1987 yılında MIT’de yürütülen ileri görüşlü çalışmaları anlatan The Media Lab adlı kitabı okuduğumda şu soruyla karşılaşmıştım: Sinir sistemlerimizi global bilgisayara nasıl doğrudan bağlayacağız? O zamanlar global bilgisayar ile neyi kastettiklerini merak ettiğimi hatırlıyorum. Birkaç yıl sonra birkaç şey oldu. İnternet evlerimizden erişebildiğimiz sıradan bir kavram haline geldi ve çocukken televizyonda gördüğüm Star Trek iletişim cihazlarını andıran telefonlar hayatımıza girdi. Kablosuz iletişim kavramı ve bunun telefon sistemiyle olası bağlantısı yirminci yüzyılın çok başlarında düşünülmüş olsa da sıradan tüketiciler için ticari bir ürün haline gelmesi 1990’larda gerçekleşti. Bu altyapıların yapımında patlama yaşandı ve artık İnternet dünyadaki tüm kullanıcılar tarafından erişilebilir oldu. Yani İnternet ‘global bilgisayar’ oldu ve kablosuz altyapı, her yerden ona nasıl bağlanacağımız sorusunun cevabının bir parçası. İnsanlık tarihindeki bu trendi geleceğe taşıdığımızda bekleyebileceğimiz tek şey, bu büyümenin onlarca yıl ve çok daha uzun bir zaman devam etmesi olur. Her ne kadar kablosuz iletişim mühendisliğinden bilgisayar mühendisliğine geçişi uzun zaman önce yapmış olsam da kablosuz iletişime ilgimi ve iyimserliğimi kaybetmedim. Daha zengin deneyimlere ve havadan ulaşan hizmetlere olanak tanıma yolunda teknolojinin yaşadığı kaçınılmaz ilerleme ile sunucu kullanımında da bazı beklentiler var. İşte size kablosuz iletişimin bilgisayar sektörü üzerindeki etkisi konusunda bu kadar iyimser olmamın beş nedeni.

Arka Uç Veri Merkezleri

Gittikçe artan sayıda mobil cihaz, bir şeylere bağlanmak için kablosuz erişimi kullanıyor. İster video yayınlamak, ister günlük haberler, ister çevrimiçi müzik, ister otomobil ortak kullanım hizmetleri olsun trafiğin hacmi gittikçe büyüyor. Bu trafiği desteklemek için de veriler ve edinilen istihbaratlar bir yerde bilgisayarlar üzerinde barındırılmalı. Sunucular, her boyuttan veri merkezine ve konuma yayılarak içerik sunumundan veri analizine kadar değişen iş yüklerini destekliyor. Bu hizmetlerin bazıları genel bulutta barındırılırken birçoğu, ilkelerinde bilişim performansı üzerinde daha fazla kontrol ve güvenlik bulunan özel veri merkezlerinde de barındırılıyor. Bu uygulamaların karışımının, öngörülebilir bir gelecek için devam etmesi muhtemel.

NFV

Ağ İşlevleri Sanallaştırma (NFV), 2012 yılında etkileyici bir makaleyle ortaya çıktı ve işlevlerin özel ekipmanlardan standart sunuculara ve anahtarlara taşınmasına neden oldu. Geçmişte ASIC tabanlı donanımlarla gerçekleştirilen ekipmanlar, artık kullanıma hazır sunucular üzerindeki yazılımlar içine uygulanarak maliyetlerin kontrol edilmesini ve yaşam döngüsü boyunca bakımların kolaylaşmasını sağlıyor. Uygulanan yazılım paketlerine ise sanal ağ işlevleri (VNF) adı veriliyor.  Başlangıçtaki görüşe göre bu VNF’ler, tıpkı SaaS barındırıcılarındaki ve “web teknolojisi” şirketlerindeki bulut-yerel uygulamalarda olduğu gibi ağ kullanımındaki değişikliklere uyum sağlamak için taşınabilir ve ölçeklendirilebilir. Ancak bu, yazılımların kapsayıcılar içinde teslim edilmesine veya performans gereksinimlerinin gerektirdiği gibi fiziksel sunucularda çalıştırılmasına engel olmuyor ki bu da bizi, tekrar daha fazla sunucunun kullanımına götürüyor. Mobil ağları destekleyen EPC ve IMS’deki temel ağ alt bileşenleri, sanal ağ işlevleri için anahtar hedeflerdir. Global kablosuz altyapı, talebi desteklemek için büyüdükçe destekleyici çekirdek ağlar, sayıca artıyor ve daha fazla sunucuya ev sahipliği yapıyor.

Bulut Radyo Erişim Ağları

Bulut Radyo Erişim Ağları (CRAN) konsepti, bizi metaforik ormanın daha derinlerine götürüyor. Gittikçe daha fazla bant genişliği talep eden artan sayıdaki kullanıcıyı barındıran taşıyıcılar nasıl tam olarak aynı kalitede hizmeti sunmaya ve maliyetlerini kontrol altında tutmaya devam edebilecekler? Sektörün bu soruyu şu kısıtlamaların sınırları içinde çözmesi gerekiyor; radyo dalgası spektrumu sonsuz değil ve kulelerin ve ilgili ekipmanların kurulumu pahalı. Geçmişte ana taşıyıcı ağlar üzerindeki nihai kullanıcı verilerini almak ve iletmek için gerekli olan paket ve sinyal işlemlerini hücresel veri anten sahaları üzerindeki veya yakınlarındaki ekipmanlar yapıyordu.

CRAN ile bu işlevsellik, BBU (taban bant ünitesi) ve RRH (uzaktan kumandalı radyo başı) arasında bölündü. Merkezi Ünite (CU), birden çok anten konumunun çevresinde yer alan bir ağ kenarı sahası içinde taban bant ünitesini ve konumların uzaktan kumandalı radyo başlarını barındıracak. Bu da her konuma ayrı bir taban bant ünitesi koymaktan daha ucuz olacak ve bazı ilginç ek avantajlar da getirecek. CoMP (koordine edilmiş çoklu nokta) alımı ve iletimi elde edilerek mobil cihazlarda tek seferde birden fazla baz istasyonuna bağlantı sağlanıp ağdan daha iyi faydalanılabilir. Veriler, merkezi ünitede alınan gerçek zamanlı kararlar ile en az yüklü istasyonlardan geçirilebilir. Benzer şekilde cihazlar kenar bölgelerde birden fazla kuleden sinyal alabilir ve merkezi trafik kararları, daha az devir sorunu sağlayabilir. Aynı zamanda baz istasyonları arası ağlara duyulan ihtiyaç kısmen giderilerek olası maliyet tasarrufları da mümkün olabilir. Bu uygulama, spor etkinlikleri gibi maksimum kullanım ihtiyacı olan zamanlara göre ağ kapsamının yeniden yapılandırılmasına da izin verir.

Bu neden mi önemli? Çünkü Merkezi Ünite (CU), taban bant ünitesini (BBU) uygulayan yazılımı çalıştıran bir sunucudur. Bu uygulamanın çok farklı varyasyonları olabilir, ama NFV için geçerli olan aynı konsept radyo erişim ağları için de geçerli. Kullanıma hazır ekipmanın, özel amaca uygun cihazların geliştirilmesine göre daha tercih edilebilir bir ölçek ekonomisi var. 5G hücresel veri başladığında ve bunu yenileri takip ettiğinde CRAN teknolojisi yaygınlaşacak.

Mobil Uç Bilişim

Mobil Uç Bilişim, kablosuz kullanımı arttıkça gittikçe gelişecek başka bir kaçınılmaz olgu. Bugün veri merkezleri dünyasında İnternet kullanıcılarına kabul edilebilir yanıt süreleri sağlamak adına “varlık noktalarının” kurulduğu bir konsept dahi var. Örneğin film yayını gibi OTP video hizmetleri, kullanıcılara yakın konumlarda önbellekte tutuluyor. MEC, veri tüketicilerine yakın (birçok) sahanın kurulmasına neden oluyor. Otonom araçlar, on bin kilometre uzaktaki bir konumdan haritaların indirilmesini beklemeyi kaldıramaz. Bunun yerine yerel bir bilişim sahası, bu tür bir iş yükünü destekler. Aralarında sanal gerçekliğin ve mobil oyunların da bulunduğu birçok yeni iş yükü, mobil uç bilişimden faydalanacak.

Hizmet sağlayıcılar için soru (ve zorluk) ise bu bilişim konumlarının neresi olacağıdır. Bu, zaman içinde gerçekleşecek ve günümüzün ağlarından daha katmanlı bir hiyerarşik ağı getirecek ki zaten bir ahtapotun dağınık sinir sistemi benzetmesi yapılmasının nedeni de kısmen bu. Ortaya çıkan kablosuz kullanımları desteklemek üzere iş yüklerini ve verileri barındıracak sunuculara ev sahipliği yapacak “uzak uç” konumları konsepti doğacak. Bu konumlardan bazıları çevresel sınırları olan halihazırda mevcut binalar olacak olsa da bu durum, sert şartlara dayanıklı hale getirilmiş sunucuların kurulumu ihtiyacını ortadan kaldırmıyor. Belki de hizmet sağlayıcıları için daha cazip olan, yeni fiziki sahalara yatırım yapmaktansa her tür şekilde ve boyutta modüler veri merkezlerini “yeşil saha” çözümleri olarak sunmak olabilir. Bu bir raf kadar küçük önceden oluşturulmuş veri merkezleri, sıcak ortamlarda bile standart sunuculara temiz hava soğutması sağlama becerisi ile kurulabilir.

Yeniden Yapılandırılabilir Bilişim

Mobil kablosuz kullanıcıları desteklemek için sunucularda çalışan bu yeni iş yüklerinin tamamı düşünülürse performans ve paket gecikmesi, bir sorun olabilir. Yüksek frekanslı ticari işlem sektöründe bu tür bilişim modelini erkenden benimseyenler var.Şirketlerin bazıları, sunucuları içinde PCIe kartları olarak FPGA’lar (sahada programlanabilir ağ geçidi dizileri) kurdu. Bu cihazlar, özel görevler için programlandığında, genel talimat setlerini çalıştıran CPU’lara kıyasla daha hızlı işlem sunabilir. Bu arada FPGA’lar, uzun zamandır telekomünikasyon sektöründe de geniş ölçekte kullanılıyor. CRAN örneğine dönecek olursak FPGA’lar, standart 4G ve 5G hücresel veri protokolleri için gerekli FEC (ileri hata düzeltme) algoritmalarını uygulamak için kullanılarak CPU’ların yükünü hafifletebilir ve bu iş yükleri için paket işleme sürecini hızlandırabilir. Bu cihazlar, standart sunucuların becerilerini genişleterek bu sektördeki değerlerini daha da artıracaktır.

Öyleyse “sunucu sanayi” sadece bir sektörden ibaret değil, kablosuz iletişim de dâhil olmak üzere birçok sektör için geçerli bir araç ve ekipman kesiti.

Andy Butcher, Sunucu İleri Mühendislik Grubu, Dell, Round Rock – Teksas