El vuelo: la evolución convergente en la práctica
La mayoría de nosotros hemos soñado con poder volar y, por lo visto, la evolución también. La capacidad de volar —ya sea para escapar de los depredadores, buscar alimento con mayor eficacia o migrar largas distancias— ha demostrado una y otra vez ser de gran utilidad para una amplia variedad de animales. Tanto y con tanta frecuencia, de hecho, que la evolución no deja de encontrar algún camino para alcanzar el objetivo del vuelo. Hoy en día observamos tres grupos distintos de animales que han desarrollado de forma independiente la capacidad de volar: los insectos, las aves y los mamíferos (murciélagos). Cada uno de estos tres grupos ha seguido una trayectoria evolutiva diferente que lo ha llevado al vuelo, cuya forma actual refleja las características de sus antepasados no voladores. Pensemos en los insectos: sus antepasados tenían exoesqueletos externos, caracterizados por su baja densidad y su estructura laminada, lo que les confería distintas resistencias a la tracción según la dirección. Como consecuencia, la evolución de los insectos hacia el vuelo se valió de alas deformables, un enfoque que aprovechaba los recursos disponibles: baja densidad y resistencia a la tracción variable. En el caso de las aves, en cambio, el desarrollo de las plumas fue la «tecnología» crucial en su camino hacia el vuelo. En este caso, las plumas fueron una feliz coincidencia, surgida de la necesidad de ciertos dinosaurios de sangre caliente de contar con un material similar al pelaje para conservar el calor. Solo más tarde resultó que las plumas eran una «tecnología» providencial para hacer posible el vuelo. Por último, los murciélagos, el grupo que más recientemente desarrolló la capacidad de volar, emplean un método basado en la evolución gradual a partir de mamíferos planeadores, aunque todavía no se han beneficiado de eones de adaptación evolutiva.
Un complemento interesante y digno de mención a esta historia es la observación de que, cuando los seres humanos lograron finalmente volar de forma práctica mediante máquinas, recurrieron a enfoques completamente distintos: la sustentación mediante aparatos más ligeros que el aire o perfiles aerodinámicos que se desplazaban a gran velocidad, propulsados por motores de gasolina.
Ha sido interesante, pero ¿qué tiene que ver con el edge?
Desde la perspectiva del pensamiento evolutivo, los caminos que ha seguido la entrega de aplicaciones durante los últimos 20 años también constituyen una historia de evolución convergente. Más concretamente, en estos años se han desarrollado múltiples tecnologías de entrega que, vistas en retrospectiva, han resultado ser los primeros e incipientes pasos evolutivos hacia lo que se está convirtiendo en el extremo de las aplicaciones.
Las redes de distribución de contenidos (CDN) fueron las precursoras de muchas de estas tecnologías ancestrales. Esta tecnología surgió motivada —su «nicho evolutivo», por así decirlo— por la necesidad de distribuir una gran cantidad de datos relativamente estáticos, normalmente imágenes de gran tamaño y transmisiones de audio y vídeo, a una amplia comunidad de clientes consumidores. La solución consistió en almacenar copias en caché de los archivos de datos de gran tamaño en múltiples ubicaciones geográficamente dispersas y más cercanas a los dispositivos cliente. Este enfoque permitió distribuir la carga de trabajo de entrega fuera de un único centro de datos central, tanto en términos de capacidad de procesamiento como de ancho de banda, al tiempo que proporcionaba una latencia menor y más predecible.
Hoy en día, a medida que las aplicaciones han avanzado y se han integrado estrechamente en nuestras rutinas cotidianas, la necesidad de mejorar la experiencia del cliente con las aplicaciones sigue impulsando la reducción de la latencia y el aumento del ancho de banda. Sin embargo, las reglas del juego han cambiado y evolucionado. Del mismo modo que el clima y la geografía impulsan continuamente la adaptación en la naturaleza, los cambios en los requisitos de entrega de aplicaciones propician cambios en las soluciones necesarias. Las necesidades actuales de entrega de aplicaciones van mucho más allá del escenario básico de las CDN. Los casos de uso más sofisticados de hoy en día deben hacer algo más que ofrecer contenido estático sencillo; también plantean requisitos en materia de computación e interactividad. Algunos ejemplos de aplicaciones con necesidades más avanzadas son las videoconferencias y la negociación electrónica. En términos más generales, la tendencia hacia el paradigma de las aplicaciones de página única (SPA), en el que una aplicación se compone de la agregación de diversos servicios web, requiere un conjunto de recursos distribuidos más sólido que el mero almacenamiento estático para mantener una experiencia de usuario enriquecida. A medida que el entorno ha «evolucionado» hacia estos nuevos casos de uso, observamos la correspondiente convergencia de múltiples soluciones ya consolidadas en el mercado, que se adaptan para encajar mejor en este nuevo y lucrativo «nicho evolutivo»: el equivalente tecnológico del concepto de «evolución convergente».
La primera de estas soluciones preexistentes son las CDN antes mencionadas. Su «fortaleza» evolutiva como actores consolidados reside en la amplia infraestructura de la que ya disponen, compuesta por un gran número de nodos de CDN; su trayectoria «evolutiva» consiste en mejorar los nodos existentes para que dejen de centrarse exclusivamente en el almacenamiento en caché y pasen a ofrecer una combinación más equilibrada de diversas tecnologías de almacenamiento —archivos, bases de datos y almacenes de objetos—, junto con recursos informáticos capaces de operar sobre dicho almacenamiento.
La segunda de las soluciones consolidadas en el mercado son los proveedores de nube pública. Su punto «fuerte» es el sólido ecosistema de recursos informáticos, de almacenamiento y de ancho de banda, así como los correspondientes modelos flexibles de consumo de dichos recursos. Por ejemplo, AWS ofrece múltiples tipos de tecnologías de bases de datos, proporciona recursos informáticos mediante modelos con servidor o sin servidor, cuenta con un amplio conjunto de tecnologías para gestionar identidades y autenticación, y ofrece una gran variedad de servicios auxiliares, como registro y generación de informes, visualización, modelado de datos, etc. Sin embargo, su «brecha evolutiva» radica en que no disponen de tantos puntos de presencia como los proveedores de CDN consolidados, por lo que no gozan de la misma amplitud de distribución.
En el otro extremo de la escala en cuanto a puntos de presencia se encuentran los proveedores de servicios móviles (MSP), especialmente a medida que despliegan sus infraestructuras 5G. Los grandes MSP prevén disponer de decenas de miles de puntos de acceso móvil, cada uno de los cuales constituye un punto de entrada a la red troncal. Además de la «fortaleza» que suponen su distribución y escala, cuentan con capacidad de procesamiento y cierta capacidad limitada de almacenamiento en estos puntos de acceso; sin embargo, hasta hace poco, el alcance de estos recursos de procesamiento y almacenamiento se ha limitado a satisfacer las necesidades de infraestructura propias de los MSP. Por tanto, la «carencia» que deben subsanar consiste en adoptar un paradigma informático que ponga la infraestructura de computación a disposición de aplicaciones externas y complementarla con capacidades de almacenamiento adicionales.
Volver a volar y por qué los humanos adoptaron un enfoque diferente
El recorrido que acabamos de describir se corresponde con un proceso evolutivo natural e incremental. Sin embargo, a veces surgen «factores revolucionarios[1]»—elementos que alteran la evolución y obligan a replantear la progresión lineal—. En el caso del desarrollo del vuelo por parte del ser humano, la aparición de sistemas capaces de proporcionar rápidamente una gran cantidad de potencia (por ejemplo, motores de gasolina), junto con materiales y tecnologías de ingeniería que permitían fabricar aleaciones resistentes y ligeras, nos llevó a replantearnos cómo abordar el reto de volar, «cambiando las reglas del juego» con respecto a la forma en que la naturaleza desarrolló el vuelo.
Volviendo a relacionar esta historia con el concepto del edge, el relato sobre la entrega de aplicaciones se ha centrado hasta ahora en descargar el trabajo del lado del «servidor», es decir, la parte de la cadena de entrega que comienza cuando el servidor recibe una solicitud. En concreto, debido a la «predisposición evolutiva» de las soluciones preexistentes (en las que el valor residía en aligerar la carga del servidor de aplicaciones), el enfoque se ha centrado implícitamente en descargar y distribuir el procesamiento y la entrega de contenido que se realizan en respuesta a la solicitud de un «cliente».
Sin embargo, pensemos ahora en lo que ocurre cuando consideramos estos puntos de presencia geográficamente dispersos no solo como nodos de computación y cachés destinados a aliviar la carga del servidor —«proxies de aplicaciones»—, sino también como puntos de control que prestan la misma atención a las solicitudes entrantes de los clientes y las asignan a la infraestructura y a los nodos de computación o caché adecuados para los requisitos de la aplicación. Por ejemplo, una aplicación que tolere la latencia pero requiera un gran ancho de banda, como las copias de seguridad de archivos en la nube, podría encaminarse de forma distinta a una aplicación con poco consumo de ancho de banda pero sensible a la latencia, como los juegos en línea. Las aplicaciones bancarias que necesiten un repositorio central de datos podrían dirigirse a un centro de datos central. Este concepto, que denomino «orquestador de aplicaciones», surge de forma natural cuando se concibe el borde no como algo que se limita a descargar de trabajo al servidor, sino como un elemento cuya función es servir de vía de acceso al entorno generalizado de servidores y nodos de acceso.
Construyamos un avión, no un ornitóptero
Del mismo modo que el ser humano logró finalmente volar de forma práctica no mediante un sistema mecanizado inspirado en las aves (el famoso «ornitóptero» de Leonardo da Vinci), sino buscando cómo aprovechar mejor las tecnologías más adecuadas disponibles —perfiles aerodinámicos combinados con motores de gasolina—, debemos plantearnos cómo reinventar la infraestructura de las aplicaciones con la llegada de un edge omnipresente, distribuido y rico en servicios. A medida que el potencial de esta nueva capacidad se haga más evidente y accesible, los propietarios y operadores de aplicaciones emprenderán la siguiente etapa del proceso evolutivo de las aplicaciones. El consiguiente acontecimiento «revolucionario» —la evolución disruptiva del edge, que pasará de ser un mero proxy del servidor de aplicaciones o una caché de aplicaciones superpotenciada a convertirse en un auténtico orquestador de aplicaciones— abrirá el ecosistema de aplicaciones a una explosión de nuevas posibilidades, que serán objeto de futuros artículos.
Como anticipo de ese camino que tenemos por delante, quiero compartir una visión de cómo asumir el papel del edge como orquestador de aplicaciones permitirá definir de forma más declarativa y basada en intenciones el comportamiento previsto de cada aplicación, lo que impulsará la optimización tanto de su infraestructura como de la experiencia de sus clientes. Por ejemplo, una aplicación —quizá centrada en la tecnología de realidad aumentada— podría especificar una política que priorizase la latencia y el ancho de banda, mientras que una aplicación financiera podría dar prioridad a la fiabilidad o la centralización, y otra aplicación de IoT de consumo podría centrarse en la gestión de los gastos operativos. En términos más generales, adoptar una mentalidad que amplíe el papel del edge y lo aproveche como orquestador de aplicaciones también lo convierte en el lugar lógico para implementar políticas de seguridad y visibilidad, haciendo realidad otra aspiración de muchos propietarios de aplicaciones: disponer de controles de aplicaciones independientes de la infraestructura.
[1] El desarrollo del metabolismo basado en el oxígeno es un buen ejemplo, pero tendré que dejar esa historia para otra ocasión.
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