Edge-Computing

Rechenzentren an jeder Straßenecke

| Autor: Ulrike Ostler

Dr. Peter Koch, Vertiv: „Bei den kleinen und Kleinst-Datacenter müssen alle Hersteller beim Energiebedarf noch nachbessern. Stellen Sie sich vor, wenn beim autonomen Fahren alls 15 Kilometer eins steht.“
Dr. Peter Koch, Vertiv: „Bei den kleinen und Kleinst-Datacenter müssen alle Hersteller beim Energiebedarf noch nachbessern. Stellen Sie sich vor, wenn beim autonomen Fahren alls 15 Kilometer eins steht.“ (Bild: Vertiv)

Was sind eigentlich Edge-Rechenzentren? Diese Frage haben wir Dr. Peter Koch gestellt. Denn der muss es ja wissen: Er ist bei Vertiv Vice President Solutions & Complexity Management und für das Produkt-Management und die Entwicklung von Rack-integrierten Lösungen zur Stromversorgung, Kühlung und Zugangssicherung von IT-Komponenten sowie deren Monitoring und Management verantwortlich sowie ein sehr gefragter Redner.

Ursprünglich hat Dr. Koch an der TU München Maschinenbau studiert und auf dem Gebiet der Thermodynamik promoviert. Nach Umwegen über verschiedene Branchen, unter anderem der Automobilindustrie arbeitet er seit fast 20 Jahren in der ITK-Branche. Auf dem „DataCenter Day 2016“ hat der IT-Experte durch die Benotung seiner Zuhörer sowohl in der Kategorie „Vortragsweise/Präsentation“ als auch „Inhalt/Nutzwert“ Bestnoten erreicht.

Auf dem kommenden „Hosting & Service Provider Summit 2017“ der Vogel IT-Medien GmbH wird Koch ebenfalls sprechen. Als er im Verlag zu Besuch war, hat die Redaktion ihn vor die Kamera und zum Interview gebeten.

Was ist ein Edge-Rechenzentrum?

Peter Koch: Ursprünglich stammt der Begriff wohl aus der Netzwerktechnik, in der man Core, Distribution und Edge, also Netzwerkrand unterschieden hat. In Bezug azf Rechenzentren aber meint Edge-Computing, die Rechenleistung und das Speichern ist möglichst nahe am Entstehungsort beziehungsweise an der Nutzung der Daten angesiedelt, quasi nahe am Geschehen, um die Latenzen so gering wie möglich zu halten. Die Übermittlung und Verarbeitung von Sensordaten erfordern so etwas, etwa für das autonome Fahren.

Bricht die Entwicklung den Trend zu immer größeren Rechenzentren?

Peter Koch: Nein. Edge ist in diesem Sinne keine Typ- oder gar Qualitätsbezeichnung für Datacenter. Ein Edge-Rechenzentrum kann Mikrogrößen haben, aber auch in einem großen Co-Location-Rechenzentrum angesiedelt sein. Allerdings wird man in Zukunft viele kleinere und Kleinstrechenzentren sehen. Selbst Equinix mit einem geplanten spricht vom ´Digital Edge`.

Dennoch: Auch Vertiv hat zur CeBIT 2017 mit ´SmartCabinet` ein Basissystem für Mikro-Rechenzentren vorgestellt. Warum kommen jetzt die Minis gleichsam in Mode?

Peter Koch: Schaut man sich das Beispiel autonomes Fahren genauer an, basiert dieses auf vielen Sensorinformationen, die konstant ausgewertet werden müssen. Anwendungen der Fahrzeugsicherheit erfordern heute schon Ende-zu-Ende-Latenz von unter 10 besser 0,2 Millisekunden. Damit autonomes Fahren, also das Eingreifen und Steuern durch die Fahrzeugsysteme funktioniert, erwarten entsprechende Algorithmen etwa zu zur Kollisionsvermeidung eine Antwortzeit mit unter einer Millisekunde bei mehrfacher Hin- und Rückkommunikation. Dafür braucht es Rechenzentren beziehungsweise „Mini-Clouds“ quasi an jeder Straßenecke.

Also: Um diese geringen Latenzen zu schaffen, selbst mit 5G-Standard, müsste alle 15 Kilometer ein Rechenzentrum stehen

Dazu kommt, dass ein hochgradig redundantes Netz erforderlich sein wird. Es kann nicht sein, dass es etwa bei schwierigen Wetterbedingungen keine Funkverbindung mehr zu den Fahrzeugen gibt. Eine doppelte Sicherung reicht nicht.

Aus dem VDE Positionspapier (siehe Link am Ende des Beitrags): "Der Sensor nimmt einen Messwert wahr. Diese Daten werden aufbereitet und einem eingebetteten System zur Verfügung gestellt, das die Funkschnittstelle ansteuert. Anschließend leitet die Funkschnittstelle die Daten über alle Protokollebenen hinweg auf die physikalische Ebene der Datenübertragung. An der Empfangsstelle, beispielsweise einer Basisstation mit angeschlossener Mobile Edge Cloud, geschieht dasselbe in umgekehrter Reihenfolge und wird einem Steuerrechner zur Verfügung gestellt. In diesem läuft die Systemregelung ab und Entscheidungen über Reaktionen werden gefällt. Um die gewünschte Systemreaktion zu erzielen, werden diese Entscheidungen schließlich über eine umgekehrt ablaufende Strecke dem Aktor zur Verfügung gestellt."
Aus dem VDE Positionspapier (siehe Link am Ende des Beitrags): "Der Sensor nimmt einen Messwert wahr. Diese Daten werden aufbereitet und einem eingebetteten System zur Verfügung gestellt, das die Funkschnittstelle ansteuert. Anschließend leitet die Funkschnittstelle die Daten über alle Protokollebenen hinweg auf die physikalische Ebene der Datenübertragung. An der Empfangsstelle, beispielsweise einer Basisstation mit angeschlossener Mobile Edge Cloud, geschieht dasselbe in umgekehrter Reihenfolge und wird einem Steuerrechner zur Verfügung gestellt. In diesem läuft die Systemregelung ab und Entscheidungen über Reaktionen werden gefällt. Um die gewünschte Systemreaktion zu erzielen, werden diese Entscheidungen schließlich über eine umgekehrt ablaufende Strecke dem Aktor zur Verfügung gestellt." (Quelle: VDE-Positionspapier"Taktiles Internet")

Wie sähen diese Mikro-Rechenzentren aus? Container? Oder haben sie lediglich die Größe von Straßenverteilern?

Peter Koch: Man kann sich hier alle Spielarten vorstellen – vom Schrank bis zum Container-Datacenter. In jedem Fall müssen sie gut abgesichert sein, zum Beispiel gegen Umwelteinflüsse.

Schaut man sich heutige Rechenzentren an, ist Stacheldraht darum herum, manchmal finden sich gar Panzersperren, Besucher müssen sich anmelden und es gibt Sicherheitspersonal, das rund um die Uhr aufpasst.

Peter Koch: Ja. Das wird durchaus eine Herausforderung; denn letztlich müssen diese Rechenzentren die Sicherheit bieten, die auch die großen offerieren. Von daher ist es gar nicht ungeschickt, etwa bisherige Basisstationen ganz oben auf Funkmasten oder wie gelegentlich diskutiert in Windmühlen zu bauen. Das Monitoring kann remote erfolgen.

Jedenfalls ist in den USA bereits ein Trend zu beobachten, dass Rechenzentrumserbauer in kleinere Städte gehen, weg von den Metropolen. Hier werden die Daten aggregiert und nur noch ein Teil an die großen Rechenzentren gesandt. Das spart Netzwerkkosten.

Dennoch: Was ich nicht glauben kann ist, dass kleine und Kleinstrechenzentren die Mega-Datacenter ersetzen werden. Unter anderem sind sie einfach nicht skalierbar und sie bringen vergleichsweise viel Overhead mit – etwa für den Perimeterschutz und effiziente Kühlung. Das bedeutet für die Erbauer: Sie müssen umgerechnet auf das IT-Volumen mehr investieren und die Hersteller von Mikro-Rechenzentren müssen allesamt bei der Energie-Effizienz nachbessern.

Interessant ist in diesem Zusammenhang, was Cloud & Heat anstreben. Das Unternehmen beheizt mit der Abwärme aus einem Rechenzentrum einen Wohnblock. Dieses Rechenzentrum lässt sich als Edge-Rechenzentrum bezeichnen: Es ist klein und dort, wo die Abwärme gebraucht wird, die Daten entstehen. Ein absolut interessanter Ansatz. Immerhin soll es im Jahr 2020 rund 25 Milliarden „Things“ im Internet geben – von „Amazon Echo“ bis Parkplatzverwaltung und intelligente Stromnetze.

Das bedeutet auch jede Menge Abwärme aus Rechenzentren.

Peter Koch: Nun, man kann sich noch viele weitere Anwendungen für die Abwärme ausdenken: Urban Farming zum Beispiel.

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