Edge computing 5G con AWS Wavelength - Diseño de aplicaciones de ultra baja latencia
Explicamos la ejecución de aplicaciones en el edge 5G con Wavelength, el diseño de Wavelength Zones y los casos de uso.
Descripción general de Wavelength
Wavelength es un servicio que coloca recursos de cómputo de AWS dentro de las redes 5G de los principales operadores de telecomunicaciones como Verizon, KDDI y Vodafone. El tráfico desde dispositivos 5G se procesa dentro de la red del operador sin pasar por Internet, logrando latencias de un solo milisegundo. Es adecuado para aplicaciones que requieren ultra baja latencia como AR/VR, streaming de juegos e inferencia en tiempo real.
Wavelength Zones y arquitectura
Las Wavelength Zones son infraestructura AWS instalada dentro de los centros de datos de los operadores de telecomunicaciones, logrando latencias inferiores a 10 milisegundos (normalmente 2-5 milisegundos), y permiten utilizar EC2, EBS y subredes VPC. Se agregan subredes de Wavelength Zone a una VPC existente, conectando los recursos del edge 5G con los recursos de la región (RDS, S3) dentro de la VPC. La arquitectura general procesa las solicitudes de dispositivos 5G en EC2 de la Wavelength Zone y persiste los datos en DynamoDB o S3 de la región. En Japón, las Wavelength Zones de Tokio y Osaka están disponibles en la red 5G de KDDI.
Patrones de diseño de aplicaciones
El patrón básico es una arquitectura dividida donde se colocan los procesos sensibles a la latencia (inferencia en tiempo real, servidores de juegos, procesamiento de video) en la Wavelength Zone, y los almacenes de datos backend y funciones de gestión en la región padre. Las instancias EC2 en la Wavelength Zone se comunican con dispositivos 5G a través del carrier gateway y acceden a los servicios de la región padre mediante enrutamiento dentro de la VPC. Se pueden colocar tareas/Pods de ECS o EKS en subredes de la Wavelength Zone para operar aplicaciones edge basadas en contenedores. Auto Scaling responde a las fluctuaciones del tráfico 5G ajustando automáticamente la capacidad en picos. Para inferencia en el edge, se despliegan modelos de SageMaker en EC2 para procesar solicitudes de inferencia de dispositivos 5G en milisegundos. Para aprender sobre resolución de problemas de Wavelength, puede consultar libros relacionados (Amazon).
Precios y restricciones de Wavelength
Las instancias EC2 en Wavelength Zones tienen la misma estructura de precios que la región padre, pero los tipos de instancia disponibles son limitados. La transferencia de datos a través del carrier gateway está sujeta a las tarifas de transferencia de datos del operador de telecomunicaciones, que difieren de las tarifas de transferencia de datos hacia Internet de la región. La transferencia de datos entre la Wavelength Zone y la región padre tiene el mismo precio que la transferencia entre AZs (aproximadamente 0,01 USD/GB). Los operadores y ubicaciones disponibles son limitados, por lo que es necesario verificar previamente la distribución geográfica de los usuarios objetivo y la cobertura del operador. Los servicios AWS disponibles en Wavelength Zones están limitados a EC2, EBS, VPC, ECS, EKS, IAM, CloudWatch, entre otros, y se utilizan RDS y S3 de la región padre.
Resumen
La decisión de adoptar Wavelength se basa en si los requisitos de latencia de la aplicación son inferiores a 10 milisegundos. Si se puede tolerar una latencia de 20-50 milisegundos en la región normal, el costo y la complejidad operativa de Wavelength no se justifican. En caso de adoptarlo, se recomienda una arquitectura dividida que coloque solo los procesos sensibles a la latencia en el edge, realizando la persistencia y análisis de datos en la región. Dado que los operadores y regiones compatibles son limitados, se deben verificar previamente las ubicaciones disponibles.