Edge Computing

Edge-Computing: Am Rand und doch mittendrin

Edge“ ist in der IT-Welt das Wort der Stunde. Im Zeitalter des „Internet of Things“ oder des „Autonomen Fahrens“ sowie anderer moderner Anwendungen ist Edge-Computing zum Superstar der Digitalisierung mutiert. Nahezu alles muss „Edge-fähig“ sein, um den Anforderungen modernster technologischer Errungenschaften zu genügen.

Rand, Ufer oder auch Kante sind die geläufigsten Übersetzungen für das englische Idiom „Edge“. Wer am Rand steht, ist zwar noch immer Teil des Ganzen – nur eben nicht mittendrin. Das hat Vor- und Nachteile: Wer sich am Rand befindet, kann manchmal von wichtigen Informationen abgeschnitten sein oder diese erst verspätet erhalten. Wer nicht mittendrin steht, hat aber manchmal einen klareren Blick auf das große Ganze und kann wichtige Impulse für Verbesserungen liefern. Am Rand lassen sich in der IT aber auch Abläufe ohne das Gros der restlichen Abläufe erledigen. Das verändert in einigen Bereichen ganze Prozessketten.

Edge-Data Center – alter Wein in neuen Schläuchen?

Wie steht der Begriff „Edge“ im Zusammenhang mit dem Rechenzentrum? Zunächst einmal ist klarzustellen, dass sich ein Edge-Data Center in seinem Aufbau nicht grundsätzlich von einem klassischen Rechenzentrum unterscheidet. Einziger Unterschied: Es ist ausgelagert, am Rand installiert und nicht mittendrin im Netzwerkgeschehen.

Edge-Data Center sind für die lokale Datenverarbeitung, für zeitkritische oder bandbreitenintensive Anwendungen prädestiniert. Marktforscher prognostizieren dem Edge-Computing unisono für die kommenden Jahre hohe Zuwachsraten. Treibende Kraft dahinter ist die dynamisch ansteigende Zahl von IoT-Anwendungen. Hinzu kommen immer mehr On-Demand-Dienste sowie autonome Verkehrs- und Transportmittel.

Da viele große Städte rund um den Globus vor dem Verkehrskollaps stehen, sind im urbanen Raum neue Mobilitätskonzepte gefragt. Der Schlüssel für die erfolgreiche Realisierung solcher Anwendungen ist der 5G-Mobilfunk. Die hohen Gebote für die entsprechenden Lizenzen sind ein Indiz dafür, welches Wachstum in diesen Segmenten zu erwarten ist.

Die hohen Lizenzkosten für 5G sind ein Aspekt dieser Entwicklung. Hinzu kommt aber auch die Notwendigkeit, massiv in neue Netz-Infrastrukturen zu investieren. Gerade Unternehmen mit gewachsener Infrastruktur verhalten sich da aber noch recht zögerlich. Sie fürchten hohe Investitionen, die ein kompletter Neuaufbau ihrer Netzinfrastruktur erfordert. Wer aber Veränderungen nicht mitträgt und umsetzt, verliert möglicherweise den Anschluss an prosperierende Märkte. Ein Dilemma.

Wo kommt Edge-Computing zum Einsatz?

Dass neue Infrastrukturen notwendig werden, steht also außer Zweifel. Nicht zuletzt die Vielzahl neuer Anwendungen, die sich in einzelnen Branchen rasch durchsetzen, erfordern hier ein schnelles Handeln. Logistik sowie die industrielle Fertigung beispielsweise sehen sich mit einer massiven Automatisierungswelle konfrontiert. Immer mehr Sensoren sowie eine zunehmende Zahl neuer Komponenten und Akteure kommen dabei mit ins Spiel. Sie generieren Daten, verarbeiten diese und liefern damit wichtige Informationen für zahlreiche Prozesse.

Weitere Faktoren, wie die Sicherheit von Produktionsprozessen und Maschinen sollten ebenfalls berücksichtigt werden. Selbst bei Stromausfällen oder anderen Störungen im Rechenzentrum muss ein unterbrechungsfreier Betrieb sämtlicher Komponenten sichergestellt sein, um einwandfreie Abläufe zu garantieren. Einige dieser Aufgaben lassen sich durch den Einsatz von Künstlicher Intelligenz (KI) lösen. Das gilt für die Robotersteuerung ebenso, wie für die Qualitätskontrolle oder die Teileerkennung, um nur einige Einsatzfelder zu nennen.

Die meisten dieser Funktionen benötigen lokale Rechenpower. Künstliche Intelligenz und „Machine Learning“ erfordert aber auch den Zugriff auf gelernte Muster von baugleichen oder zumindest ähnlichen Maschinen. Das vereinfacht die Problemerkennung und ermöglicht proaktives Handeln. Für solche Einsätze ist die Kombination aus Edge-Computing und Cloud-Computing perfekt geeignet.

Kombination von Edge und Cloud unterstützt KMUs

Die Kombination von Edge-Computing und Cloud-Computing ist auch eine attraktive Option für kleinere und mittelgroße Unternehmen (KMU). Immer mehr Anwendungen wie klassische Office-Pakete, Collaboration-Lösungen sowie ERP- und CRM-Systeme stehen heute in der Cloud zur Verfügung. Investitionen in komplexe IT-Infrastrukturen lohnen sich für viele KMU deshalb nicht mehr. Die Cloud ist wirtschaftlich attraktiver. Dennoch gibt es immer noch eine Reihe von Anwendungen, deren Daten aus Sicherheitsgründen lokal verarbeitet werden müssen. Mit Edge-Computing lassen sich die dafür notwendigen lokalen Infrastrukturen problemlos einrichten. Die Kommunikation mit der Cloud ermöglicht die lückenlose Verarbeitung aller relevanter Informationen in jeder beliebigen Geschäftsanwendung. Die Kombination von Edge und Cloud bietet KMU völlig neue Methoden, mit denen sich neue Märkte erschließen und Wettbewerbspositionen stärken lassen.

Mobile Anwendungen treiben das Edge-Wachstum an

Der rasanteste Anstieg von Edge-Anwendungen ist voraussichtlich aber im Bereich der Mobilfunk-Anwendungen zu erwarten. Ein entscheidender Punkt ist dabei die wachsende Zahl von IoT-Geräten. Dienste wie SigFox, NarrowBand IoT, WiFi6 und 5G werden das Datenvolumen deutlich erhöhen. Analog dazu steigen die Echtzeitanforderungen an die Datenverarbeitung. Hier kann eine Aufteilung von Diensten, das sogenannte Slicing eine Entlastung bringen. Dieses Verfahren erlaubt die unterschiedliche Behandlung von Anwendungen, beispielsweise lokal für die Echtzeitverarbeitung sowie die Traffic-Konsolidierung. Weniger kritische Daten wandern dann zur Verarbeitung in eine zentral gelagerte Cloud-Applikation.

Die Kostenfrage ist auch in diesem Umfeld ein zentraler Faktor. Der Auf- und Ausbau der Netze erfordert erhebliche Investitionen. Das kann sich leicht als Bremsklotz für weitere Entwicklungen und die flächendeckende Verbreitung moderner Dienste erweisen. So benötigt der 5G-Ausbau deutlich mehr Standorte, da hier sehr viel kleinere Funkzellen genutzt werden. Dies wiederum macht eine passende Netzanbindung der Basis-Stationen notwendig. Die Netztopologie wird dadurch insgesamt breiter und in der Breite zusätzlich vermascht. An den Knotenpunkten dieses breiten vermaschten Netzes können Edge-Systeme etabliert werden, um den lückenlosen Betrieb von Anwendungen sicherzustellen.

Trendforscher sehen Edge auf der Überholspur

Warum ist Edge gerade jetzt ein Thema? Das liegt wohl in erster Linie am Wandel der sich durch völlig neue Anwendungen und den Drang zur Mobilität ergibt.

Früher rückte nach einer Konsolidierungsphase die notwendige ComputePower immer wieder näher an die Clients. Heute sinkt die Zahl der lokalen Arbeitsstationen. Mobile Endgeräte rücken bei zahlreichen Anwendungen zunehmend an ihre Stelle.

Aktuelle Studien zeigen einen klaren Trend zu Nutzung von Cloud-Anwendungen in Unternehmen. Der Hype ist vorbei, Cloud-Computing ist nahezu überall Standard. Gerade im Bereich der Public Cloud sind satte Umsatzsprünge zu verzeichnen. Eine aktuelle Studie von ActualTechMedia belegt, dass Public-Cloud-Kunden in fast allen wichtigen Bereichen erhebliche Nutzen sehen. Dazu zählen in erster Linie Anpassungsfähigkeit, Skalierbarkeit, Verfügbarkeit, Sicherheit sowie attraktivere Betriebskosten. Edge-Computing stellt demnach eine optimale Ergänzung zur Public Cloud dar und punktet mit:

  • Flexibilität
  • Skalierbarkeit
  • Verfügbarkeit
  • Effizienz und leichter Handhabbarkeit
  • Sicherheit

Nach Einschätzung von Netzwerkspezialisten, steht die Entwicklung von Edge-Computing noch am Anfang. Das Potenzial und die Einsatzmöglichkeiten sind hoch – am Rand und doch mittendrin.

Haben Sie schon Erfahrungen mit Edge-Computing gemacht? Welche Chancen sehen Sie für Edge-Computing in der Zukunft?