Am Rande des Ruhms:Ermöglichung eines neuen Internet-Maschinenzeitalters

Das menschenzentrierte Internet hat zu unkalkulierbaren Innovationen und gesellschaftlichen Veränderungen geführt. Erwarten Sie nichts Geringeres vom nächsten maschinenzentrierten Kapitel des Internets.

Das Internet von heute wurde für Menschen gebaut – das von morgen wird für Maschinen gemacht sein. Diese Änderung des Endbenutzers wird alles daran ändern, wie Netzwerke aufgebaut werden, und eine massive Verlagerung von Investitionen und Innovationen in Richtung „Edge“, d. h. Edge-Computing, anregen.

Angetrieben von einem sich verstärkenden Mobilitätsboom erfüllt Edge Computing den wachsenden Bedarf an einer schnelleren, flexibleren und entschieden dezentraleren Datenverarbeitung und einem Computing-Paradigma. Und so wie das Moore’sche Gesetz technologieübergreifend wiederholt gezeigt hat, werden die exponentiellen Fortschritte im Bereich Edgecomputing, die bevorstehen, die unserer Smartphone- und Amazon-Leben im Jahr 2021 im Vergleich altmodisch erscheinen lassen.

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Um dies ins rechte Licht zu rücken, betrachten wir zunächst, wie allgegenwärtig das Internet der Dinge sein wird und wie groß sein Datenbedarf sein wird. Eine einzelne Smart Factory, „eine hochgradig digitalisierte Fertigung, die kontinuierlich Daten über vernetzte Maschinen, Geräte und Produktionssysteme sammelt und weitergibt“, verarbeitet täglich 5 Petabyte (Pb) an Daten, um Entscheidungen in Echtzeit zu treffen. Und die Zahl der Smart Factories wächst rasant.

Eine Smart City mit 1 Million Einwohnern, die Technologie in allen Aspekten ihres Betriebs einsetzt, um die Ergebnisse zu verbessern … und Bürger, Unternehmen und gemeinnützige Organisationen auf neue Weise zu verbinden, verbraucht 200 Pb pro Tag, da sie IoT-Geräte zur Kontrolle von Verkehr und Abfall einsetzt Sammlung, Parken, Energieeffizienz und Infrastrukturüberwachung, so Deloitte. Das Forschungsunternehmen MarketsandMarkets prognostiziert ein jährliches Wachstum von 14,8 % bei den Investitionen in intelligente Städte und prognostiziert einen globalen Markt von 820 Milliarden $ im Jahr 2025.

Und schließlich benötigt ein einzelnes autonomes Fahrzeug für den Betrieb vier Terabyte (Tb) an Informationen pro Tag. Weitere Megatrends an der Schwelle zum Ausbrüten sind Augmented und Virtual Reality (AR/VR) und Cloud-Gaming, die alle zu dem enormen Datenvolumen beitragen, das am Edge benötigt wird. Darüber hinaus erzeugen unsere individuellen Gewohnheiten weiterhin mehr Daten – von der zunehmenden Abhängigkeit von Amazon bis hin zum Streamen von Inhalten für Arbeit, Bildung und Unterhaltung – und geben den Netzwerken und der Infrastruktur zur Bereitstellung von Inhalten mehr Vorrang als je zuvor.

Nur, es gibt ein kritisches Problem.

Die Art und Weise, wie das heutige Internet entworfen und aufgebaut wurde, erfordert, dass die meisten Daten über große Entfernungen zu zentralen Rechenzentren transportiert werden. Noch wichtiger ist, dass prognostiziert wird, dass bis 2025 – in nur vier kurzen Jahren – 12-mal mehr Daten produziert werden, als die aktuelle Internetbandbreite transportieren kann.

Es ist klar, dass sich unser zentralisiertes Modell des großen „C“-Computing weiterentwickeln muss – und zwar schnell. Abgesehen von Kapazitätsbeschränkungen sind weitere Faktoren für die Dezentralisierung der IT-Infrastruktur:

• Kosten – Selbst wenn es möglich wäre, die meisten Daten der Welt in zentralisierte Rechenzentren zurückzuverlagern, wäre dies immer noch nicht kosteneffektiv.
• Latenz – Viele hochmoderne Anwendungen wie IoT, AR/VR und autonome Fahrzeuge erfordern Latenz und Jitter, die mit der bestehenden zentralisierten Computerarchitektur nicht möglich sind. Anders gesagt, möchten Sie, dass Ihr Linksabbiegen in Boston im Verkehr davon abhängt, dass Daten von und nach Kansas gesendet werden?
• 5G – Während 4G keine umfassenden Infrastrukturänderungen vorangetrieben hat, wird 5G dies tun. Viele 5G-Edge-Anwendungsfälle erfordern eine Latenz und Verbindungsdichte, die über das hinausgeht, was derzeit von Mobilfunkanbietern verfügbar ist. 5G unterstützt die 10-fache Anzahl von Geräten pro Quadratkilometer und verringert die Latenz von Turm zu Gerät um das 10-fache (von 10 Millisekunden auf <1 Millisekunde!).
• Regulativ – Es gibt einen wachsenden Fokus auf Verpflichtungen zur „Datenresidenz“ oder „Datenlokalisierung“, die vorschreiben, dass Daten in einer bestimmten Region gespeichert und in einigen Fällen verarbeitet werden müssen. Diese Vorschriften werden die Nachfrage nach verteilter, lokaler Datenspeicherung zunehmend antreiben.

Am Rande einer enormen Wachstumschance

Die Erfüllung der Anforderungen an Edge-Computing im großen Maßstab wird massive Investitionen und Innovationen erfordern. Und es wird sich lohnen, da Frühindikatoren prognostizieren, dass das Umsatzwachstum des Edge-Marktes dem der Cloud in den ersten zehn Jahren der Entwicklung ähneln und bis 2028 100 Milliarden US-Dollar in den Schatten stellen wird. (Quelle:Cowen.)

Wohin soll das Geld also fließen? Und wo wird Innovation am dringendsten benötigt? The Edge ist nicht ein Ort, der eine Funktion erfüllt. The Edge deckt eine Reihe von Hybridarchitekturen ab, bei denen Speicher- und Rechenfunktionen an verschiedenen Punkten zwischen der zentralisierten Cloud und dem Endbenutzergerät ausgeführt werden.

Um Edge Computing zu ermöglichen, werden auf allen Ebenen der Internetarchitektur erhebliche Änderungen erforderlich sein, wobei sowohl Netzwerk- als auch Hyperscale-Cloud-Anbieter eine wichtige Rolle spielen müssen. Bis heute haben Hyperscale- und OTT-Anbieter den Löwenanteil der Cloud- und Content-Märkte übernommen, indem sie direkt auf Endbenutzer abzielen und dabei Netzbetreiber umgehen.

5G und Edge bergen das Risiko weiterer Disintermediation. Die Latenzanforderungen von Edge-Anwendungen machen jedoch den physischen Standort der Rechenleistung kritisch, was die Hebelwirkung der Netzbetreiber erhöhen wird. Zum größten Teil kontrollieren Netzbetreiber die Zusammenschaltung, vielleicht das kritischste Teil des Ökosystems, und werden daher das Tempo der Bereitstellung vorantreiben. Die Rate der Edge-Akzeptanz ist noch fraglich, aber das Ausmaß der erforderlichen Infrastrukturinvestitionen ist klar:

• Edge-Rechenzentren – Der Aufbau von Edge-Rechenzentren zur Bereitstellung der Rechenanforderungen für latenzempfindliche/jitterempfindliche Anwendungen wird intensiv sein. Cowen prognostiziert einen 40-fachen Anstieg der Zahl der Rechenzentren bis 2028. Angesichts der Bedeutung des Standorts werden Edge-Rechenzentren eine eigenständige Anlageklasse sein, aber auch ein bedeutendes Wachstumssegment für bestehende Rechenzentrumsunternehmen, die hybride Core-Edge-Architekturen anbieten möchten .
• Drahtlose Infrastruktur – Millionen neuer verteilter Antennensysteme (DAS) und Small Cell Networks („Smalls“) werden erforderlich sein, um Carrier zu bedienen und IoT- und Machine-to-Machine (M2M)-Anwendungsfälle zu unterstützen.
• Kabelgebundene Infrastruktur – Die Ermöglichung des Edge wird auch eine Neugestaltung der „Middle Mile“ erfordern, was erhebliche Upgrades der regionalen Netzwerke erfordert. Die Ausweitung des Netzwerk-Peerings aus dem Kern heraus und eine stärkere Netzwerkverdichtung auf allen Märkten werden notwendig sein, um eine zunehmend verteilte Wireless- und Rechenzentrumsinfrastruktur zu bedienen.

Praktisch jede Schicht des Netzwerks über die physikalische Schicht hinaus muss ebenfalls neu gestaltet werden. Legacy-Protokolle, die auf Least-Cost-Routing mit begrenzter Netzwerkintelligenz und ohne lokale Breakout-Funktionalität basieren, müssen ersetzt werden. Mit dem Wachstum des Edge-Computing werden sich softwaredefinierte Netzwerke vermehren, ebenso wie eine neue Generation von IoT-Anwendungen.

Und vergessen wir nicht all die IT- und Kommunikationsdienste, die diese evolutionäre und revolutionäre Transformation bewältigen werden. Edge Computing wird die nächste Welle der Migration, Implementierung und Managed Services für Infrastruktur und Anwendungen über Netzwerk-/Rechenstandorte und mehrere Clouds hinweg vorantreiben.

Verwaltete Netzwerkdienste werden benötigt, um Datenverarbeitung, Cloud-Verbindung und Servicequalität/Latenzgarantien sowie die Einführung privater drahtloser Netzwerke zu verwalten, um IoT-Flotten mit lokalen Edge-Rechenzentren zu unterstützen. Denken Sie außerdem an all die Arbeitsplätze, Software und Dienste, die geschaffen werden, um Edge-Daten zu sichern und Analysen darauf durchzuführen.

Das menschenzentrierte Internet der letzten drei Jahrzehnte hat unschätzbaren Reichtum, Innovation, Möglichkeiten und gesellschaftlichen Wandel geschaffen. Erwarten Sie nichts Geringeres vom nächsten maschinenzentrierten Kapitel des Internets.