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Edge Computing

Edge Computing ist eine verteilte IT-Architektur, bei der Kundendaten am „Rande“ (also, dem Edge) des Netzwerks, so nah wie möglich an der Ursprungsquelle, verarbeitet werden. Der Trend zum Edge Computing wird durch Mobile Computing, die sinkenden Kosten für Computerkomponenten und die schiere Anzahl vernetzter Geräte im Internet der Dinge (IoT) angetrieben. Je nach Implementierung können zeitsensible Daten in einer Edge-Computing-Architektur am Ursprungsort von einer intelligenten Systemen verarbeitet oder an einen Zwischenserver in unmittelbarer geografischer Nähe des Clients gesendet werden.  Daten, die weniger zeitkritisch sind, werden für historische Analysen, Big Data Analytics und Langzeitspeicherung in die Cloud übertragen.

Die Übertragung großer Mengen an Rohdaten über ein Netzwerk stellt eine enorme Belastung für die Netzwerkressourcen dar. In einigen Fällen ist es viel effizienter, Daten in der Nähe der Quelle zu verarbeiten und nur die wertvollen Daten über das Netzwerk an ein entferntes Rechenzentrum zu senden. Anstatt beispielsweise kontinuierlich Daten über den Ölstand im Motor eines Fahrzeugs zu übertragen, kann ein Fahrzeugsensor einfach periodisch Zusammenfassungsdaten an einen entfernten Server senden. Oder ein intelligenter Thermostat sendet nur dann Daten, wenn die Temperatur über- oder unterschritten wird. Oder eine intelligente Wi-Fi-Sicherheitskamera, die auf eine Aufzugstür gerichtet ist, könnte eine Edge-Analyse verwenden und nur dann Daten übertragen, wenn sich ein bestimmter Prozentsatz der Pixel zwischen zwei aufeinanderfolgenden Bildern deutlich ändert, was auf eine Bewegung hinweist.

Edge Computing kann auch von Remote Office/Filialumgebungen (ROBO) und Unternehmen mit einer geografisch verteilten Benutzerbasis Vorteile bieten. In einem solchen Szenario können zwischengeschaltete Mikrorechenzentren oder Hochleistungsserver an entfernten Standorten installiert werden, um Cloud-Dienste lokal zu replizieren, was die Leistung und die Fähigkeit eines Systems verbessert, auf Daten, die später gelöscht werden, in Bruchteilen von Sekunden zu reagieren. Je nach Anbieter und technischer Umsetzung kann der Vermittler mit einem von mehreren Namen bezeichnet werden, darunter Edge Gateway, Basisstation, Hub, Cloudlet oder Aggregator.

Ein großer Vorteil von Edge Computing ist, dass es die Reaktionszeit verbessert und die Reaktionszeit auf Millisekunden reduziert und gleichzeitig Netzwerkressourcen schont. Es wird jedoch nicht erwartet, dass das Konzept des Edge Computing das Cloud Computing ersetzt. Trotz seiner Fähigkeit, Latenzzeiten und Netzwerkengpässe zu reduzieren, kann Edge Computing erhebliche Herausforderungen in den Bereichen Sicherheit, Lizenzierung und Konfiguration mit sich bringen.

Ein Überblick, was zum Edge Computing zählt.
Ein Überblick, was zum Edge Computing zählt.

Sicherheitsherausforderungen: Die verteilte Architektur von Edge Computing erhöht die Anzahl der Angriffsvektoren. Je mehr Intelligenz ein Edge-Client hat, desto anfälliger wird er für Malware-Infektionen und Sicherheitslücken.

Herausforderungen bei der Lizenzierung: Smart Clients können versteckte Lizenzkosten verursachen. Während die Basisversion eines Edge-Clients zunächst einen niedrigen Preis haben könnte, können zusätzliche Funktionalitäten separat lizenziert werden und den Preis in die Höhe treiben.

Herausforderungen bei der Konfiguration: Wenn die Geräteverwaltung nicht zentral und robust ist, können Administratoren versehentlich Sicherheitslücken schaffen, indem sie das Standardpasswort auf jedem Edge-Gerät nicht ändern oder es versäumen, die Firmware konsistent zu aktualisieren, was zu einem Konfigurationsverlust führt.

Der Name „Edge“ beim Edge Computing leitet sich von Netzwerkdiagrammen ab; typischerweise bezeichnet das Edge in einem Netzwerkdiagramm den Punkt, an dem Verkehr in das Netzwerk eintritt oder aus dem Netzwerk austritt. Dieses Edge ist auch der Punkt, an dem sich das zugrunde liegende Protokoll für den Datentransport ändern kann. So könnte beispielsweise ein intelligenter Sensor ein Low-Latency-Protokoll wie MQTT verwenden, um Daten an einen Message Broker am Netzwerkrand zu übertragen, und der Broker würde das Hypertext Transfer Protocol (HTTP) verwenden, um wertvolle Daten vom Sensor über das Internet an einen Remote-Server zu übertragen.

Das OpenFog-Konsortium verwendet den Begriff Fog Computing, um Edge Computing zu beschreiben. Das Wort „Nebel“ soll die Idee vermitteln, dass die Vorteile von Cloud Computing näher an die Datenquelle herangeführt werden sollen. (In der Meteorologie ist Nebel einfach eine Wolke, die nahe am Boden liegt.) Zu den Mitgliedern des Konsortiums gehören Cisco, ARM, Microsoft, Dell, Intel und die Princeton University.

Diese Definition wurde zuletzt im Dezember 2019 aktualisiert

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