

Em suma, o armazenamento Edge não tem a ver com a substituição da cloud, mas sim com o alargamento do seu alcance e das suas capacidades. Ao colocar os recursos de armazenamento no centro das atenções, as empresas podem criar aplicações mais eficientes, escaláveis e reativas, aproveitando todo o potencial da inovação baseada nos dados.

Vantagens do armazenamento Edge

O armazenamento Edge oferece um conjunto interessante de vantagens que respondem às crescentes necessidades da gestão de dados moderna. Ao distribuir os recursos de armazenamento mais perto da origem de dados, melhora gratuitamente o desempenho, a relação custo/eficácia, a segurança e a escalabilidade.

• Latência reduzida: Uma das principais vantagens do armazenamento Edge é a redução da latência. Ao armazenarem os dados digitais num local mais próximo do ponto de origem, os tempos de acesso diminuem significativamente, o que resulta num desempenho mais rápido das aplicações e numa tomada de decisões em tempo real. Isto é crucial para aplicações como a automatização industrial, os veículos autónomos e a análise em tempo real.
   
• Menores custos com a largura de banda: O armazenamento Edge pode reduzir significativamente a quantidade de dados a transmitir para uma cloud central ou um datacenter. Realizando o trabalho de processamento e filtrando os dados localmente, apenas as informações essenciais são enviadas, minimizando a utilização da largura de banda e custos associados.
   
• Desempenho melhorado: Um acesso mais rápido aos dados traduz-se numa melhor desempenho das aplicações. O armazenamento Edge permite tempos de resposta mais rápidos, experiências de utilizador mais suaves e a capacidade de processar cargas de trabalho de utilização intensiva de dados de forma mais eficiente.
   
• Soberania e conformidade reforçada dos dados: O armazenamento de dados localmente "à margem" pode ajudar as empresas a respeitarem as regulamentações de soberania de dados e as leis de privacidade. Isto é particularmente importante no caso de os dados sensíveis deverem ser mantidos em limites geográficos específicos.
   
• Maior fiabilidade e disponibilidade: O armazenamento Edge pode melhorar a fiabilidade e a disponibilidade das aplicações através da redução da dependência de um único centro de dados centralizado. Mesmo que a ligação à cloud seja interrompida, os dispositivos Edge podem continuar a funcionar e aceder aos dados armazenados localmente.

O armazenamento Edge pode ser escalado mais facilmente do que a versão do armazenamento centralizado. À medida que o número de dispositivos e o volume de dados aumentam, podem ser adicionados nós Edge adicionais à rede, distribuindo a carga de trabalho e assegurando um desempenho consistente.

Ao reduzir a utilização da largura de banda e ao libertar os recursos da cloud, o armazenamento Edge pode permitir uma grande poupança. As organizações podem otimizar a sua infraestrutura de armazenamento e evitar o sobreaprovisionamento de recursos cloud.

Embora o armazenamento Edge ofereça muitos benefícios, a segurança continua a ser uma preocupação fundamental. A distribuição dos dados por várias localizações de margem pode criar novas vulnerabilidades, caso não seja tratada adequadamente. No entanto, o armazenamento Edge também oferece vantagens de segurança melhoradas quando implementado cuidadosamente:

Ao limitar a quantidade de dados sensíveis transmitidos para a cloud, o edge storage pode reduzir a superfície de ataque e minimizar o risco de violações de dados em larga escala. O armazenamento local de dados na periferia pode dificultar o acesso e a filtragem de grandes volumes de informação por parte dos hackers.

O armazenamento Edge também permite um controlo mais granular sobre o acesso a dados, permitindo políticas de controlo de acesso mais rigorosas no local e limitando o acesso a dados sensíveis com base em funções do utilizador e permissões dos dispositivos. A manutenção de dados sensíveis dentro de limites geográficos específicos pode valorizar a segurança dos dados e ajudar as empresas a respeitarem as regulamentações de soberania de dados.

O armazenamento Edge facilita a localização dos dados, garantindo que estes se mantêm num perímetro definido. A encriptação de dados pode ser implementada na extremidade para proteger informação sensível tanto em trânsito como em repouso, evitando o acesso não autorizado mesmo que um dispositivo Edge esteja comprometido.

A proteção dos próprios dispositivos Edge é crucial para a proteção dos dados na extremidade, exigindo práticas de gestão de dispositivos robustas, incluindo arranque seguro, atualizações de firmware e autenticação do dispositivo. A computação Edge permite que os dados sejam processados e filtrados localmente, reduzindo a quantidade de dados sensíveis que precisam de ser armazenados e transmitidos, aumentando ainda mais a segurança.