Edge Computing bekommt endlich ein Framework

Das vom IIC entwickelte Distributed-Computing-Framework bietet Einblicke in die Fähigkeiten und Architekturen von Edge-Computing-Knoten und -Systemen.

Was ist Edge-Computing? Stellen Sie diese Frage 10 Branchenanalysten und Sie erhalten 11 Antworten. Es geht um Geräte, es geht um entfernte Systeme, es geht um entfernte Clouds, es geht um eingebettete Systeme, es geht um eingebettete Chips.

Um Klarheit in diesen schnell wachsenden Bereich der Geschäftstechnologie zu bringen, hat das Industrial Internet Consortium kürzlich eine Übersicht herausgegeben. „Es ist noch viel architektonische Arbeit erforderlich, um alle Herausforderungen des verteilten Rechnens im Edge zu bewältigen“, betonen die IIC-Autoren.

Die Autoren des IIC-Berichts bieten eine Definition von Edge-Systemen:

Das vom IIC vorgestellte Distributed-Computing-Framework „bietet Einblicke in die Fähigkeiten und Architekturen von Distributed Computing, Edge-Knoten und Edge-Systemen“. Das IIC-Framework konzentriert sich auf zwei wesentliche Eigenschaften von Edge-Systemen:End-to-End-Sicherheit und Systemmanagement.

Zu den wesentlichen Komponenten der Edge-Architektur gehören die folgenden Bereitstellungsmodelle:

Einfache Edge-Bereitstellung: „Ein Edge-Knoten ist eine Zusammenstellung von Hardware- und Softwarekomponenten, die Edge-Funktionen implementieren. Ein solcher eigenständiger Edge-Computing-Knoten kann überall im Edge-System installiert werden, um Rechen-, Netzwerk- und Speicherdienste in der Nähe von Datenproduzenten oder -verbrauchern bereitzustellen.“

Etwas komplexe Bereitstellung: „In einem etwas komplexeren Modell der Edge-Bereitstellung können mehrere logische Edge-Knoten in einem einzigen physischen Edge-Knoten instanziiert werden. Sie teilen sich die gleiche Hardwareplattform, sind aber vollständig voneinander isoliert. Dieses Bereitstellungsmodell ist modular, skalierbar und effizient. Es ist der primäre Unterstützungsmechanismus für Mandantenfähigkeit.“

Extrem komplexes Modell: „Ein logischer Edge-Computing-Knoten wird aus einem oder mehreren physischen oder logischen Edge-Knoten zusammengesetzt. Eine Version davon führt die Fähigkeiten mehrerer physischer Edge-Computing-Knoten zusammen, die Peers auf derselben oder benachbarten Schicht(en) sein können, um a
Rechen-, Netzwerk- oder Speicherlast, die höher ist, als ein einzelner physischer Edge-Knoten bewältigen kann. In einer Variante werden mehrere physische Edge-Knoten in einem fehlertoleranten Cluster gruppiert, sodass ein Ausfall in einem der Edge-Knoten von seinen Peers gemildert wird.“

Edge-Computing definieren

Edge-Systeme sind ein Schlüsselelement für Ausfallsicherheit, und diese Fähigkeit darf nicht unterschätzt werden. Diese Systeme „helfen dabei, die Last zwischen Randknoten auf Peer-Ebene auszugleichen. Wenn ein Edge-Knoten überlastet ist, kann er einen Teil seines Datenverkehrs zu einem weniger stark belasteten Edge-Knoten in der Nähe transferieren. Dies gleicht die Lasten auf den Knoten in einer Schicht aus und verbessert die Gesamtauslastung der Netzwerkressourcen.“

Die Sicherheitsarchitektur zeigt, wie man mit einem Trusted-Computing-Modul beginnt und die Edge-Node-Sicherheit zu einem vollständig vertrauenswürdigen System aufbaut.

Die beschriebenen Systemverwaltungsfunktionen veranschaulichen, wie Edge-Knoten und Anwendungsdienste verwaltet werden, und unterstützen Funktionen wie Orchestrierung, Ressourcenverwaltung und den Betrieb verteilter Rechenlasten während ihres gesamten Lebenszyklus.

Über den Sicherheitsfokus dieses Dokuments hinaus hat Edge Auswirkungen auf die vier anderen Dimensionen der Vertrauenswürdigkeit, die von IIC definiert werden (Datenschutz, Sicherheit, Zuverlässigkeit und Belastbarkeit).