Edge Computing

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Wie sich mit Hilfe von Edge-Rechenzentren schnell und sicher neue dezentrale IT-Infrastrukturen aufbauen lassen und für welche Zwecke diese vor allem genutzt werden.

Edge Computing

Edge-Rechenzentren helfen dabei, dezentrale IT-Infrastrukturen aufzubauen.

Die Digitale Transformation treibt die zu verarbeitenden Datenmengen in die Höhe. Von daher müssen viele Unternehmensverantwortliche schnell und einfach neue Rechenzentren realisieren, um die Datenflut beherrschen zu können. Gleichzeitig wird eine Erstverarbeitung von Datenströmen nahe dem Entstehungsort verlangt, um damit niedrige Latenzzeiten für Echtzeitanwendungen zu ermöglichen. Modular aufgebaute „Edge Datacenter“ können dafür eine passende Lösung bieten.

Unter Edge-Rechenzentren versteht man dezentrale IT-Systeme, die Rechenleistung direkt an den Ort der Datenerzeugung bringen. Sie stehen in unmittelbarer Nähe der Datenquellen und unterstützen damit eine schnelle Datenerstverarbeitung. Darüber hinaus sind sie mit Cloud-Rechenzentren verbunden, da dort eine nachgelagerte Verarbeitung stattfindet. Software-Anwendungen in angeschlossenen Rechenzentren nutzen schließlich diese hochaktuellen Daten, um Analysen durchzuführen.

Edge-Rechenzentren sind so konzipiert, dass die Kunden diese über vorkonfigurierte, standardisierte Module an die benötigte Leistungsfähigkeit anpassen können. Module für Klimatisierung und Stromversorgung sowie stabile IT-Racks und Sicherheitskomponenten sind bereits aufeinander abgestimmt. Dies kann gerade in rauen Umgebungen wie Produktionsstandorten bedeutsam sein. Wichtig ist dabei, dass IT-Schränke über eine hohe Schutzklasse wie zum Beispiel IP 55 verfügen, die die empfindlichen IT-Systeme gegen äußere Einflüsse wie Feuchte, Staub oder Schmutz und unbefugten Zugriff schützen.

Welche Arten von Edge-Rechenzentren gibt es?

Je nach Anforderung und Einsatzgebiet gibt es ganz unterschiedliche Leistungsklassen von Edge-Systemen. Ein Edge Gateway übernimmt die Datenkonsolidierung direkt vor Ort und initiiert anschließend den Transfer in nachgelagerte Cloud-Rechenzentren. Aber auch erste Auswertungen nahe an der Datenquelle sind damit möglich. In einer Industrie-4.0-Umgebung sind kleinere Systeme für die erste Aggregation von Sensordaten in einer Fertigungsstraße verantwortlich. Es sind aber auch schon Edge Datacenter verfügbar, die als leistungsstarkes Rechenzentrum die Compute-Leistung am jeweiligen Standort erheblich steigern.

Dies ist ein Artikel aus unserer Print-Ausgabe 09/2018. Bestellen Sie ein kostenfreies Probe-Abo.

Die technologische Ausführung dieser Varianten kann ganz unterschiedlich ausfallen. Beispielsweise als einfacher Technikschrank oder auf Basis eines speziell gesicherten IT-Racks, das mit einer zusätzlichen Schutzhülle umgeben ist. Wer mehr Leistung benötigt, realisiert ein leistungsstarkes Edge Datacenter auf Basis eines modularen Rechenzentrums-Container mit wetterfester- und feuerfester Ummantelung. Eine solche Lösung wird in direkter Nähe der Datenerzeugung innerhalb oder außerhalb von Gebäuden aufgestellt und unterstützt bei entsprechender Kühltechnologie eine Leistung von bis zu 35 kW pro IT-Rack. Zum Vergleich: Im High Performance Computing werden Werte von bis zu 55 kW pro IT-Rack erreicht.

Zu den Vorteilen von IT-Containern zählen die Stabilität und Sicherheit durch die Verwendung von Stahlwänden sowie die hohe Mobilität der Lösung, die es erlaubt, leistungsfähige Rechenzentren flexibel auf dem Firmengelände oder innerhalb von Fabrikhallen aufzustellen.

Anforderungen bestimmen die Konfiguration

Wer Edge-Systeme vor Ort installieren möchte, sollte zunächst festlegen, welche Geschäftsziele damit verfolgt werden. Davon abgeleitet definieren Fach- und IT-Experten die benötigten Software-Anwendungen. Basierend auf diesem Anforderungskatalog ist es möglich, die Konfiguration des Edge Datacenters zu bestimmen.

„Bei der Auswahl eines Edge-Systems sollten Unternehmen darauf achten, dass die Lösung schnell und unkompliziert einsetzbar ist. Nur so lassen sich Anforderungen aus den Fachbereichen wirklich zeitnah umsetzen“, sagt Andreas Keiger, Executive Vice President Global IT Infrastructure bei Rittal. „Ideal ist ein Komplettsystem, das der Hersteller fertig montiert übergibt, das im Plug-and-Play-Verfahren an Energieversorgung und Netzwerktechnik angeschlossen wird und bei dem die Kälteversorgung bereits implementiert ist“, so Keiger weiter.

Weiterhin sollte der Betrieb von Edge-Systemen automatisiert und weitgehend wartungsfrei erfolgen, um die laufenden Kosten zu verringern. Dafür ist ein umfassendes Monitoring notwendig, das die Stromversorgung, die Kühlung sowie eine Branderkennung und -löschung umfasst. Welche Schutzklasse für den physikalischen Schutz letztlich notwendig ist, entscheiden Faktoren wie der Standort oder die benötigte Ausfallsicherheit. Überdies ist es wichtig, ein Monitoring zu verwenden, das die Überwachung von Gehäuse- bzw. Rack-Türen ebenso umfasst wie von Seitenwänden. Elektronische Türschlösser erleichtern zudem die Auswertung, wann welche Mitarbeiter Zugriff auf die IT hatten. Bei einer Fernwartung oder Notfällen kann es notwendig sein, das System komplett herunterzufahren und dafür auch die Stromversorgung zu unterbrechen. Hierfür werden schaltbare Power Distribution Units (PDUs) benötigt.

Mit Edge mehr Sicherheit erreichen

Für hohe Sicherheitsansprüche lassen sich Edge-Rechenzentren in einer Raum-in-Raum-Umgebung errichten: Eine solche Sicherheitszelle bietet Schutz bei Bränden und starker Verschmutzung der Umgebung. Außerdem ist im Außenbereich darauf zu achten, dass die Schutzklasse einen sicheren IT-Betrieb in einem breiten Temperaturfenster unterstützt, beispielsweise von -20 °C bis +45 °C.

Für diese vielfältigen Anforderungen haben Anbieter wie Rittal ein modulares Konzept entwickelt. Ähnlich wie in einem Baukastensystem, können die Unternehmensverantwortlichen die für ihre Anforderung geeignete Lösung zusammenstellen. Bei der Lösungsfindung setzt der Hersteller auf Partnerschaften mit Firmen wie ABB, HPE oder IBM. Das Ergebnis ist eigenen Angaben zufolge eine vordefinierte, standardisierte Edge-Komplettlösung, die optional mit aktiven IT-Komponenten und As-a-Service-Leistungen ergänzt geliefert wird

Was sind sinnvolle Einsatzgebiete für Edge Computing?

Edge Computing wird vor allem dann wichtig, wenn permanente Datenströme anfallen, die zum Beispiel zur Steuerung von Produktionsanlagen benötigt werden. Hier wird eine Erstverarbeitung vor Ort benötigt, um kurze Reaktionszeiten zu ermöglichen. Damit der Start mit Edge reibungslos abläuft, sollte eine leistungsfähige Netzwerkinfrastruktur vorhanden sein. Weiterhin ist es sinnvoll, dass ein Unternehmen bereits über ein etabliertes Cloud-Computing-Ökosystem verfügt.

Bildquelle:Tinkstock/iStock

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