Neues eBook „Speichern am Netzwerkrand: Edge-Storage“ Daten speichern, wo sie entstehen

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Der Trend zum Edge-Computing hat Fahrt aufgenommen, und dementsprechend werden zunehmend auch Speicherstrukturen am Netzwerkrand benötigt. Unser neues eBook gibt einen Überblick über Einsatzbereiche, Technologien, Anbieter und Kosten.

Speicherkapazitäten am Netzwerkrand werden immer häufiger aufgebaut und genutzt, denn die Zahl der Geräte, die dort am Edge eingesetzt werden, vervielfacht sich: Smartphones, IoT-Geräte wie Überwachungskameras oder Umweltsensoren, Drohnen jeder Art und Edge-Server. IDC erwartete 2018 eine Zunahme aller Datenmengen bis 2025 um 61 Prozent auf die immense Menge von 175 Zettabyte, wobei ebenso viele Daten in der Cloud wie in Rechenzentren gespeichert wären.

Edge-Storage ist ein Daten-Storage, der zur Reduktion der Latenzzeiten und der Datenlasten im Netzwerk näher an den Benutzern und Datenquellen am Netzwerkrand, dem Edge, platziert wurde. Ein Edge-Storage kann beispielsweise Folgendes enthalten:

• Kundendaten zum Sicherstellen von reibungslosen Abläufen mit geringer Latenzzeit – diese Daten sind maximal zu schützen,

• Daten, die von einem Netzwerk aus Sensoren oder Kameras erfasst werden,

• Bilder, die von einem selbstfahrenden Fahrzeug verwendet werden,

• Ressourcen, die für mobiles Hochleistungs-Gaming benötigt werden.

Die Edge-Storage-Architektur hat sich im Laufe der Zeit entwickelt – zunächst zur Unterstützung weit verstreuter Belegschaften mithilfe von Edge-Laufwerken für einzelne Benutzer, dann für lokale NAS-Geräte (Network Attached Storage) für drahtlos verbundene Geräte. Inzwischen ist Edge-Storage ein wesentlicher Bestandteil des Edge-Computing an einer völlig neuen Peripherie, nämlich der von IoT-Geräten, Remote-Datenerfassung, autonomen Fahrzeugen und geografisch verteilten Minirechenzentren. So lassen sich bessere Leistungen erzielen und neue Anwendungsfälle unterstützen.

Derzeit findet eine Technologiekonvergenz statt, die schon seit Jahren im Gange ist, und Edge-Storage spielt dabei eine entscheidende Rolle. Die Fortschritte bei Hochgeschwindigkeitsverbindungen (insbesondere 5G), Cloud-Computing, KI und Machine Learning (ML) sowie anderen Technologien eröffnen neue Möglichkeiten für Edge-Computing – von autonomen Geräten über neue Datenströme bis hin zu neuen mobilen Anwendungen. In jedem Fall spielt ein hochleistungsfähiger Storage eine wichtige Rolle.

Hauptaufgaben

Die erste Hauptaufgabe beim Edge-Storage besteht darin, Daten am Edge zu sammeln, sie teilweise zu verarbeiten und anschließend an die „Zentrale“ weiterzuleiten, beispielsweise im Einsatz beim autonomen Autofahren. Die Daten aus den Fahrzeugen werden vom Fahrzeug in eine Ingest-Station (Gateway) gebracht, mitunter bereits zu Teilen dort verarbeitet und dann weitergeleitet zur Zentrale, um dort weiterverarbeitet zu werden.

Hierbei kommen dann schnell sehr große Datenmengen zusammen. So kann etwa eine Flotte von 20 Fahrzeugen, die über je zwei Stunden mit mehreren 4k/8k-Kameras aufzeichnet, mehrere Terabyte pro Stunde erzeugen. Diese Datenmenge muss auch schnell übertragen werden, damit die Fahrzeuge wieder fahren und nötigenfalls Anpassungen erfolgen können. Das ist beispielsweise ein Anwendungsfall für ein sehr leistungsfähiges Flash-Array.

Bild- und Audiodaten werden also häufig am Edge produziert, sind aber wegen ihres Umfangs kostspielig zu übertragen: bei Dreharbeiten, Presseaußeneinsätzen, auf Öl- und Gasfeldern, bei Militäreinsätzen und in der medizinischen Bildgebung. Daher kommen häufig mobile Speichereinheiten zum Einsatz. Dabei sollten die darauf gespeicherten Daten verschlüsselt sein.

Die zweite Hauptaufgabe ist das Zwischenpuffern von Daten am Edge (so etwa im Bereich von IoT/IIoT) und die gleichzeitige Synchronisation zur Zentrale zwecks Verarbeitung. Hier gibt es oftmals containerisierte und Embedded-Lösungen.

Es gibt weitere Edge-Anwendungsfälle wie etwa Video-Überwachung in Echtzeit, bei der es ebenfalls um Performance und Verfügbarkeit ohne Ausfälle geht. Es wäre ja suboptimal, wenn während einer Straftat Frames fehlten, nur weil das Speichersystem gerade einen Raid-Rebuild machte. Weitere Einsatzgebiete kommen täglich hinzu.

Da viele dieser Systeme ein bestimmtes Verhältnis der Anzahl Kameras zu den Speichersystem haben, ist das Thema Kosten zu berücksichtigen, insbesondere die Betriebskosten.

Das eBook zeigt die Einsatzbereiche, die technischen Umsetzungsmöglichkeiten sowie die Herausforderungen auf. Eine kleine Auswahl von Herstellern soll dem Leser einen Eindruck von der Vielfalt möglicher Realisierungen geben. Ein abschließendes Kapitel geht auf die Kostenaspekte von Edge-Storage ein.

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