Largura de banda fluida e demanda de tráfego durante a COVID-19

Andrés Madero, CTO da Infinera

É admirável ver como a humanidade tem se intensificado durante a atual pandemia da COVID-19. Nossos defensores da linha de frente e nossa equipe médica têm trabalhado incansavelmente para conter a propagação do vírus e, com o apoio de nossas comunidades, vamos superar esta crise. Não é surpresa que essa pandemia tenha mudado a maneira como o mundo funciona e, embora algumas empresas tenham sofrido com falta de atividade, outras estão lutando com novas e imensas demandas. Que efeito a COVID-19 teve no setor de telecomunicações? Como os provedores de serviços estão lidando com a crescente demanda por largura de banda e com a mudança dos padrões de tráfego?

Como qualquer outro forte jogador sob quarentena, estou ansioso para ir até o meu console favorito e mais uma vez desafiar as chances contra zumbis ou uma força sombria intergaláctica. No entanto, a rede está tão saturada que minha qualidade de experiência (QoE) de rede é totalmente desperdiçada. "O que está acontecendo com a rede?". Imediatamente minha máscara de jogador á retirada, e meu cérebro de engenheiro de rede entra em ação. Há um claro aumento de tráfego na rede à medida que as pessoas recorrem aos seus aplicativos favoritos do mundo digital, seja à transmissão de vídeo ao vivo, a jogos on-line ou até mesmo às chamadas via Wi-Fi.

A Verizon anunciou recentemente em um comunicado de imprensa que eles observaram um aumento de 75% nos jogos on-line, enquanto o streaming de vídeo aumentou em mais de 12% e o tráfego web está perto dos 20%, com base nos últimos números semanais. De acordo com a empresa de análise de dados e soluções de banda larga OpenVault, o consumo de banda larga aumentou mais de 41% depois que o Centro de Controle e Prevenção de Doenças (CDC) declarou a doença COVID-19 como uma pandemia. Este gráfico da OpenVault mostra o uso médio de dados em janeiro de 2020 em comparação com os dias 16 e 17 de março, mostrando um aumento no uso durante o dia e um aumento geral no uso em todos os âmbitos.

Source: OpenVault

Figura 1: Gráfico de utilização dos dados. Fonte: OpenVault.

E, embora tenha havido um claro aumento no uso de ferramentas on-line durante esta crise, do ponto de vista da infraestrutura de telecomunicações, também está havendo uma mudança de onde, dentro da rede, está vindo a demanda.

Um funcionário, que regularmente realiza videoconferências ou teleconferências com colegas do escritório, não está mais consumindo essa largura de banda do local do escritório, mas mudou sua localização de origem para uma residência que pode estar em um segmento de rede completamente diferente. Os engenheiros de rede desse segmento podem até ter concebido que, para certos picos de tráfego, a quantidade de excesso de assinaturas naquela área fosse apropriada, mas eles não podiam prever a mudança drástica nos padrões de tráfego, a qual está ocorrendo em todas as localidades. No entanto, agora temos esse funcionário em casa, junto com seu cônjuge, que também está trabalhando em casa, e existem os filhos que passaram da transmissão de conteúdos educacionais diretamente da escola para as teleconferências com os professores e para transmissão de vídeos e músicas favoritas, tudo isso na mesma família, gerando uma pressão significativa na rede.

Figura 2: Largura de banda se deslocando dos parques empresariais para as áreas residenciais.
Fonte: Infinera.

Qual é a reação típica? Ligar para o provedor de serviços de Internet e pedir a ele que aumente a largura de banda doméstica. Mas é provável que neste momento esse provedor de serviços esteja recebendo esse pedido de muitos vizinhos e outros residentes na área. Portanto, os provedores de serviços agora precisam aumentar gradualmente o túnel de agregação que atende à toda a área. Isso exigirá envio de um técnico de serviço com novo hardware, o que poderia levar vários dias, ou até mesmo semanas caso o hardware não esteja disponível. Enquanto isso, a parte da largura de banda que o funcionário costumava consumir no escritório permanece disponível, mas inativa, pois ninguém estará no escritório por vários dias, semanas ou até meses. Agora, se apenas um bairro fosse afetado, isso não seria um problema monumental, mas esta situação provavelmente esteja acontecendo na maioria dos bairros de todas as grandes cidades do mundo. Esta simples pedido cria uma cadeia de ações que tem levado os provedores de serviços a reconsiderar a forma como a largura de banda é alocada ou distribuída através de suas redes.

Largura de banda fluida e infraestrutura de rede pós-COVID-19

O dinamismo de um mecanismo de alocação de largura de banda de última geração deve seguir a fonte e ser elástico o suficiente para se adaptar à demanda de serviço. Isso é fácil de entender, mas difícil de realizar em uma rede que depende de túneis com dimensionamento rígido que tem necessidade de qualquer flexibilidade, que não exija uma intervenção na infraestrutura física. Uma atualização típica da largura de banda requer hardware e envios extras de técnicos capacitados para o acesso local, o que na situação de pandemia atual pode ser desafiador. A capacidade definida por software (SDC) supera esta limitação. SDC é um termo que descreve a capacidade de projetar, provisionar e transferir capacidade pela rede via controle de software – complementa a rede definida por software (SDN) e é uma base essencial para as redes totalmente cognitivas.

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Figura 3. Vantagens da capacidade definida por software em relação aos túneis rígidos convencionais. Fonte: Infinera.

A capacidade de fornecer uma largura de banda de maneira incremental em uma rota específica apenas aplicando licenças é um recurso arquitetônico único que poderia ajudar os provedores de serviços a alcançar um novo nível de programabilidade nessas situações. Mais importante, essa tecnologia permite que o provedor de serviços realoque a largura de banda de uma parte da rede para outra, redefinindo os padrões de tráfego e aliviando o congestionamento em questão de minutos. 

Para minha experiência com jogos em casa, isso significa que o provedor de serviços poderia remover o excesso de largura de banda alocado ao parque empresarial, onde meu escritório estava localizado, e usar essa largura de banda para aumentar a largura de banda na minha vizinhança. Ao fazer isso, os provedores de serviços poderiam facilmente aumentar minha largura de banda sem nenhuma implantação adicional de hardware ou a necessidade de enviar um técnico ao local. Isso pode ser feito em questão de minutos – apenas tempo suficiente para eu que possa "renascer" na partida e retomar ao meu jogo de videogame. Com a quantidade certa de automação e análise de rede, essa realocação da largura de banda pode ser perfeita, reagindo à demanda e aos padrões de tráfego da rede e permitindo largura de banda para acompanhar o usuário final.

A tecnologia por trás da magia

A largura de banda instantânea, uma forma de SDC, permite que a capacidade óptica seja ativada através de software em cada módulo de linha. As soluções do tipo largura de banda instantânea permitem uma flexibilidade de rede sem precedentes que permite a ativação da largura de banda da rede por meio de licenças de software – sem necessidade de envio de um técnico ou de visitas ao local. Com soluções como a largura de banda instantânea, as operadoras de rede podem reagir instantaneamente às mudanças nas necessidades da rede, simplesmente ativando a largura de banda necessária com apenas alguns cliques do mouse. O resultado é uma economia drástica no esforço operacional, aumento do tempo para obter receita e uma redução na complexidade e incerteza associadas à tentativa de prever com precisão o crescimento futuro da rede.

Conceitos como os conjuntos de licenças de "Largura de Banda Instantânea" permitem que as operadoras ativem a capacidade em minutos, enquanto são cobradas por essa capacidade após o fato. Isso aumenta significativamente a eficiência econômica da rede, reduzindo o superprovisionamento de capacidade que é paga antecipadamente e fica ociosa. A capacidade não é mais provisionada em excesso antes dos clientes estarem prontos para usá-la. As licenças transferíveis permitem um novo grau de liberdade às operadoras de redes. A capacidade não está mais vinculada a um nó específico, mas pode ser transferida em minutos. Isso alivia as restrições econômicas associadas ao superinvestimento em uma rota da rede quando a demanda aumenta repentinamente ou ocorrem cortes de fibra.

Como a SDC poderia ajudar a atenuar as crescentes preocupações relacionadas com o tráfego dos provedores de serviços durante esta pandemia?

Com uma rede habilitada para SDC, meu provedor de serviços de internet poderia reposicionar parte da capacidade atribuída aos parques empresariais para os hubs do meu bairro. Isso aumentaria a disponibilidade geral de largura de banda e eliminaria qualquer gargalo. Essa implementação poderia levar alguns minutos, sem a necessidade de enviar qualquer pessoal qualificado para o local. Com a ajuda da inteligência artificial (IA) e do aprendizado de máquina, o provedor de serviços poderia determinar proativamente a fonte da demanda de largura de banda e remodelar a rede a medida que mudam os padrões de tráfego. Seria até possível rastrear pico de demandas de largura de banda através da rede para reagir de acordo. Eventos sociais como concertos ou partidas de futebol poderiam ser planejados com antecedência. A medida que as pessoas em todo o mundo estão se refugiando em um local, a SDC permite que os provedores de serviços se adaptem às mudanças nos padrões de fluxo da rede e fornece aos seus valiosos clientes a qualidade de experiência (QoE) que eles precisam.

* – Sobre o Autor: Andrés Madero é Chief Technology Officer para a América Latina e Caribe da Infinera

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