Computação de borda

Starlink e Couchbase - Acelerando a inovação para as estrelas

Se os dados são a força vital dos aplicativos corporativos, as redes são as artérias.

As redes são tão vitais porque viabilizam os processos comerciais, humanos e de missão crítica, conectando as organizações com clientes, funcionários e parceiros, aumentando a eficiência, potencializando a automação, impulsionando o envolvimento e acelerando a produtividade. As redes são a cola que une os aplicativos modernos.

Mas os aplicativos só podem ser tão disponíveis e rápidos quanto a rede que os sustenta. Atingir altos níveis de confiabilidade e velocidade é a chave para o sucesso. As interrupções e a lentidão da rede são uma realidade diária que leva ao tempo de inatividade com resultados dispendiosos e, às vezes, desastrosos. E, acredite ou não, ainda há uma grande parte do globo sem nenhum acesso à rede, não apenas em locais remotos, mas até mesmo nas principais áreas metropolitanas. Assim, as redes têm evoluído para aumentar a cobertura e as velocidades - desde as redes com fio, sem fio, 5G e agora as redes celestiais emergentes de última geração, como a Starlink.

Dançando com as estrelas

A Starlink é a mais nova inovação da SpaceX. Trata-se de uma rede de satélites que promete levar internet rápida e confiável a lugares onde antes não havia. Do site Starlink.com:

"A Starlink é ideal para áreas onde a conectividade não é confiável ou está completamente indisponível. Pessoas em todo o mundo estão usando a Starlink para obter acesso à educação, serviços de saúde e até mesmo suporte de comunicações durante desastres naturais."

A Starlink está sendo aclamada como a próxima evolução da Internet de banda larga. Mas uma rede de satélite não é novidade: a HughesNet e a Viasat oferecem Internet via satélite há muitos anos. Então, qual é a diferença da Starlink? Bem, para começar, ela oferece uma cobertura muito melhor e uma latência muito menor do que as redes de satélite tradicionais:

Cobertura global

    • A Internet via satélite padrão é alimentada por apenas alguns satélites gigantes em órbita geoestacionária, que permanecem em uma posição fixa acima da linha do Equador, acompanhando a rotação da Terra. Devido à sua natureza "fixa no céu", os satélites geoestacionários só podem atender a áreas específicas. Por exemplo, a banda larga via satélite da HughesNet é alimentada pelo Satélites Júpiter 1 e Júpiter 2e está disponível apenas nos Estados Unidos contíguos, em Porto Rico e no Alasca.
    • Em comparação, os satélites Starlink são relativamente pequenos e são implantados em constelações de grande volume para maximizar a cobertura global. Atualmente, há mais de 2.200 satélites Starlink em órbita, com planos de dobrar esse número em um futuro próximo. Em última análise, a Starlink pretende colocar 42.000 satélites em órbita, distribuídos em diferentes "conchas" orbitais em diferentes altitudes e inclinações, essencialmente cobrindo o planeta com conectividade à Internet.

Global Starlink coverage map from starlink.com
https://www.starlink.com/map

Menor órbita, menor latência

    • Um satélite geoestacionário orbita a cerca de 22.000 milhas de distância da superfície da Terra. Essa distância traz consigo uma latência significativa - mais de 600 milissegundos - ou cerca de 10 vezes mais lenta do que as redes terrestres, tornando a banda larga padrão via satélite inviável para aplicativos sensíveis à latência, como videoconferência, jogos de vídeo on-line para vários jogadores ou sistemas comerciais em tempo real.
    • Em comparação, as constelações de satélites Starlink estão em órbita terrestre baixa (LEO) a cerca de 340 milhas da superfície da Terra, muito mais perto do que os satélites geoestacionários. Isso significa que os sinais da rede Starlink têm uma distância menor para percorrer e, como resultado, são mais rápidos e sofrem menos degradação de sinal. A Starlink oferece latências de apenas 43 milissegundos, suficientemente rápidas para suportar aplicativos que as redes de satélites geoestacionários tradicionais não conseguem.

Onde uma Rede Celestial de Próxima Geração faz a diferença?

É claro que o Starlink é excelente para acessar a Internet de alta velocidade em áreas remotas onde não existem outras opções de conectividade. Starlink RV está aparecendo no Canais de acampamento e exploradores da natureza selvagem no YouTubeonde os anfitriões que acampam no topo de montanhas distantes exibem com prazer sua antena Starlink e testam as velocidades de upload e download diante das câmeras. A Starlink oferece velocidades de download de 50 a 250 mbps e de upload de 10 a 20 mbps, e os testadores do YouTube tendem a comprovar essas velocidades de forma consistente. 

A vantagem para esses exploradores é que isso lhes permite sair da rede e ainda fazer upload de arquivos de mídia gigantescos para suas redes sociais. É fácil extrapolar esses benefícios para casos de uso mais impactantes e críticos para o ser humano, como o fornecimento de Internet vital para trabalhadores de emergência em zonas de desastre ou para clínicas médicas móveis em vilarejos remotos sem conectividade.

Mas os benefícios reais da Starlink estão começando a se tornar aparentes para as grandes empresas, que veem a tecnologia como um divisor de águas. Por exemplo, a PC Magazine informou que Hawaiian Airlines recentemente fechou um acordo com a SpaceX para usar a Starlink para internet a bordo a partir do próximo ano. Também foi relatado que a gigante das linhas de cruzeiro Royal Caribbean (um cliente da Couchbase) obteve aprovações da FCC para usar a Starlink a bordo de seus navios de cruzeiro para fornecer Internet de alta velocidade aos passageiros e à tripulação. Em suas carta para a FCCdisse a empresa:

"Devido à natureza geograficamente dispersa de nossa operação, bem como às demandas de largura de banda das dezenas de milhares de hóspedes e tripulantes que estão a bordo conosco a qualquer momento, enfrentamos os mesmos desafios de um setor de hospitalidade em terra firme: uma operação que precisa estar conectada o tempo todo para nossos negócios e hóspedes que esperam conectividade e experiências habilitadas para conectividade iguais às encontradas em terra firme. Esses desafios exigem uma solução de última geração no mercado."

As companhias aéreas e as empresas de cruzeiros já estão prevendo enormes benefícios para seus negócios com a adoção da Starlink. A tecnologia promete proporcionar melhores experiências aos passageiros, o que gera mais negócios e, por fim, mais receita.

O uso comercial generalizado da Starlink é apenas uma questão de tempo. Agora que a FCC aprovou seu uso em veículos em movimento, o restante do setor de viagens seguirá o mesmo caminho, assim como a logística de frete, o transporte público, a energia e os serviços públicos e qualquer outro setor em que usuários, veículos e até mesmo ambientes inteiros se movimentem e se desloquem para locais onde a rede tradicional não é confiável, é cara ou não existe.

Todas as redes têm problemas

Encontrar a rede certa não tornará os aplicativos 100% disponíveis e rápidos em tempo real por si só. Há certas variáveis com as quais todas as redes precisam lidar - coisas como degradação do sinal, condição da linha, falha mecânica e até mesmo coisas simples como a cobertura de nuvens podem afetar a velocidade e a disponibilidade. E todas as redes têm esses problemas, seja com fio, sem fio, 5G ou celestial de última geração, portanto, mesmo que uma seja mais rápida que a outra, nenhuma está imune a interrupções e lentidão.

Mas, como disse a Royal Caribbean, "...uma operação precisa estar conectada o tempo todo para nossos negócios e convidados..." Essa declaração representa a necessidade de atender a uma classe crescente de aplicativos que não podem se dar ao luxo de sofrer lentidão ou tempo de inatividade, ponto final.

Portanto, com os problemas inerentes à rede, como criar aplicativos que estejam conectados o tempo todo?

A única solução é mover seus sistemas para o lado mais próximo da rede e acoplá-los a um banco de dados que ofereça suporte a alta disponibilidade, consistência eventual e sincronização.

CouchbaseO Couchbase Mobile, o banco de dados NoSQL moderno com velocidade na memória, familiaridade com SQL e flexibilidade JSON, foi criado especificamente para redes em evolução desde que lançamos o Couchbase Mobile em 2013.

De volta ao futuro

Olhando para trás no tempo, na Couchbase, entendemos a natureza evolutiva da conectividade de rede e o impacto resultante nos sistemas de negócios, e fomos capazes de fornecer recursos de banco de dados que ampliaram os benefícios das arquiteturas de rede comuns:

    • Introduzimos um banco de dados incorporado para permitir sistemas em áreas sem conectividade.
    • Introduzimos recursos robustos de sincronização de dados para lidar com as interrupções e a latência da conectividade sem fio.
    • Mais recentemente, introduzimos o suporte para arquiteturas de computação de borda que usam 5G e computação de borda com vários acessos (MEC).
    • Agora estamos ansiosos pelo futuro e pelas redes celestiais.

Pronto para a borda

Assim como fornecemos inovações em bancos de dados para evoluções anteriores de redes, o Couchbase está preparado para maximizar os benefícios de tecnologias emergentes como a Starlink. Isso ocorre porque o Couchbase suporta nativamente computação de bordaO Couchbase é uma abordagem arquitetônica para superar os problemas inerentes à rede, movendo a computação e o processamento de dados para mais perto do ponto de interação. O Couchbase fornece:

    • Couchbase Capella - Um banco de dados como serviço (DBaaS) na nuvem totalmente gerenciado.
    • Serviços de aplicativos Capella - Serviços totalmente gerenciados para armazenamento de arquivos, sincronização bidirecional, autenticação e controle de acesso para aplicativos móveis e de borda.
    • Couchbase Lite - Um banco de dados móvel incorporado.

Desses recursos, o Capella App Services é indiscutivelmente o ingrediente de ligação, aproveitando a rede para sincronizar os dados entre o banco de dados de back-end e os dispositivos de borda, fornecendo, assim, um componente-chave da tolerância de partição. Com o App Services, as alterações de dados são compartilhadas em todo o ecossistema de aplicativos conforme a conectividade permite, enquanto que, durante as interrupções da rede, os aplicativos continuam a operar, graças ao banco de dados incorporado.

Vamos dar uma olhada em como o Couchbase pode aproveitar o Starlink usando um exemplo de navio de cruzeiro.

Amarrando tudo

Esta animação (figura a) mostra como um navio de cruzeiro pode usar o Starlink e o Couchbase para alimentar aplicativos para hóspedes e tripulantes que são sempre rápidos e estão sempre disponíveis.

Couchbase powered apps for cruise ship connectivity

Figura A: Navio de cruzeiro com aplicativos alimentados pelo Couchbase Capella e pela Starlink Network

A bordo do navio de cruzeiro, vemos uma variedade de dispositivos, incluindo telefones, tablets, wearables e dispositivos de IoT. Eles representam os passageiros fazendo coisas como pedir comida, comprar mercadorias, adicionar comodidades de viagem e acessar os serviços aos hóspedes. Eles também representam a tripulação fazendo inventário, efetuando compras e conduzindo inspeções.

Os aplicativos e serviços usados pelos hóspedes e pela tripulação são hospedados a bordo, com o apoio de um banco de dados Couchbase local, que é representado no centro do navio.

Na parte superior do diagrama na nuvem, vemos Couchbase Capellaque fornece o DBaaS para servir como um data center central da frota, bem como serviços de aplicativos para fornecer sincronização e segurança do usuário para os aplicativos a bordo.

O Couchbase aproveita a rede celestial para unir tudo isso, sincronizando automaticamente entre a nave e a nuvem pelo Starlink.

Quando a conexão de rede fica mais lenta ou é interrompida por qualquer motivo, os aplicativos em execução a bordo não são afetados e continuam a encantar os hóspedes e a manter a produtividade da tripulação.

É claro que essa arquitetura não é exclusiva dos navios de cruzeiro. Ela é facilmente repetida e pode ser aplicada a uma ampla variedade de casos de uso, como companhias aéreas, que podem oferecer aplicativos sempre disponíveis para passageiros e tripulantes durante o voo:

Couchbase powering in-flight offline apps

...ou para energia e serviços públicos, onde os aplicativos em ambientes remotos, como plataformas de petróleo no mar, podem garantir que seus aplicativos essenciais nunca fiquem lentos ou falhem:

Couchbase Capella syncing with oil and gas apps

Com o Couchbase e o Starlink em uma arquitetura de computação de borda, qualquer organização - especialmente aquelas em locais remotos ou que se deslocam - pode fornecer aplicativos que estão sempre ativos e sempre rápidos.

O material certo

Com a disponibilidade de redes celestiais de última geração, computação onipresente e bancos de dados distribuídos, qualquer organização pode agora criar aplicativos e negócios altamente disponíveis em locais onde antes era impossível.

O Couchbase amplia os benefícios das novas tecnologias de rede, como a Starlink, reduzindo a latência e aumentando a confiabilidade dos sistemas que as utilizam.

Esse espaço está realmente decolando. Mal posso esperar para ver as novidades criadas com o Starlink e o Couchbase Capella.

Experimente o Couchbase Capella gratuitamente: https://cloud.couchbase.com/sign-up

 

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Autor

Postado por Wayne Carter

Wayne Carter é vice-presidente de engenharia da Couchbase, onde é responsável por liderar a visão, a estratégia e o desenvolvimento das soluções móveis, de IoT e de computação de ponta da empresa. Antes de ingressar na Couchbase, Wayne trabalhou como líder, arquiteto e engenheiro na Oracle e na Siebel Systems.

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