Edge Computing

Hohe Datendichte am Netzwerkrand

Vor allem große Datenmengen, die zunächst aggregiert, sicher verschlüsselt und vorverarbeitet werden müssen, werden in der Edge verarbeitet, betont Dr. Jens Struckmeier von Cloud & Heat Technologies.

Jens Struckmeier, Cloud & Heat Technologies

Dr. Jens Struckmeier, CTO und Gründer von Cloud & Heat Technologies

IT-DIRECTOR: Herr Struckmeier, nicht nur im Internet of Things (IoT) werden leistungsfähige Kapazitäten am Netzwerkrand benötigt. Inwieweit stößt man hierzulande bereits auf erfolgreiche Edge-Computing-Installationen?
J. Struckmeier:
Wir stehen noch am Anfang der größten industriellen Revolution der Menschheit. Edge Computing als überall verfügbarer sicherer, leistungsstarker Datenspeicher und ultraschnelle Verarbeitung steckt hierzulande noch in den Kinderschuhen. Um die großen Vorteile auszuspielen, ist der Ausbau einer geeigneten Infrastruktur (Glasfaser und/oder die nächste Mobilfunkgeneration 5G) notwendig. Dann wird es auch für jedermann möglich, Anwendungen (z. B. Augmented Reality, Echtzeitbilderkennung, Künstliche Intelligenz) auch für Tablets und Handys zu entwickeln bzw. anzubieten.

IT-DIRECTOR: In welchen Branchen und für welche Anwendungsfälle spielen Edge Computing und sogenannte „Edge Datacenter“ momentan eine bedeutende Rolle?
J. Struckmeier:
Schon länger bekannt, wenn auch zunächst anders benannt, sind kleine performante Rechenzentren etwa für das High-Speed-Trading von Banken. Diese müssen in unmittelbarer Nähe zu den Börsen stehen, um im kleinen einstelligen Millisekundenbereich über kaufen und verkaufen zu entscheiden. Ein anderes Feld sind Industrieanwendungen, die lokal hohe Datenmengen erzeugen. Ein Beispiel hierfür sind Automobilzulieferer, die Sensordaten für das Autonome Fahren sammeln, aggregieren und einen komprimierten, aggregierten Datensatz vor Ort zur Auswertung erstellen.

IT-DIRECTOR: Welche Daten werden dabei am Netzwerkrand verarbeitet und welche an „klassische“ Rechenzentren weitergeleitet?
J. Struckmeier:
Große Datenmengen, die zunächst aggregiert, sicher verschlüsselt und vorverarbeitet werden müssen, werden in der Edge verarbeitet. Hierzu zählen insbesondere alle wirklich latenz- und zeitkritischen Anwendungen, z. B. Maschinendaten in der Industrie, Sensordaten in Gebäudekomplexen und Videoaufzeichnungen in Stadien und Städten nebst Gesichtserkennung. Einen weiteren Trend sehen wir im Zusammenhang mit Datenschutz, Sicherheit und Vertrauen, dass Kunden die Daten lieber in ihrer (sicheren) Nähe haben, als nicht nachvollziehbar irgendwo in der Welt auf einem Cloud-Rechenzentrum.

IT-DIRECTOR: Worauf kommt es bei der Verbindung zwischen Netzwerkrand und den „klassischen“ Rechenzentren besonders an?
J. Struckmeier:
Als Physiker sehe ich nach wie vor die Übertragung mit Licht als die zukunftsträchtigste Technologie. Eine echte Glasfaseranbindung wird nicht nur heute, sondern auch in der ferneren Zukunft die beste (schnellste und zuverlässigste) Anbindung ermöglichen. Die Fortschritte im Mobilfunk werden lokal auch eine Anbindung per Funk möglich machen. Die Spezifikationen und ersten Teststellungen für 5G sind vielversprechend.

IT-DIRECTOR: Wie lassen sich Edge-Datacenter-Infrastrukturen besonders energieeffizient betreiben?
J. Struckmeier:
Am Netzwerkrand spielen Platz, Datendichte und Kühlung eine entscheidende Rolle. Hier wird es einen Paradigmenwechsel weg von den veralteten luftgekühlten Servern geben. Eine moderne Flüssigkeitskühlung ermöglicht es, die Wärme um den Faktor 4.000 besser weg zu transportieren. Damit kann eine zehn- bis 100-mal höhere Leistungsdichte erreicht werden und laute sowie stromfressende Ventilatoren entfallen. Ein leiser Rückkühler auf dem Dach ersetzt dann die klassische und energiefressende Klimatechnik.

Das es noch effizienter geht, zeigen wir in unseren Rechenzentren in Deutschland und Norwegen. Hier erwärmen die Server einen Wasserkreislauf nicht nur auf 60 Grad Celsius, sondern setzen die Abwärme zum Beheizen der umliegenden Häuser ein. So beheizen wir Wohnkomplexe mit 150 Wohnungen, Reihenhaussiedlungen und freistehende Niedrigenergie- oder Passivhäuser mit der Abwärme der Server in den Kellern der Gebäude oder in Heizzentralen. Die ersten Anlagen laufen sicher und zuverlässig seit 2012.

IT-DIRECTOR: Stichwort Ausfallsicherheit: Ein funktionierender Netzwerkrand wird für viele Unternehmen immer geschäftskritischer. Wie können Ausfallsicherheit und nahtlose Energieversorgung beim Edge Computing gewährleistet werden?
J. Struckmeier:
Smarte Kombinationen von lokalen Rechenzentren mit Stromerzeugern ermöglichen ganz neue dezentrale Ansätze. Wir kombinieren unsere Server mit Solaranlagen. Ein Stromspeicher kann nicht nur nachts den Strom erzeugen, sondern pfiffig konfiguriert auch gleich als Unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) dienen.

Auch eine Kombination mit einem umweltfreundlichen Gas-BHKW macht nicht nur ökologisch, sondern vielfach auch ökonomisch Sinn. Das „normale“ Rechenzentrum wird dabei quasi zu einem gasbetriebenen Rechenzentrum. Die Netzstabilität von Gas ist um ein Vielfaches höher als die des Stromnetzes. Den Stromanschluss hätte man dann noch als Redundanz.

Ein weiterer interessanter Aspekt ist die Software. Zunehmend werden Applikationen als Mikroanwendungen oder „containerisiert“ geschrieben, die sich leicht migrieren lassen. Damit kann ein hochverfügbarer Betrieb sichergestellt werden, in dem mehrere kleine Standorte gekoppelt werden und die Anwendung den jeweiligen Verarbeitungsort dynamisch aussucht. Damit können beispielsweise von drei lokalen und vernetzten Edge-Rechenzentren bis zu zwei ausfallen, ohne dass die unternehmenskritische Infrastruktur und Anwendungen offline gehen. Wir bieten dazu spezielle Private-Cloud-Lösungen, mit denen sich eine solche hochsichere Infrastruktur aufbauen lässt.

IT-DIRECTOR: Wie stellen sich etablierte RZ-Betreiber bzw. Colocation-Anbieter derzeit auf Edge-Technologien ein?
J. Struckmeier:
Etablierte RZ-Betreiber und Colocation-Anbieter haben ein etabliertes Geschäftsmodell und sehen nach wie vor großes Wachstum in diesem Bereich. Hier ist der Druck zum Wandel nicht sehr ausgeprägt. Wir sehen, dass es auf Kundenseite einen Paradigmenwechsel weg von den großen US-dominierten Anbietern geben wird. Neue Player erscheinen im Markt, die grünere und sicherere Lösungen im Quartier, on premise, national oder international anbieten können. Herausforderung für die Etablierten wird es sein, diesen Trend nicht zu verschlafen und den Wandel als weitere Chance zu sehen, schließlich wird sich der Rechenzentrumsmarkt und damit auch der Stromverbrauch dieser, laut diverser Studien, bis 2020 verdreifachen.

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