Edge-datacentra

Edge computing is een real-time gegevensverwerking aan of nabij de bron voor het genereren van gegevens, die afkomstig kunnen zijn van personen en/of van aangesloten Internet of Things (IoT) -apparaten. De naam “Edge” beschrijft de relatie tot de kern. Edge-computing fungeert als de gedecentraliseerde uitbreiding van de Cloud en het gecentraliseerde datacenter.

Waarom heb je de “Edge” nodig?

Edge computing is er om verschillende problemen op te lossen:

• Bandbreedte: IoT-implementaties hebben een zeer lage kost aan bandbreedte nodig om gegevens van IoT-apparaten naar de gegevensverwerking te verzenden. IoT rechtstreeks verbinden met de cloud zal de bandbreedte belasten.
• Connectiviteit: In afgelegen en ruwe omgevingen zoals mijnbouw en offshore boorplatformen en in zelfrijdende voertuigen is de connectiviteit in telecommunicatie relatief onbetrouwbaar.
• Latentietijd: In toepassingen zoals virtuele realiteit, zelfsturende voertuigen en kunstmatige intelligentie hebben we real-time gegevensverwerking met een zeer lage latentie nodig, terwijl de gegevenslatentie van de cloud te hoog is.
• Stroomverbruik: Als elk IoT-apparaat zijn gegevens naar de cloud moet verzenden, dan zal het stroomverbruik erg hoog zijn. Sommige IoT-apparaten kunnen de batterijen snel leegmaken, wat leidt tot frequente vervangingen.
• Beveiliging: Met alomtegenwoordige beveiligingsbedreigingen in de cyberruimte vormt elke datatransmissie van een IoT-apparaat naar de cloud beveiligingsrisico’s.

Edge computing lost alle bovengenoemde problemen op door op te treden als de lokale toegangspoort voor de IoT-apparaten. Het bespaart internetbandbreedte omdat de laatste mijl van de verbinding met het apparaat overwegend lokaal en met een lage bandbreedte is. Door de directe nabijheid is de connectiviteit tussen de Edge en de aangesloten apparaten meer gestaag en stabiel. Edge latentie is veel lager dan cloud latentie. Apparaten verbruiken minder stroom wanneer ze op de Edge zijn aangesloten dan op de cloud. Edge opent het gebruik van energiezuinige netwerkprotocollen zoals ZigBee en Bluetooth.

De trend van Edge-implementatie

Meer gegevens zullen aan de rand van het netwerk worden verwerkt, terwijl de hybride uitrol van cloud en gecentraliseerde datacenters zal dienen als gegevensopslag (data warehousing), bedrijfsinlichtingen (business intelligence) en omvangrijke data (big data).

Edge computing is een noodzaak voor bedrijven die sterk afhankelijk zijn van directe gegevensverwerking, zoals gebouwenbeheer, slimme productie, slimme stad, offshore boorplatform, mijnbouw, ziekenhuis, draagbare gezondheidsmonitor, zelfsturend voertuig, 5G mobiele communicatie en andere. Bedrijven kunnen gebruikmaken van edge-computing om de gebruikerservaring te vergroten en hun bedrijfsinnovatie en digitale differentiatie ten opzichte van anderen naar voren te schuiven.

De kenmerken van een Edge-datacenter

• Onmiddellijke nabijheid van de gegevensbron
• Ondersteunt gedistribueerde gegevensverwerking
• Bevat gegevens van apparaten “Internet van de Dingen” (IoT)
• Biedt een hoogwaardige internet verbinding
• Apparatuur kan inbegrepen zijn in slechts één doos of in meerdere rekken
• Gevestigd in een strategische plaats dicht bij de gebruikers en apparaten
• Ondersteunt alle netwerkprotocollen en één-stap-verbindingen, draadloos en/of met behulp van koper- of glasvezelkabels
• Biedt een optimale fysieke en cyberbeveiliging
• Het Tier-niveau is niet lager dan voor de datacenters van het type cloud en van gecentraliseerd

Vereisten voor de infrastructuur van een Edge-datacenter

• Lage netwerklatentie – typisch minder dan 10 ms
• Netwerk met hoge bandbreedte in een datacenter Edge houdt een datatransmissie van machine naar machine in, b.v. bij het uitvoeren van lokale gegevensanalyses voor een zelfrijdende auto. Sommige IoT-apparaten (bijvoorbeeld sensoren) kunnen op lage snelheid werken
• Robuuste beveiliging: slechts één stap tussen het Edge-netwerk en de gebruikers; de IT-kast moet worden beveiligd met een controleerbaar toegangscontrole- en bewakingssysteem; bewaking van milieuomstandigheden; alarmen; bedrijven die financiële transacties uitvoeren en persoonlijke en vertrouwelijke informatie bewaren, zijn verplicht door de lokale regelgever om te voldoen aan de bescherming van persoonlijke gegevens
• Betrouwbare voeding, koeling en brandbeveiligingssysteem (gasonderdrukking); voor Tier-III moeten voeding en koeling redundantie hebben en tegelijkertijd onderhoudbaar zijn; Tier-IV vereist fouttolerantie bovenop alles wat vereist is in Tier-III
  ● Beheer van op afstand in verschillende sites; alarmen
• Vooraf geconfigureerd en op zichzelf staand systeem, vooraf getest voor de aflevering, zodat het onmiddellijk door een lokale IT-persoon kan worden geïnstalleerd en gebruikt
• Verstrekken van een gegevensanalyse over de Edge fysieke infrastructuur voor voorspellende onderhoudsdiensten

Ontwerp van een Edge-datacenter

Edge-datacenters worden typisch in een kleiner formaat ontworpen dan gecentraliseerde datacenters. Daarom wordt het een mini– of micro-datacenter (MDC) genoemd. Het kan variëren van één tot meerdere kasten met een vermogensdichtheid van 1 tot 7 kW per kast. Het is bedraad of draadloos verbonden met de gebruikers en met de apparaten.

Met het gestandaardiseerd MDC-ontwerp kan een organisatie op een eenvoudige manier de uitrol van Edge-datacenters in meerdere sites uitvoeren. Dit maakt het gemakkelijk om alle uniforme Edge-infrastructuren op meerdere locaties te beheren. Voor bedrijven die gericht zijn op een Tier-III of een gelijkwaardige datacenter-classificatie, moet een gestandaardiseerd ontwerp gelijktijdige onderhoudbaarheid en schaalbaarheid mogelijk maken zonder uitvaltijd.

Een MDC kan binnen een beperkte ruimte van het gebouw worden gebouwd. Oplossingen met een hoge dichtheid lossen ruimtebeperkingen in de kasten op. Een organisatie kan een voorkeur hebben voor het gebruik van een bepaalde koelingstechnologie, bekabeling, brandbeveiliging, toegangscontrole, intelligente bewaking, enzovoort; een datacenterontwerp kan eenvoudig zijn met slechts enkele componenten – maar door specifieke bedrijfsvereisten (bijvoorbeeld om te voldoen aan de lokale regelgeving) kan het ontwerp vele geavanceerde componenten omvatten.

Een organisatie kan aan een ontwerpconsulent (bijvoorbeeld van Datwyler) vragen om deskundig advies te krijgen over hun Edge-datacenter. Een consultant kan het bedrijf ook ondersteunen in termen van een gezondheidscontrole van het bestaande datacenter, migratiepaden, opwaardering en consolidatie.