Cloud-Zu­kunft liegt im Ne­bel

Fog Computing ist das neue Ver­ar­bei­tungs­prin­zip: Band­brei­ten­eng­päs­se zwin­gen zu de­zen­tra­len Cloud-An­sät­zen.

Computerwoche - - Vorderseite - Von Wolf­gang Herr­mann, De­pu­ty Edi­to­ri­al Di­rec­tor

Die Idee ist nicht neu. Schon 2014 prä­sen­tier­te der Netz­wer­k­rie­se Cis­co sei­ne Vi­si­on vom Fog Computing. „Wir ver­schwen­den Zeit und Band­brei­te, wenn wir al­le Da­ten von IoT-De­vices erst in die Cloud und dann die Ant­wor­ten wie­der zu­rück ins Netz spie­len“, er­klär­te Gui­do Jou­ret, Chef von Cis­cos In­ter­net-of-Things-Spar­te. Viel sinn­vol­ler wä­re es doch, zu­min­dest ei­ni­ge Ver­ar­bei­tungs­auf­ga­ben di­rekt vor Ort von in­tel­li­gen­ten Rou­tern er­le­di­gen zu las­sen.

Kay Win­trich, Tech­ni­cal Di­rec­tor von Cis­co Deutsch­land, er­klärt das Kon­zept so: „Fog Computing bringt Ana­ly­se-, Ver­ar­bei­tungs­und Spei­cher­funk­tio­nen an den Rand des Netz­werks.“In ei­ner ver­netz­ten Welt sei das die ein­zi­ge Mög­lich­keit, mit der gro­ßen Men­ge an an­fal­len­den Da­ten um­ge­hen zu kön­nen. IBM ar­gu­men­tiert ganz ähn­lich, ver­wen­det da­für aber den Be­griff Edge Computing. Auch Mi­cro- soft-Chef Sa­tya Na­del­la sprach auf der Ent­wick­ler­kon­fe­renz Build 2017 von Edge Computing und pro­pa­gier­te ei­ne „in­tel­li­gen­te Cloud“.

Die Re­le­vanz des The­mas steigt mit der ra­sant wach­sen­den Zahl von Ge­rä­ten im In­ter­net of Things (IoT). Bis 2020 könn­ten laut Schät­zun­gen welt­weit 50 Mil­li­ar­den De­vices im Netz ver­bun­den sein. Da­bei fal­len enor­me Da­ten­men­gen an. Ei­ne ein­zi­ge Tur­bi­ne ei­nes mo­der­nen Ver­kehrs­flug­zeugs ge­ne­rie­re in­ner­halb von 30 Mi­nu­ten rund 10 TB Da­ten, ar­gu­men­tiert man bei Cis­co.

Dass die oh­ne­hin stark be­an­spruch­ten Ver­bin­dun­gen in die Cloud-Re­chen­zen­tren da­mit ir­gend­wann in die Knie ge­hen, ist ab­zu­se­hen. Cloud-Aus­fäl­le und ho­he La­tenz­zei­ten auch bei den ganz gro­ßen Pro­vi­dern wie Ama­zon Web Ser­vices oder Mi­cro­soft gibt es schon heu­te, und die Da­ten­ex­plo­si­on hat erst be­gon­nen. Pe­ter Le­vi­ne von And­rees­sen Ho­ro­witz er­war­tet des­halb: „Ein gro­ßer Teil der Re­chen­leis­tung, die heu­te in der Cloud statt­fin­det, wird zu­rück zum Edge wan­dern.“

Das bes­te Bei­spiel für den Ven­ture Ca­pi­ta­list ist das fah­rer­lo­se Au­to. Aus­ge­rüs­tet mit mehr als 200 CPUs, sei es im Grun­de ein Data Cen­ter auf Rä­dern, das auch oh­ne Cloud-Un­ter­stüt-

zung funk­tio­nie­ren müs­se: „Ein au­to­no­mes Fahr­zeug, das auf Cloud-Da­ten an­ge­wie­sen ist, wür­de ro­te Am­peln über­fah­ren und Un­fäl­le ver­ur­sa­chen, weil die La­tenz­zeit für die Da­ten­über­tra­gung zu hoch ist.“Nach­tei­lig wir­ke sich die zen­tra­le Cloud auch in vie­len Ma­chineLe­arning-Sze­na­ri­en aus, wo es auf ei­ne un­mit­tel­ba­re Ver­ar­bei­tung zur schnel­len Ent­schei­dungs­fin­dung an­kom­me.

Dis­tri­bu­ted Computing is back

Le­vi­ne stellt die Dis­kus­si­on in den Kon­text der gro­ßen IT-Ent­wick­lungs­zy­klen, die mit dem Main­frame be­gon­nen hat. In der Cli­ent-Ser­ver­Ä­ra wur­den et­li­che Groß­rech­ner durch de­zen­tra­le Struk­tu­ren ver­drängt, auch wenn sie nie ganz ver­schwan­den. Die Cloud ist für ihn nichts an­de­res als ein neu­er Main­frame, der nun eben im Data Cen­ter ei­nes Pro­vi­ders be­trie­ben wer­de. Mit Edge Computing und Fog Computing sieht er das Pen­del zu­rück­schwin­gen in Rich­tung Dis­tri­bu­ted Computing. Le­vi­ne: „Das be­deu­tet, dass die Cloud in nicht all­zu fer­ner Zu­kunft ver­schwin­den wird.“

Die Vor­tei­le von Fog Computing

Für Kon­zep­te wie Fog Computing spricht nicht nur die Re­du­zie­rung des Netz­werk-Traf­fics. Sie er­mög­li­chen es et­wa, dass IoT-De­vices auch bei ei­ner ge­stör­ten Netz­ver­bin­dung un­ein­ge­schränkt wei­ter­ar­bei­ten kön­nen. Sen­si­ble Da­ten müss­ten zu­dem nicht vom Ort ih­rer Ent­ste­hung weg be­wegt wer­den. Mit ei­nem ver­teil­ten Hand­ling von IoT-Da­ten könn­ten Un­ter­neh­men ih­re Ana­ly­se- und Ent­schei­dungs­pro­zes­se be­schleu­ni­gen, kom­men­tiert Ste­ve Hil­ton vom IoT-Be­ra­tungs­haus Mach­na­ti­on. Aber auch Si­cher­heits­as­pek­te spiel­ten ei­ne wich­ti­ge Rol­le. So ge­be es et­li­che Cloud-Sze­na­ri­en, in de­nen Sensor­da­ten aus recht­li­chen oder re­gu­la­to­ri­schen Grün­den nicht in ein an­de­res Land trans­fe­riert wer­den dürf­ten.

Ein Sze­na­rio für Fog Computing könn­te bei­spiels­wei­se die in­tel­li­gen­te Ver­kehrs­steue­rung mit Vi­deo­ka­me­ras sein, heißt es bei Cis­co. Die Ka­me­ras wür­den Ein­satz­fahr­zeu­ge am Blau­licht er­ken­nen und ei­ne grü­ne Wel­le schal­ten. So­wohl die Ana­ly­se als auch die Re­ak­ti­on ge­schä­hen vor Ort, oh­ne dass Da­ten an ein Re­chen­zen­trum ge­sen­det wer­den müss­ten. Cis­co rüs­tet da­zu sei­ne Swit­ches und Rou­ter mit ei­nem zwei­ten Li­nux-Be­triebs­sys­tem aus.

Ei­nen ähn­li­chen An­satz ver­folgt das Star­t­up Neb­bio­lo Tech­no­lo­gies. Für sei­ne Fog-Computing-Platt­form nutzt der ka­li­for­ni­sche Anbieter ei­gen­ent­wi­ckel­te Hard­ware. „Un­se­re klei­nen zen­tra­len Rech­ner sind das Herz der In­dus­trie 4.0“, wirbt CEO und Grün­der Fla­vio Bo­no­mi. „Sie bie­ten lo­ka­len Spei­cher­platz, füh­ren Ana­ly­sen in Echt­zeit durch, brin­gen Pro­zes­se zu­sam­men und die­nen gleich­zei­tig als Fi­re­wall ge­gen An­grif­fe von au­ßen.“

Das Markt­for­schungs-und Be­ra­tungs­haus Gart­ner zählt Mi­cro- und Edge-Computing-Um­ge­bun­gen mitt­ler­wei­le zu den zehn wich­tigs­ten Tech­nik­t­rends im Be­reich In­fra­struc­tu­re und Ope­ra­ti­ons. Be­reits 2015 grün­de­ten Cis­co, ARM, Dell, In­tel, Mi­cro­soft und die Prin­ce­ton Uni­ver­si­ty das OpenFog Con­sor­ti­um. Die Or­ga­ni­sa­ti­on hat laut ei­ge­nen An­ga­ben in­zwi­schen 57 Mit­glie­der aus Nord­ame­ri­ka, Asi­en und Eu­ro­pa. Dia­na McKen­zie, CIO beim SaaS-Anbieter Work­day, glaubt den­noch nicht an ein bal­di­ges En­de der Cloud. Aus­sa­gen wie die von Le­vi­ne hält sie für „pro­vo­kan­te Stand­punk­te“, die mit der rea­len Ent­wick­lung in der IT we­nig zu tun hät­ten. Aus ih­rer Sicht wird es eher ei­ne Ko­exis­tenz aus Edge- und Cloud-Kon­zep­ten ge­ben. So könn­ten Un­ter­neh­men bei­spiels­wei­se Da­ten aus Edge De­vices in der Cloud ag­gre­gie­ren und dort auf­wen­di­ge Ana­ly­sen be­trei­ben. Die Her­aus­for­de­rung für CIOs lie­ge dar­in, die Ve­rän­de­run­gen als Pro­zess zu be­grei­fen statt in Schwarz-Weiß-Ka­te­go­ri­en zu den­ken. Im nächs­ten Schritt gel­te es, ei­ne Ar­chi­tek­tur zu ent­wi­ckeln, die bei­de Kon­zep­te be­rück­sich­tigt.

Die Nach­tei­le von Fog Computing

Be­ach­ten soll­ten IT-Ver­ant­wort­li­che in je­dem Fall, dass Fog-und Edge-Computing-Sze­na­ri­en auch Pro­ble­me mit sich brin­gen kön­nen. Wer die Vor­tei­le nut­zen will, muss si­cher­stel­len, dass die Edge De­vices im­mer ver­füg­bar sind und zu­ge­wie­se­ne Auf­ga­ben er­le­di­gen kön­nen. In vie­len Fäl­len dürf­te das schwie­rig wer­den. Wenn der klei­ne Rech­ner et­wa in ei­nem Smart Me­ter steckt, ist er zu­nächst we­der ge­gen ei­nen Aus­fall noch vor Miss­brauch be­son­ders gut ge­schützt.

Auch Ro­bert MacIn­nis vom ame­ri­ka­ni­schen Be­ra­tungs- und Ven­ture-Un­ter­neh­men Ae­ther­works glaubt an ei­ne Kom­bi­na­ti­on aus Fo­gund Cloud-Sze­na­ri­en. Aus sei­ner Sicht „ver­län­gert“Fog Computing Kon­zep­te der Cloud ins Netz und be­zieht da­bei un­ter­schied­lichs­te Ge­rä­te ein, dar­un­ter Sen­so­ren oder Über­wa­chungs­ka­me­ras. Die Cloud über­neh­me nur noch sol­che Auf­ga­ben, die sich ty­pi­scher­wei­se be­son­ders gut da­für eig­ne­ten. Da­zu ge­hör­ten et­wa das län­ger­fris­ti­ge Spei­chern von Da­ten oder Da­ten­ana­ly­sen, die nicht zeit­kri­tisch sind.

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