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Der Ansatz von Red Hat für das Edge Computing

26. Feb. 2020   |   8-minütiger Text

Verlagern Sie die Rechenleistung an den Netzwerkrand

Edge Computing gewinnt überall auf der Welt zunehmend an Bedeutung. Mithilfe der Implementierung von Edge-Lösungen können IT-Teams erkennen, welche Änderungen am Architekturdesign erforderlich sind, um die Änderungen auf der Anwendungsebene zu reflektieren. Eine solche Aufgliederung des Rechenzentrums kann zu einer schnelleren, konsistenteren Benutzererfahrung und hochverfügbaren Apps mit niedriger Latenz für Unternehmen in jeder Branche führen.

Edge Computing kann neben Bare-Metal, virtuellen Umgebungen, Private Clouds und Public Clouds als neuester IT-Footprint für Unternehmen angesehen werden. Gewissermaßen stellt es die Krönung der anderen vier Footprints dar. Dabei wird aus einzelnen Komponenten der anderen Technologien eine Infrastruktur geschaffen, mit denen spezifische Kundenanforderungen erfüllt werden können, die von traditionellen IT-Modellen nicht abgedeckt werden.

Aber im Gegensatz zu den anderen Footprints gelten für Edge Computing zwei wichtige Faktoren:

  1. Es kann nur mit der Hybrid Cloud existieren, und
  2. Ohne eine Open Source-Basis hat Edge Computing keine Chance.

Paul Cormier

„Wenn Edge Computing in der Unternehmens-IT eine realistische Chance haben soll, braucht es die Hybrid Cloud und Open Source-Support.“

Paul Cormier, EVP und President,
Products & Technologies, Red Hat

Der Red Hat Ansatz

Wenn Sie Closed Source-Software verwenden, haben Sie nicht weit genug gedacht.

Open Source-Innovationen spielen eine wichtige Rolle dabei, sicherzustellen, dass offene und interoperable Lösungen in einem umfassenden IT-Netzwerk erstellt werden. Für das Erstellen eines erfolgreichen Edge Computing-Stacks sind mehrere Komponenten erforderlich, die mit verschiedenen Infrastrukturen und Plattformen zusammenarbeiten müssen.

Innovationen können leicht durch Fragmentierung und, schlimmer noch, die Einführung „proprietärer“ oder nur teilweise offener Geschäftsmodelle (wie Open Core oder Freemium) behindert werden. Wenn Sie sich UNIX vor 25 Jahren ins Gedächtnis rufen, erkennen Sie, was für ein Aufwand damit verbunden war. Damals hatte jeder Hardware-Anbieter ein eigenes maßgeschneidertes Betriebssystem, das nur in der eigenen Box ausgeführt werden konnte.

Durch die Einführung von Linux® für Unternehmen wurde diese Kette unterbrochen und der Innovationszyklus wurde angekurbelt. Daraus entstanden Technologien wie Virtualisierung, Cloud Computing, Container, Kubernetes und jetzt das Edge Computing.

Wir bei Red Hat bieten Plattformen basierend auf Innovationen an, die wir Open Source Communities zu verdanken haben. Wir arbeiten mit einer großen Community von Entwicklern aus unterschiedlichen Branchen zusammen, und wir testen und validieren Integrationen über unser umfassendes Netzwerk aus Technologiepartnern.

Ihr Team kann das alleine nicht schaffen. Sie benötigen eine Community.

Red Hat nimmt aktiv am Upstream (ein Repository mit Code, der allen Mitgliedern des Projekts zur Verfügung steht) unserer Produkte teil, darunter Open Source Communities wie Kubernetes und OpenStack®.

Unsere Entwicklungsarbeit zielt auf drei Dimensionen ab: Features, Architekturen und Betriebsabläufe. Wir tragen dazu bei, Kubernetes und andere Upstream-Technologien fit für den Netzwerkrand zu machen, anstatt Plattformen zu fragmentieren, indem spezielle „Edge-Editionen“ der Software entwickelt werden. Durch diese Investitionen entstehen neue Use Cases für Edge Computing.

Wir arbeiten in Open Source Communities und deren IT-Netzwerken nach einem „Upstream-First“-Prinzip und bringen uns aktiv in Standards und Open Source Communities ein, wie die Kubernetes IoT & Edge Working Group, OpenStack Edge Working Group, Akraino Edge Stack usw.

Edge alleine ist keine Strategie. Es ist Teil einer Hybrid Cloud.

Edge Computing ist ein fester Bestandteil der offenen Hybrid Cloud-Strategie von Red Hat. Ihr Ziel ist es, eine erweiterte konsistente Erfahrung zu liefern – vom Anwendungsentwickler bis hin zum Infrastruktur-Operations-Team, das für die Bereitstellung zuständig ist. Die Architektur ist für jede Workload geeignet und kann mit beliebigem Footprint (Public Cloud, Private Cloud, Virtualisierung, Bare-Metal) an beliebigen Standorten eingesetzt werden – von zentralen Rechenzentren bis hin zum Edge-Server.

Um die Anforderungen verschiedener Edge Computing-Szenarios erfüllen zu können, muss eine Edge Computing-Lösung in der Lage sein, hybride Workloads zu unterstützen: Workloads mit virtuellen Rechnern (VMs), Containern, Bare-Metal-Knoten, auf denen Netzwerkfunktionen ausgeführt werden, und KI/ML-Workloads in Microservices-Architekturen – oder alle vier. Eine solche Lösung muss sich durch einen einfachen Betrieb durch Automatisierung von Bereitstellung, Management und Orchestrierung auszeichnen.

Aufgrund der Verschiedenartigkeit des Edge Computings ist Konsistenz ein wichtiger Aspekt. Diese Konsistenz wird durch die Hybrid Cloud bereitgestellt: Von Edge-Geräten über das Netzwerk bis hin zum zentralen Rechenzentrum – eine Hybrid Cloud-Bereitstellung bringt Ordnung in ein ansonsten chaotisches Netzwerk aus Technologiepartnern. Sie stellt eine gemeinsame Basis für alle diese unterschiedlichen Komponenten dar, sei es Red Hat® Enterprise Linux®, Kubernetes oder Red Hat® Automation. Auf diese Weise können IT-Teams 10.000 Netzwerkgeräte verwalten, als wäre es ihre zentralisierte IT.

Was Sie brauchen, ist eine gemeinsame horizontale Infrastruktur für Ihren gesamten Compute-, Storage- und Netzwerk-Footprint, die Ihre Teams zentral verwalten können. In dieser Hinsicht passt der Ansatz von Red Hat mit Hybrid Computing sehr gut zum Edge Computing.

Was ist Edge Computing?

Beschäftigen wir uns zunächst einmal mit den Grundlagen. Im Forrester-Bericht „Emerging Technology Spotlight: Edge Computing“ aus dem Jahr 2018 ist Edge Computing wie folgt definiert:

Abbildung zur Edge Computing Hybrid Cloud

Forrester Logo

Edge Computing ist eine Familie von Technologien, die Anwendungsdaten und -services dort verteilt, wo sie die Ergebnisse in einem wachsenden Set von vernetzten Assets am besten optimieren können. Dazu gehören Edge-Infrastruktur und Edge-Analysesoftware.

Unser Fokus liegt auf der Edge-Infrastruktur.

Aber um dorthin zu gelangen, sollten wir uns zunächst ansehen, wie wir überhaupt hierher gekommen sind:

1950er Jahre CIRCA

Alles begann
mit einem großen Computer.

Abbildung Großrechner
1970er Jahre CIRCA
Abbildung Datenstation

Dann kam das UNIX-Zeitalter, in dem wir lernten, über ein „Dumb Terminal“ eine Verbindung zu eben diesem Computer herzustellen.

1980er Jahre CIRCA
Abbildung PC

Es folgte das PC-Zeitalter. Fortan konnte jeder Haushalt selbst eine Verbindung zu größeren Computern herstellen.

2000er Jahre CIRCA
Abbildung Mobilgerät

Das heutige Cloud Computing-Zeitalter wurde eingeleitet, in dem Computerressourcen in Rechenzentren untergebracht und Anwendungen in verschiedenen Clouds ausgeführt werden: Public, Private oder Hybrid.

2020er Jahre CIRCA

Edge Computing entsteht...

Porträtfoto von Chris Wright

„Die veränderte globale Architektur – von Private über Public zu Edge – und die Nähe von Computing zu Daten sind von entscheidender Bedeutung.“

Chris Wright, CTO, Red Hat

Warum ist Edge Computing wichtig?

Es hilft dabei, Probleme in Echtzeit dort zu beheben, wo sie entstehen

Je mehr sich neue Technologien wie künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen durchsetzen, desto mehr Bedeutung gewinnt der Bedarf an Informationen in Echtzeit. Nehmen wir eine Produktionsanlage als Beispiel: Robotertechnik und Just-in-Time-Fertigungssysteme sind ein Zeichen dafür, dass Computing bereits allgegenwärtig ist. Aber wenn diese Infrastruktur durch Video- und Telemetriesysteme mit Echtzeitanalysen ergänzt wird, kann die Sicherheit der Arbeiter verbessert werden. Wartungsprobleme können prognostiziert und autonom verwaltet werden, und Ressourcen können den Aktivitäten mit dem größten Nutzen zugewiesen werden, um so die allgemeine Produktivität zu steigern.

Egal, ob Unternehmen Verbindungen mit niedriger Latenz oder intermittierende Konnektivität zwischen Footprints benötigen, Edge Computing kann die Resilienz der Infrastruktur und die Verfügbarkeit von Anwendungen verbessern.

Für Service-Anbieter wird die Kundenerfahrung durch Edge Computing verbessert, indem Anwendungen und Inhalte in die unteren Edge-Schichten der Netzwerkhierarchie verlagert werden. Sie können auch völlig neue Klassen von Services am Edge bereitstellen, um dort von der Nähe zum Kunden zu profitieren. Seit der Netzwerk-Edge einen Großteil der Kapital- und Betriebsausgaben der Betreiber ausmacht, ist er auch ins Zentrum des Interesses für die Netzwerkmodernisierung gerückt.

Edge Computing als Ergänzung des Hybrid Cloud-Modells

In diesem Modell wird zentralisiertes Computing für datenintensive Workloads, Datenaggregation und -Storage, KI/ML, das Koordinieren von regionsübergreifenden Betriebsabläufen und traditionelle Backend-Prozesse verwendet. Mit Edge Computing können Probleme in Echtzeit dort behoben werden, wo sie entstehen.

Unternehmen verschiedener Branchen investieren in Edge-Technologien und erwarten erhebliche Einsparungen

Bis 2021 werden konsumentenorientierte Unternehmen jährlich mehr für Netzwerk-, Computing- und Storage-Ressourcen an Edge-Standorten als für Upgrades in zentralen Rechenzentren investieren. Dadurch wird Edge Computing zu einem bedeutenden Faktor für Infrastrukturanbieter. Durch die Dezentralisierung ihrer Rechenzentren können Unternehmen schnellere, konsistentere Benutzererfahrungen schaffen. Sie sparen Ladezeiten und können Online-Services und -Daten näher bei ihren Nutzern bereitstellen.

„Laut einer Umfrage werden Unternehmen in den nächsten drei Jahren durchschnittlich 30 % ihrer IT-Budgets in Edge Cloud Computing investieren.“

Logo von Analysys Mason

Bericht „Strategies for Success at the Edge, 2019“

Edge Computing bietet Vorteile für eine Vielzahl an Use Cases, darunter Versorgungswirtschaft, Transportwesen, Gesundheitswesen, Energie, Einzelhandel und Telekommunikation. Laut einem Bericht von Analysys Mason erwartet die Mehrheit der Unternehmen in allen Branchen „eine 10- bis 30-prozentige Kostensenkung durch den Einsatz von Edge Computing mit durchschnittlichen erwarteten Einsparungen von 10 bis 20 %.“

5G verändert die Welt, und Edge verändert 5G

Telco ist ein bedeutender Use Case für Edge Computing. Service-Anbieter modernisieren ihre Netzwerke, indem sie ihre Workloads und Services aus Kernnetzen (in Rechenzentren) zum Edge verschieben, und zwar in die Nähe von Points of Presence (POPs) und Central Offices. Durch die Virtualisierung der Central Offices, den beinahe letzten physischen Schnittstellen zur Servicebereitstellung, können Service-Anbieter ihr Ziel erreichen und Services am Netzwerkrand zur Verfügung stellen.

Edge Computing ermöglicht 5G-Technologie und neue Use Cases

Diese Use Cases sind insbesondere auf Mobilität und hochverteilte Betriebsabläufe angewiesen. Die wachsende Konvergenz zwischen Informationstechnologie (IT) und operativer Technologie (OT) verschafft Edge Computing einen Mehrwert, weil sich dadurch nicht nur die Servicebereitstellung, sondern auch die Betriebsabläufe grundlegend ändern.

Service-Anbieter haben Edge Computing schon sehr früh im Zusammenhang mit Initiativen zur Netzwerkmodernisierung (Software-Defined Networking und Network Functions Virtualization) implementiert, um das Radio Access Network zu virtualisieren und zu containerisieren sowie die Verarbeitung für containerisierte Hauptnetzwerkfunktionen zu verteilen. Diese Investitionen sind für die Bereitstellung von 5G-Services unabdingbar, und Red Hat unterstützt die Service-Anbieter bei dieser Umstellung.

Behalten Sie Edge-Technologien im Auge

Neue Use Cases, wie das Analysieren von Sensordaten für die prädiktive Wartung und Qualitätskontrolle, Augmented-Reality-Systeme für Remote-Vorgänge sowie personalisierte „vernetzte Erfahrungen“ für die Kunden- und Lieferantenbindung, verstärken den Bekanntheitsgrad von und die steigende Nachfrage nach Edge Computing. Mit dem dezentralisierten Ansatz und der verbesserten Resilienz und Benutzererfahrung im Zusammenhang mit Edge Computing können Unternehmen ihre Kunden schneller erreichen. So können sie sich von der Konkurrenz abheben und neue Einnahmequellen erschließen.

Edge Computing kann durch den Einsatz vernetzter Geräte und Systeme erweitert werden. Mit KI/ML-Daten können Unternehmen wertvolle Erkenntnisse gewinnen und Innovationen unterstützen. Wenn Sie zwischen den Vor- und Nachteilen einer Servicebereitstellung näher am Kern oder am Rand des Netzwerks abwägen müssen, empfehlen wir eine Edge-Lösung, die innovativ, hybrid und offen ist.

„Die Mehrheit der Befragten erwartet durch den Einsatz von Edge Computing einen Umsatzzuwachs von 6 % nach drei Jahren.“

Logo von Analysys Mason

Bericht „Strategies for Success at the Edge, 2019“

Kein einzelner Anbieter kann eine komplette Edge Computing-Lösung bereitstellen. Eine Lösung muss aus mehreren Komponenten entwickelt werden. Genau dafür gibt es Open Source. Durch den Einsatz von Open Source-Lösungen können Edge-Technologien in einem großen Partnernetzwerk verwendet werden, ohne das Vendor Lock-in eines proprietären Technologie-Stacks.

Red Hat trägt aktiv zu den Projekten der Open Source Communities bei, die das nächste Zeitalter der Cloud Computing-Technologie vorbereiten. Dank unserer Beiträge in Kombination mit unserem starken dynamischen Produktportfolio sind wir gut positioniert, um die aktuellen und zukünftigen Edge Computing-Anforderungen unserer Kunden zu erfüllen.

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Weitere Informationen zu Edge Computing

Ressource: Edge Computing-Prognosen Abbildung

Forrester

Bericht „Predictions 2020: Edge Computing“

Cloud Edge Computing

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