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La Simbiosis (o interdependencia) de la Nube y la Movilidad

Flávio Marques, Furukawa, Septiembre/2015

Introducción

Furukawa LogoLa computación en nube y la computación móvil son sistemas profundamente simbióticos. Ambos evolucionan y maduran juntos y están tan enraizados en el día a día de las personas, que ni nos damos cuenta de cuan compleja se torna esa estructura.

El advenimiento de la movilidad no es exactamente nuevo, ya que las personas llevan sus notebooks en viajes hacia varios lugares desde hace ya muchos años. La diferencia es que fue agregada al universo de la movilidad. Los smartphones, tablets y notebooks están más conectados y paralelamente en una red de acceso enorme, en una revolución que ninguna otra industria vio en toda la historia.

Las personas no buscan más enchufes para conectar su modem, ahora buscan cobertura de señal Wi-Fi o 3G, como algo natural. Se volvió mandatorio para la continuidad de los negocios y comunicación entre las personas, una infraestructura de comunicación inalámbrica tan abarcadora y diversificada como los destinos de los viajeros. De la misma forma, una cantidad creciente de profesionales ocupan su tiempo desplazándose entre salas de reunión y edificios diversos, siempre con la necesidad de chequear periódicamente e-mails, mensajes instantáneos e incluso hacer reuniones remotamente. En las calles, coches y a través de sus celulares, las personas están constantemente on-line. Y con la Internet de las Cosas (IoT) ganando espacio, se suma a todo esto la conexión de una infinidad de nuevos dispositivos.

Para acompañar esa enorme cantidad de información que transita en la red, solo una infraestructura de procesamiento y almacenamiento plenamente disponible es capaz de acompañar el ritmo. La computación en nube se desarrolla para atender esa demanda en movimiento.

La Computación en Nube

La computación en nube heredó ese nombre de la propia Internet. Sin embargo, la sensación de guardar informaciones privilegiadas en un “éter” aún un hecho incómodo para muchos.

Fig. Dispositivos móviles y periféricos subiendo y bajando informaciones de la Nube
Fig. Dispositivos móviles y periféricos subiendo y bajando informaciones de la Nube

La nube es también un ícono para representar el concepto. Frecuentemente encontramos la figura de la nube en artículos, diagramas y presentaciones. A pesar de representarlo muy bien, vale la pena examinarla como con una lupa para entender un poco mejor como está formada.

La computación en nube es una gran virtualización, conceptualmente se asemeja a aquella utilizada en Data Centers para servidores, pero trabajando a nivel global. Y la virtualización no solo de servidores, sino de almacenamiento y aplicaciones que pueden estar en cualquier lugar del mundo, en cualquier Data Center, de forma transparente para quien utiliza los servicios. Una de las últimas fronteras donde la virtualización está llegando es el SDN (Software- Defined Network). El exámen minucioso de la nube por la lupa ya muestra que posee diversos puntos dispersos y que tiene la capacidad de almacenar y procesar informaciones: los Data Centers.

Fig. Data Centers esparcidos en la Nube, definiendo su contenido
Fig. Data Centers esparcidos en la Nube, definiendo su contenido

Los Data Centers esparcidos por todo el mundo, en grandes ciudades o más retirados, necesitan estar conectados para que se comuniquen entre sí y administren esa virtualización planetaria. Sin esa conexión entre ellos no sería posible distribuir el procesamiento, y las transacciones serían hechas una a una. Entonces entramos en una de las características más interesantes de la computación en nube: la gran red óptica de alta velocidad, que cubre todo el mundo y que es esencial para el funcionamiento del sistema.
Conectar los Data Centers y estaciones de Telecomunicaciones globalmente en una geografía tan variada es un gran desafío. Muchas veces los satélites son buena opción para transponer terrenos difíciles o alcanzar áreas inhóspitas. Para los demás, hay una gran gama de cables compactos de altas cantidades de fibras ópticas para conductos, o directamente enterrados, y cables OPGW (cables guía de líneas de transmisión de energía eléctrica con fibras ópticas en su núcleo). O incluso, cables submarinos y otros para aplicaciones especiales como minería y oil & gas.

Las fibras ópticas especiales TeraWave®, TrueWave® y AllWave® garantizan el transporte de Terabits de informaciones a través de estos diversos tipos de cables. El resultado son transmisiones robustas, confiables y libres de errores, encaminando la capacidad máxima de transmisión de los sofisticados equipos de las operadoras.

Fig. Data Centers y estaciones de Telecomunicaciones conectados por fibras ópticas y satélites
Fig. Data Centers y estaciones de Telecomunicaciones conectados por fibras ópticas y satélites

Conectamos todos esos puntos distribuidos en el mundo con una malla densa de cableado óptico, caracterizando mejor la Nube.

Los Data Centers son estructuras complejas donde las operaciones en nube efectivamente suceden de forma virtual, administradas por softwares extremamente sofisticados. La enorme dependencia de ellos exige una alta disponibilidad. Dentro del Data Center también hay una estructura de varios servidores, storage y switches, que están conectados por una malla de cableado capaz de llevar señales a velocidades altísimas. Los equipos en esos ambientes transmiten informaciones en tasas de 10Gb/s hasta 40Gb/s o 100Gb/s y procesan datos en niveles que serían imposibles de imaginarse poco tiempo atrás. La conectividad física de esos ambientes es igualmente importante para la computación en nube y debe estar preparada para los próximos peldaños de 400Gb/s hasta 1Tb/s.
Para ese ambiente interno de misión crítica, hay una línea de cableado metálico y óptico de altísimo desempeño, con capacidad de administración de conexiones y gran densidad. Los Sistemas Ópticos TeraLan® pre-terminados con conectores MPO de baja atenuación y capaces de ejecutar diversas conexiones de una sola vez, aliados a las fibras LaserWave® optimizadas para láser VCSEL o monomodo con bajo pico de agua son el corazón de ese sistema. Los cables de pares trenzados GigaLan® Augmented capaces de transportar 10Gb/s, conectan desde servidores de alto desempeño, hasta sensores de automatización que monitorean el funcionamiento de todos los parámetros más críticos de los Data Centers.

El Acceso de los dispositivos móviles

El diseño de la nube está bien caracterizado cuando establecemos las conexiones entre los Data Centers a través de una malla global de fibras ópticas que pasa por varios ambientes. Y también las conexiones internas, permitiendo que las máquinas se comuniquen a velocidades por encima de los 100Gb/s. Podemos decir que de esta forma, los medios para la virtualización que promueve la computación en nube están definidos. Resta ahora saber cómo transitan las informaciones de los dispositivos móviles hacia la nube y viceversa.
Las conexiones entre Data Centers apuntan siempre hacia el interior de la nube, constituidas por redes de transporte de altas capacidades, robustas, redundantes y con un alto grado de tolerancia a fallas. Las conexiones que serán usadas para el acceso de los dispositivos periféricos y móviles son apuntadas hacia afuera de la nube y poseen capacidades menores que las redes de transporte, pero son mucho más diversificadas.
Desde los Data Centers, puntos de acceso de las redes de transporte ópticas, parten las redes de acceso hacia dispositivos únicos o grupos. Esas redes de acceso llegan hasta empresas que poseen centenas de desktops conectados a la red corporativa y puntos de acceso Wi-Fi para notebooks, smartphones y tablets que se conectan en su interior. También llegan a las muchas residencias que conectan dispositivos móviles o no, como televisores o blu-rays inteligentes. Escuelas, hospitales, redes de gobierno, puntos de acceso públicos y bibliotecas, aeropuertos, puertos, estadios deportivos, todos también conectados con varios dispositivos a la red. Más información es también generada por cámaras instaladas en calles y carreteras, plazas y órganos públicos, sistemas de monitoreo de espacios críticos y ciudades digitales.

Para aquellos dispositivos que no están conectados vía Wi-Fi o cableado estructurado interno y en las inmediaciones externas de edificios, una enorme red de ERB (Estaciones Radio-Base para sistema celular) provee acceso desde GPRS, 3G y lanueva generación 4G LTE através de varias operadoras. Esa red celular también está conectada entre sí y a los Data Centers por las redes backhaul, intermediarias entre el transporte y el acceso. Hay varios cables ópticos para las ERB y hasta para la conexión de las antenas celulares.

Las Redes de acceso son mucho más heterogéneas y poseen diversos medios, tecnologías y topologías de comunicación. El aumento de la demanda y la necesidad de hacer más con menos es el punto común entre todas.

Las Redes de acceso aún tienen una gran proporción hecha en cables metálicos, principalmente aquellas concebidas para redes de voz y que sufrieron actualización con protocolos xDSL para atención a los suscriptores con conexión de datos. De la misma forma, en proporciones diferentes, el cableado estructurado categorías 5e/6/6A en las edificaciones conectan teléfonos, PABX y computadores en red, además de cámaras y sistemas de automatización de edificios (BAS), todos generando y tomando grandes cantidades de información de la nube y enviando hacia ella. El sistema de cableado GigaLan® Augmented Categoría 6A con ancho de banda mayor que 500MHz conecta computadores con velocidades de hasta 10Gb/s.

Las redes de acceso externas de uso primario para voz con capacidad de transporte de datos cuentan con los cables de la familia xDSL-40MHz para obtención de la máxima capacidad de transmisión en el medio metálico en redes externas. Las propias centrales también son conectadas internamente usando los cables Fast-CIT y así garantizan altas tasas de transmisión, desde el suscriptor hasta las centrales y Data Centers.

A pesar del gran parque de cableado metálico instalado, las redes de acceso más modernas están siendo construidas con fibras ópticas. Además de la tradicional topología punto a punto ya usada hace muchos años, iniciando el FTTH (fiber-to-the-home), y de las redes HFC (hibridas fibra-coaxial), una nueva tecnología basada en redes punto-multipunto viene creciendo de forma intensa por sus características de simplicidad, ahorro, robustez y ancho de banda. Las redes ópticas pasivas (PON) predominan en la ascensión de las redes de acceso ópticas.

De esa forma caracterizamos las conexiones que irrigan la nube con informaciones provenientes de fuera de ella, para ser procesadas, almacenadas y enseguida colocadas a disposición para otros puntos externos a ella.

Fig. Redes de acceso metálicas externas (xDSL) e internas (Cat. 5e/6/6A), ópticas PON-LAN y Backhaul
Fig. Redes de acceso metálicas externas (xDSL) e internas (Cat. 5e/6/6A), ópticas PON-LAN y Backhaul

Las redes ópticas pasivas (PON-LAN) llevaron al máximo el aprovechamiento de la gran capacidad de las fibras ópticas. Sin la necesidad de equipos electrónicos en el medio de la red, una fibra óptica puede llevar hasta 64 suscriptores los servicios de internet en banda ancha, voz y video HD con alta confiabilidad. Los sistemas GPON colocan a disposición 2,5Gbps por puerto y poseen facilidades de enrutamiento que permiten la integración con redes metropolitanas de internet, operadoras e ISP, además de garantizar la mejor calidad de voz, video y otros servicios sofisticados de red. La tecnología GPON que interconecta cámaras y call-boxes en carreteras, hospitales y hot-spots en ciudades o sistemas de acceso en grandes centros comerciales también conecta computadores, teléfonos y monitores en oficinas a través del sistema LaserWay®.

Conclusión

Vimos que la nube conecta grandes centros de almacenamiento y procesamiento de informaciones, los Data Centers entre sí y con diversos dispositivos que están esparcidos por el mundo, sean fijos o móviles. Para que las redes inalámbricas estén siempre disponibles y lleven el acceso hacia los dispositivos móviles en cualquier lugar es necesaria una red óptica abarcadora, confiable y con alto desempeño. En todos los lugares, desde el acceso hasta el centro de la red y por los más diversos caminos Furukawa está presente.


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