Architekt und Bauleitung in eniem Rohbau

Schon bei der Anlage der IT-Architektur sollte man künftige Erweiterungen mit einplanen. Bild: pixabay, frei

| von Wolfgang Huse

Der Begriff "Edge Computing" oder kurz "Edge" ist je nach Zusammenhang unterschiedlich besetzt, eine verbindliche Definition gibt es nicht. Die so genannten Hyperscaler sprechen bei einem kompletten Rechenzentrum fern ihrer Heimat – zum Beispiel in Deutschland – schon mal von einem Edge-Rechenzentrum. Für einen mittelständischen Fertigungsbetrieb ist Edge dagegen der Serverschrank in einem Produktionsstandort in einer Niederlassung. Andere denken bei Edge an die Anlage aus Sensoren, Rechner und Netzwerk, die zum Beispiel in einem Windrad für die Steuerung der Anlage und die Übertragung der Daten an nachgelagerte Stellen zuständig ist.

Eine bisher einigermaßen brauchbare Definition von Edge wäre, dass es sich um eine verteilte IT-Architektur handelt, bei der die anfallenden Daten direkt am Netzwerkrand verarbeitet werden. Das lässt direkt an vertraute Szenarien mit Zweigstellen und Niederlassungen (Remote Office Branch Office / ROBO) denken, wie man sie etwa aus dem Einzelhandel, der Systemgastronomie oder anderen Branchen mit vielen Standorten kennt. Dafür gibt es erprobte Mechanismen zur Einrichtung und Verwaltung. Warum also sollte man Edge-Computing-Projekte anders angehen?

E-Book: Leitfaden für neue Technologien im IIoT

Wie sich Edge-Computing-Projekte erfolgreich umsetzen lassen, erfahren Sie in einem kostenlosen E-Book, das Sie hier herunterladen können.

Wofür Edge Computing eingesetzt wird

Edge Computing unterscheidet sich von den altbekannten ROBO-Szenarien fast immer dadurch, dass ein neuer Geschäftszweck damit angestrebt wird. Es geht nicht darum, in der Zentrale bewährte und bekannte Prozesse und Funktionen in kleinerem Maßstab auch in den einzelnen Standorten anzubieten. Es geht vielmehr darum, die Möglichkeiten, die IoT und Künstliche Intelligenz (KI) bieten, sinnvoll einzusetzen. Das ist keine Zukunftsmusik mehr, denn die erforderlichen Daten liegen heute oft schon vor und insgesamt gesehen hat sich der Schwerpunkt der Datengenerierung und -übertragung schon längst verschoben.

Warum KI für das Edge Computing gebraucht wird

Bereits 2017 gab es weltweit im Unternehmensumfeld 3,1 Milliarden IoT-Geräte, während in öffentlichen und privaten Rechenzentren zusammengenommen 35 Millionen Knoten installiert waren. Bereits 2020 werden durch IoT-Geräte etwa 40-mal mehr Daten produziert (600 Zettabyte) als in Private und Public Clouds. Das macht deutlich: Diese Daten können nicht für jede Entscheidung in zentrale Rechenzentren übertragen und dort bearbeitet werden. Oft besteht dazu auch gar keine Notwendigkeit – dennoch müssen eine Interaktion und ein Abgleich der Vorgänge am Edge mit der Zentrale erfolgen. Die Verarbeitung der Daten beim Edge Computing ist in solchen und vielen anderen Fällen nur durch die Unterstützung von KI möglich.

KI-Anwendungen basieren allerdings häufig auf modernen, containerisierten Micro-Service-Architekturen und nutzen zum Beispiel die Software Apache Kafka, um die Datenströme zu speichern, zu verarbeiten und von Drittsystemen zu laden oder sie in diese zu exportieren. Dadurch muss am Rand des Netzwerks eine ganz neue Qualität an Computing und Plattform-Diensten bereitgestellt werden. Altbekannte Methoden funktionieren nicht mehr. Und deshalb muss man Edge-Computing-Projekte auch anders als klassische IT-Projekte angehen.

Edge Computing: Vier Empfehlungen

Vier wichtige und weitgehend unabhängig vom konkreten Nutzungsszenario hilfreiche Best Practises sind:

  • Respektiere die aktuelle Umgebung, aber plane für die Zukunft
  • Der Erfolg im Prototyp ist kein Garant für Erfolg im industriellen Maßstab
  • Achte beim Design auch auf die Anwender
  • IoT-Anwendungsszenarien tendieren dazu, verschiedenste Technologiestacks unterstützen zu müssen – das sollte man frühzeitig einplanen

IT-Design muss die Anwender berücksichtigen

Ganz wichtig ist zudem, dass sich IoT-Projekte nicht nur um Sensoren, Protokolle und Daten drehen. Schon beim Design gilt es, auch die einzelnen Anwender und deren Bedürfnisse zu berücksichtigen. Anwender sind in diesem Sinne alle Beteiligten, also neben denen in der Produktion auch die in der IT und Entwicklung sowie gegebenenfalls auch auf Kundenseite.

Die für den Betrieb Verantwortlichen in der IT haben klare Ansprüche an die Verwaltbarkeit, wollen ein durchgängiges Sicherheitskonzept und möglichst geringe Komplexität der Dienste, die bereitgestellt werden sollen.

Für die Entwickler muss sich die Plattform gut in Entwicklungs-Workflows integrieren und ein Bestandteil der DevOps-Kultur werden, damit sie die Entwicklungszyklen nicht behindert. Sie verlangen offene APIs, hyperkonvergente Softwarestacks und umfangreiche Services.

Was ist eine gut designte Edge-Computing-Plattform?

Gut designt ist eine Edge-Computing-Plattform vor allem dann, wenn sie nicht nur den einen, von Anfang an beabsichtigten Anwendungsfall ermöglicht, sondern alle Beteiligte ermutigt und befähigt, immer wieder neue Apps zu entwickeln, sie auf ihre Tauglichkeit in der Praxis hin zu prüfen, die damit erzielbaren Ergebnisse zu testen und sie dann womöglich schnell überall bereitzustellen und nutzen zu können. Dadurch verleiht Edge Computing dann auch dem Geschäft eine neue, stärkere Dynamik.

Die dafür erforderliche technische Infrastruktur muss glücklicherweise nicht mühsam gebaut und konfiguriert werden, sondern ist bereits vorhanden. Es gibt Möglichkeiten, den gesamten, für Edge Computing erforderlichen PaaS-Stack bereits hochgradig integriert zu beziehen und alle damit verbundenen Vorteile schnell zu nutzen. Das Angebot von Nutanix für hyperkonvergente Infrastrukturen, Cloud-Software und darauf aufbauende Dienste für Edge Computing ist eine solche Möglichkeit.

Wie sich damit erfolgreiche Edge-Computing-Projekt umsetzen lassen, erfahren Sie in einem kostenlosen E-Book, das Sie hier herunterladen können.

Der Autor: Wolfgang Huse ist Solutions Architect DevOps & IOT bei Nutanix Germany

Der Eintrag "freemium_overlay_form_pro" existiert leider nicht.