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Dezentrale IT-Infrastrukturen errichten

Rechenkraft am Netzwerkrand

Bei vielen werksnah angesetzten IT-Projekten ist es sinnvoll, Datenströme schon nahe ihres Entstehungsortes vorzuverarbeiten, etwa um die Latenzzeiten bei Echtzeitanwendungen niedrig zu halten. Mit ihrer Flexibilität und vielfältigen Einsatzmöglichkeit sind modulare Edge-Datacenter für diese Aufgabe sehr gut gerüstet.

Sichere Lösung für Industrie 4.0-Anwendungen: Mit dem Secure Edge Data Center (SEDC) bietet Rittal gemeinsam mit den Partnern ABB und HPE eine schlüsselfertige Datacenter-Lösung, die speziell für Echtzeit-Datenverarbeitung in rauen Industrieumgebungen entwickelt wurde (Bild: Rittal GmbH & Co. KG)

Bild: Rittal GmbH & Co. KG

Edge Datacenter sind dezentrale IT-Systeme, die Rechenleistung an den Ort der Datenerzeugung bringen und die schnelle Erstverarbeitung ermöglichen. Sie sind mit Cloud-Rechenzentren verbunden, wo die Daten weiter verarbeitet und für Analysen genutzt werden. Vernetzte Maschinen sowie IoT-Applikationen verwenden eine große Zahl an Sensoren, die kontinuierlich zu verarbeitende Datenströme erzeugen. Die Integration von Edge-Rechenzentren in solche IT-Infrastrukturen ist durchaus als Trend zu betrachten. Die Marktanalysten bei IDC gehen etwa davon aus, dass im Jahr 2019 40 Prozent der Daten aus dem Internet der Dinge von Edge-IT-Systemen verarbeitet und analysiert werden könnten. Einer der Treiber hierfür ist der neue 5G-Mobilfunkstandard, auf dessen Basis in Netzen das Datenvolumen im Vergleich zu 4G/LTE drastisch erhöht werden kann. Künftig sind Datenraten von bis zu 10GBit/sec möglich. Industrie-Applikationen nutzen die 5G-Eigenschaften wie Zuverlässigkeit und Echtzeitfähigkeit, mehr Datendurchsatz, geringe Latenz, wesentlich engere Vernetzung, größere Mobilität und IT-Security. So eignet sich der neue Standard gerade für mobile Aufgaben wie (bewegliche) Roboter, Werkzeuge und autonome Transportsysteme. Ebenso denkbar ist der Einsatz in Augmented-Reality-Anwendungen, die immer häufiger in Betrieb genommen werden. Je mehr solcher Applikationen es gibt, desto mehr Bandbreite und kürzere Antwortzeiten sind erforderlich. Ein Anbieter von Edge-Rechenzentren ist der Herborner System- und Lösungsanbieter für IT-Infrastruktur Rittal. Dessen Lösung ist so konzipiert, dass die Betreiber in Spe die Lösungen über vorkonfigurierte, standardisierte Module an die benötigte Leistungsfähigkeit anpassen können. Module für Klimatisierung und Stromversorgung sowie IT-Racks und Sicherheitskomponenten sind erhältlich und wurden vom Hersteller bereits aufeinander abgestimmt. Die IT-Schränke verfügen selbst über Schutzklassen wie IP 55, um das empfindliche Innenleben gegen Feuchte, Staub, Schmutz und unbefugten Zugriff schützen.

Leistung nach Maß

Die Edge-Systeme gliedern sich je nach benötigter Leistung in verschiedenen Klassen. Sie übernehmen beispielsweise als Edge-Gateway Aufgaben zur Datenkonsolidierung vor Ort und initiieren anschließend den Transfer in die Cloud-Rechenzentren. Aber auch erste Auswertungen nahe an der Datenquelle sind damit möglich. Kleinere Systeme übernehmen z.B. die erste Aggregation von Sensordaten in einer Fertigungsstraße. Es sind aber auch Edge-Datacenter verfügbar, die als leistungsstarkes Rechenzentrum die Compute-Leistung an dem jeweiligen Standort erheblich steigern. Die technologische Ausführung dieser Varianten kann ganz unterschiedlich ausfallen. Beispielsweise als einfacher IoT-Schrank oder auf Basis eines speziell gesicherten Micro Data Centers, welches mit einer entsprechenden Schutzhülle umgeben ist. Wer mehr Leistung benötigt, kann sein Edge Datacenter auf Basis eines modularen Rechenzentrums-Container mit wetterfester- und Ummantelung realisieren. Dieser Container lässt sich innerhalb oder außerhalb von Gebäuden aufstellen und unterstützt bei entsprechender Kühltechnologie eine Leistung von bis zu 35kW pro IT-Rack.

Anforderungen konfigurieren

Um zu entscheiden, welches Edge-System benötigt wird, sollte man zunächst festlegen, welche Geschäftsziele damit verfolgt werden. Davon abgeleitet definieren Fachleute und IT-Experten die benötigten Software-Anwendungen. Basierend auf diesem Anforderungskatalog lässt sich das gewünschte Edge-Datacenter konfigurieren. Wenn es vor allem um den schnellen Einsatz der Systeme geht, ist vielleicht ein Komplettsystem die richtige Wahl, wie es Rittal ebenfalls im Portfolio hat. Der Hersteller übergibt das System montiert; es wird im Plug&Play-Verfahren an Energieversorgung und Netzwerktechnik angeschlossen und die Kälteversorgung ist bereits implementiert. Weiterhin sollte der Betrieb von Edge-Systemen automatisiert und weitgehend wartungsfrei erfolgen, um die laufenden Kosten zu verringern. Dafür ist ein Monitoring nützlich, das die Stromversorgung, die Kühlung sowie eine Branderkennung und -löschung überwachen hilft. Welche Schutzklasse für den physikalischen Schutz letztlich notwendig ist, entscheiden Faktoren wie der Standort oder die benötigte Ausfallsicherheit. Darüber hinaus könnte es wichtig sein, die Überwachung von Gehäuse- bzw. Rack-Türen ebenso wie die Seitenwände in das Monitoring zu integrieren. Elektronische Türschlösser erleichtern zudem die Auswertung, wann welche Mitarbeiter Zugriff auf die IT hatten. Bei einer Fernwartung oder Notfällen kann es notwendig sein, das System komplett herunterzufahren und dafür auch die Stromversorgung zu unterbrechen. Hierfür werden schaltbare PDUs (Power Distribution Unit) benötigt.

Sicherheit durch Raum-in-Raum

Für höhere Sicherheitsansprüche lässt sich ein Edge-Datacenter in einer Raum-in-Raum-Umgebung errichten: Die Sicherheitszelle schützt bei Feuer und starker Verschmutzung der Umgebung. Bei Edge-Computing im Freien sollte darauf geachten werden, dass ein ausreichend breites Temperaturfenster unterstützt wird. Die passende Auslegung und der Griff zu hochwertiger Hardware sind gute Voraussetzungen, die eigenen Edge-Computing-Anwendungen erfolgreich umzusetzen.

Modulare Edge-Datacenter: Rechenkraft am Netzwerkrand

Bild: Rittal GmbH & Co. KG


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