Dezentrales Datenarchitekturprinzip am Netzwerkrand

Was ist Edge Computing?

| Autor / Redakteur: RoSch / Florian Karlstetter

Edge Computing beschreibt die dezentrale Datenverarbeitung am Rand eines Netzwerks.
Edge Computing beschreibt die dezentrale Datenverarbeitung am Rand eines Netzwerks. (Bild: gemeinfrei (geralt / pixabay) / CC0)

Beim Edge Computing handelt es sich um die dezentrale Datenverarbeitung, die am Rand des Netzwerkes stattfindet. Dementsprechend werden die Daten beim Edge Computing direkt an der Netzwerkperipherie, also dort, wo sie auch generiert werden, verarbeitet.

Beim Edge Computing handelt es sich um eine offene, verteile IT-Architektur, für welche eine dezentralisierte Verarbeitungsleistung charakteristisch ist. Dabei schafft Edge Computing nicht nur die Basis für das Mobile Computing, sondern auch die Technologien des Internet of Things (IoT). De facto werden im Rahmen des Edge Computing Daten von einem (mobilen) Gerät, einem lokalen PC oder aber Server direkt verarbeitet, ohne dass eine Übertragung an ein Rechenzentrum erfolgt.

Warum Edge Computing?

Aufgrund des zugrundeliegenden Prinzips können durch Edge Computing Datenströme beschleunigt werden. So ist beispielsweise eine Datenverarbeitung in Echtzeit, d.h. ohne Latenzzeiten, möglich. Entsprechend ist es Geräten und intelligenten Anwendungen möglich auf Daten, und zwar noch während des Erstellungsprozesses, zu reagieren. Hierdurch können wiederum Verzögerungen vermieden werden, was für bestimmte Technologien wie beispielsweise selbstfahrende Fahrzeuge unerlässlich ist. Daneben bietet Edge Computing noch diverse weitere Vorteile für Organisationen und Unternehmen.

Edge Computing in Unternehmen und Organisationen

Zahlreiche Unternehmen, welche sich in ländlichen Regionen befinden, haben noch immer Probleme mit einer adäquaten Netzanbindung. Dies wird spätestens dann deutlich, wenn der Breitbandatlas des Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur konsultiert wird. Während also Unternehmen in urbanen Gebieten problemlos auf Lösungen in der Cloud, d.h. Cloud Computing, setzen können, gestaltet sich dies für Firmen im ländlichen Raum häufig gegensätzlich.

Hinzu kommt, dass auch in der Rechnerwolke nicht unbegrenzte Mengen von Daten verarbeitet werden können. Hieraus resultieren im Bereich des Internets der Dinge beispielsweise dann Schwierigkeiten, wenn ein Datenaustausch zwischen Maschinen oder Geräten notwendig wird. Exakt für diesen Punkt bzw. derartige Aufgaben kann Edge Computing als ergänzende Lösung fungieren.

Edge Computing versus Fog Computing: Zwei Termini bezeichnen eine Lösung

Die beiden differenten Begriffe "Edge Computing" und "Fog Computing" bezeichnen grundsätzlich eine Lösung, wobei die Unterscheidungsmerkmale als technische Details daherkommen. Während es sich beim Edge Computing vorrangig um die direkte Gerätesensorik dreht, handelt es sich bei sogenannten Fog-Systemen um kleine Rechenzentren, welche in lokalen Netzwerken für die Teilauswertung von Daten verantwortlich sind und letztlich deren Upload in die Cloud vorausgehen. Gemeinsam ist beiden Konzepten jedoch, dass die Datenverarbeitung in Rahmen einer dezentralisierten IT-Infrastruktur stattfindet, welche im Dunstkreis bzw. am Rande des Internets angesiedelt ist.

Was ist Fog Computing?

Definition: Fog Computing als Cloud-Konzept für das Internet of Things

Was ist Fog Computing?

27.07.18 - Fog Computing ist ein Cloud-Konzept, das Rechenleistung und Intelligenz an den Rand der Cloud verlagert. Durch diese Dezentralisierung müssen nicht mehr alle Daten den kompletten Weg zum zentralen Rechenzentren zurücklegen. Latenz- und Verarbeitungszeiten sinken. Prozesse werden echtzeitfähig. lesen

Entstanden ist das Edge Computing unter anderen aufgrund des Optimierungsbestrebens zeitlicher und datenbasierter Ressourcen: So ist es häufig nicht notwendig bestimmte Daten erst von IoT-Geräten in die Cloud zu laden, um anschließend die Antworten wieder in das lokale Netzwerk zu transferieren. Deutlich sinnvoller und vor allem effizienter ist es stattdessen, spezifische Verarbeitungsaufgaben lokal von intelligenten Routern durchführen zu lassen.

Edge Computing: Die Komponenten

Für Unternehmen und Organisationen, die sich für das Konzept des Edge Computings interessieren, ist es natürlich wissenswert, aus welchen Komponenten es besteht. Soll Edge Computing implementiert werden, ist Folgendes notwendig:

  • eine am Rand des Netzwerkes platzierte hochvirtualisierte Plattform, so dass Netzwerkservices, Storage und Server zwischen traditionellen Cloud Rechenzentren und Endgeräten zur Verfügung stehen
  • Rechen-Kapazität auf den jeweiligen Geräten zur lokalen Datenverarbeitung, ganz gleich, ob es sich um ein Auto, ein Flugzeug oder aber eine Windkraftanlage handelt
  • eine Version des verteilten Computings

Wird Edge Computing komplementär zum Cloud Computing eingesetzt, ist es möglich, große Mengen unstrukturierter Daten zu verarbeiten. Ziel ist eine Batch-Verarbeitung oder das generieren von Echtzeitinteraktionen. Natürlich müssen nicht alle Komponenten des Edge Computing Systems rund um die Uhr eine Internetverbindung aufweisen. Charakteristisch für das Edge Computing ist vielmehr eine zeitweise Offline-Verarbeitung. In Bezug auf die Netzwerktypologie sind differente Arten - angefangen vom herkömmlichen Internet bis hin zu Peer- to -Peer- ad- hoc- Netzwerken denkbar.

Werden die Daten in den jeweiligen Geräten verarbeiten, ist es lediglich notwendig, eine kleine Datenmenge zu einer anderen IT-Instanz zu transportieren. Hieraus ergeben sich nicht nur Zeit- und Kostenvorteile, auch in Bezug auf die Sicherheit können Edge- Computing- Konzepte bei adäquater Verschlüsselung punkten.

Edge Computing: Die Vorteile und Nachteile im Überblick

Wie bereits erläutert weist das Edge Computing einige Vorteile auf. Wie so häufig birgt das Konzept jedoch auch Risiken. Im Folgenden werden sowohl Vor- als auch Nachteile überblicksartig vorgestellt.

Vorteile Edge Computing

  • aufgrund verringertem Netzwerkverkehrs schnelle Datenverarbeitung
  • auch bei Ausfalls des Internets oder Verzögerungen durch die Cloudanbindung funktionieren die vernetzten Geräte im Internet of Things
  • kein Transfer sensibler Kunden- und Firmendaten in die Cloud notwendig, stattdessen verbleiben sie an Ort und Stelle

Nachteile Edge Computing

  • Engpässe in Bezug auf die Kapazität, beispielsweise dann, wenn die Verarbeitung großer Datenmengen stattfindet, oder Engpässe beim Speichern, da sowohl Speicher- als auch Rechenbedarf nicht regelmäßig sind
  • vermehrte Kontrolle und größerer Schutz von Endgeräten in Bezug auf Missbrauch und Ausfall notwendig

Fazit: Cloud, Fog, Edge Computing in friedlicher Koexistenz

Fakt ist: Edge Computing befindet sich auch heute noch in den Anfängen - ebenso wie das Cloud Computing vor einigen Jahren. Aus diesem Grund konzentrieren sich die Rechenleistungen von Unternehmen und Organisationen nach wie vor auf die Cloud. Zudem prognostizieren die meisten IT-Experten, dass eine Ablösung des Cloud Computing durch das Edge Computing nicht stattfinden wird. Vielmehr gehen sie davon aus, dass beide Konzepte bzw. Systeme koexistieren und komplementär zueinander eingesetzt werden.

Unter Edge versteht man also ein dezentrales Datenarchitekturprinzip. Beim Edge Computing werden Daten nicht allein in einer Cloud, sondern weltweit dort verarbeitet, wo sie anfallen, d.h. nahe an den Produktionsprozessen – auch mit Cloud-Technologien. Von großer Relevanz ist das für Echtzeitanwendungen, bei denen es auf wenige Millisekunden Reaktionszeit (Latenzen) ankommt und damit eine Verarbeitung in der Cloud zeitlich nicht möglich ist. Eine anschließende Weiterverarbeitung in der Cloud wird durch diesen Ansatz gewährleistet und sollte möglich sein.

Mit Fog Computing wandert Cloud Computing an den Netzwerkrand

Wenn sich die Wolke zu Boden senkt

Mit Fog Computing wandert Cloud Computing an den Netzwerkrand

13.06.18 - Mit Fog und Mist Computing verlagern sich Ressourcen aus der Cloud näher an den Netzwerkrand. Endgültige Definitionen für die komplementären Konzepte sind bislang Mangelware. Folgender Beitrag versucht dennoch, etwas Licht in die Spielarten des IT-Nebels zu bringen. lesen

Public, Private, Hybrid & Co.: Cloud Computing Wiki

Definitionen rund um Cloud ComputingVon AWS bis XaaS: Alle relevanten Schlagworte aus dem Bereich Cloud Computing finden Sie verständlich erklärt in unseren Definitionen. Ganz im Sinne eines kleinen, aber feinen Glossars lesen Sie hier neutral verfasste und leicht verständliche Erklärungen zu den wichtigsten Begriffen. Als Service für Sie haben wir die hier erklärten Begriffe in unseren Beiträgen auch direkt mit den zugehörigen Lexikoneinträgen verlinkt. So können Sie die wichtigsten Begriffe direkt dort nachschlagen, wo sie im Text auftauchen.  

Zum Special: Definitionen rund um Cloud Computing

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