Auf der Suche nach Skalierbarkeit, Flexibilität und Sicherheit verlagern Unternehmen ihre Workloads zunehmend in die Cloud. Gleichzeitig müssen Rechenzentren ihre Netzwerke modernisieren und erweitern, um Ressourcen flexibler bereitzustellen. Edge Computing hilft diesen Netzwerken dabei, ihre Leistung zu steigern – einschließlich der flexiblen Ressourcenbereitstellung – und Cloud-Technologien letztlich näher an den Endnutzer zu bringen.
Darüber hinaus beschleunigen Technologien wie KI und ML und das Internet der Dinge das Wachstum von Cloud- und Edge-Technologien, da intelligente Geräte heute allgegenwärtig sind. Beispielsweise erhöht die von IoT-Geräten erzeugte Datenmenge den Bedarf, Daten näher an den Edge zu verlagern. Dies unterstreicht außerdem den Bedarf an Cloud-Lösungen für die Speicher-, Sicherheits-, Kollaborations- und Skalierbarkeitsprobleme, mit denen IoT und Edge Computing konfrontiert sind.
Obwohl die genannten Faktoren das Wachstum von Edge und Cloud Computing bereits beeinflussten, wurde die Nachfrage nicht zuletzt durch die globale Pandemie und die explosionsartige Ausbreitung der digitalen Transformation in allen Bereichen zusätzlich beschleunigt.
Sehen wir uns die Beziehung zwischen diesen beiden äußerst einflussreichen Technologien – Edge und Cloud – an.
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Was ist Cloud Computing?
Cloud Computing bezeichnet die Ausführung von Workloads innerhalb einer entfernten Infrastruktur. Dabei handelt es sich um eine Form des Computings, bei der elastische und skalierbare IT-gestützte Funktionen über Internetnetzwerke als Service angeboten werden. Heute beeinflusst Cloud Computing die Gesamtstrategie und das Wachstum von Unternehmen.
Cloud-Dienste lassen sich nicht nur schneller einrichten und verursachen geringere Anfangskosten, sondern sind dank der flexiblen Preismodelle auch im Betrieb günstiger. Die Cloud bietet außerdem unbegrenzt bedarfsgerecht verfügbare Rechenleistung und vereinfacht die IT-Verwaltung.
Was ist Edge Computing?
Edge Computing bezeichnet die Ausführung von Workloads auf verteilten Geräten, häufig in einem großen Netzwerk. Diese Verarbeitung findet nahe am physischen Standort der Datenquelle oder des Nutzers beziehungsweise direkt dort statt. Der Edge ist ein physischer Verarbeitungsstandort am Netzwerkrand, der durch Hard- und Software unterstützt wird.
Edge Computing bringt Rechenleistung und Speicher näher dorthin, wo sie benötigt werden. Das ermöglicht eine höhere Bandbreite, schnellere Datenverarbeitung, kürzere Antwortzeiten, geringere Kosten und eine gesicherte Datenhoheit.
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Cloud vs. Edge
Gemeinsamkeiten von Cloud und Edge Computing
Automatisierung
Automatisierung steht für die Zukunft des Betriebs, und sowohl die Cloud als auch der Edge ermöglichen Automatisierung. Telekommunikationsunternehmen führen am Edge Netzwerkautomatisierung ein, ermöglicht durch softwaredefinierte Netzwerke und 5G. Die Automatisierung am Unternehmens-Edge wird durch KI- und ML-Lösungen, die zunehmende Zahl intelligenter Geräte und die automatische Bereitstellung von Anwendungen ermöglicht.
Cloud-Plattformen automatisieren ebenfalls Tools und Prozesse in Unternehmen, um die Abhängigkeit von manuellen Tätigkeiten im Unternehmensbetrieb zu verringern oder zu beseitigen. Cloud-Automatisierung hilft Unternehmen zudem, die Sicherheit und Effizienz ihrer Systeme zu optimieren.
Optimierte Datenanalyse
Da sowohl Edge als auch Cloud Computing zahlreiche fortschrittliche Analysemethoden für umfangreiche unstrukturierte, semi-strukturierte und strukturierte Datensätze nutzen, sind sie für Big-Data-Analysen ausgelegt. Edge- und Cloud-Infrastrukturen im großen Maßstab liefern die Rechenleistung, um problemlos Erkenntnisse aus Datensätzen zu gewinnen.
Flexible Preismodelle
Anbieter von Cloud und Edge Computing bieten Preismodelle an, die Investitionsausgaben für den Kauf von Hard- und Software, die Einrichtung dieser Anschaffungen in lokalen Rechenzentren sowie die Kosten für die Infrastrukturwartung vermeiden. Die Preismodelle einiger führender Anbieter richten sich nach der Nutzung und Konfiguration der Lösungen.
Unkomplizierte Einhaltung gesetzlicher Vorgaben
Auf Edge- und Cloud-Computing-Plattformen werden Daten während der Übertragung und im Ruhezustand verschlüsselt und innerhalb der zugelassenen Gerichtsbarkeit verarbeitet. Anbieter, die ein Modell der geteilten Verantwortung befolgen, können die Anforderungen von Edge und Cloud Computing nutzen, um die Einhaltung globaler und lokaler Vorschriften zu erleichtern.
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Unterschiede zwischen Cloud und Edge Computing
Skalierbarkeit
Im Vergleich zu Cloud-Netzwerken arbeiten Edge-Netzwerke unter deutlich dynamischeren Bedingungen. Daher benötigen Edge-Netzwerke eine robuste Infrastruktur, um Ressourcen rechtzeitig zu skalieren. Außerdem muss die Skalierung die Heterogenität der Geräte in einem Edge-Computing-Ökosystem berücksichtigen, da die Geräte unterschiedliche Anforderungen an Energie und Leistungsniveau aufweisen.
Cloud Computing ermöglicht Unternehmen dagegen, Netzwerk-, Verarbeitungs- und Speicherkapazitäten schnell und unkompliziert ohne Unterbrechungen oder Ausfallzeiten zu skalieren.
Geschwindigkeit und Agilität
Da Edge-Lösungen ihre Rechen- und Analysefunktionen so nah wie möglich an die Datenquelle verlagern, reagieren Edge-Anwendungen äußerst schnell. Auch ihr Durchsatz wird erhöht, sodass gut konzipierte Edge-Plattformen Cloud-basierte Systeme in bestimmten Anwendungsfällen übertreffen können.
Die Cloud bietet jedoch Unternehmensdienste, die per Self-Service zugänglich sind – deutlich mehr als der Edge. Diese Dienste sind bedarfsgesteuert und innerhalb weniger Minuten bereitstellbar. Die Vielfalt der Cloud-Dienste ermöglicht agile Innovation und die schnelle Entwicklung neuer Anwendungen.
Sicherheit
Am Edge können Daten direkt zwischen Knoten übertragen werden, ohne mit der Cloud zu kommunizieren. Zur Absicherung von Edge-Geräten sind von der Cloud unabhängige Verschlüsselungsmechanismen erforderlich, die auch auf Geräten mit äußerst begrenzten Ressourcen betrieben werden können. Die eingeschränkte Interaktion mit der Cloud verringert jedoch die Wahrscheinlichkeit, dass sensible Daten während der Übertragung abgefangen werden.
Mit Cloud Computing verbessern Anbieter ihre Cybersicherheitslage durch die Implementierung fortschrittlicher Technologien, Frameworks, Kontrollen und Richtlinien. Der Datenschutz wird im Vergleich zu Edge Computing auch dadurch erleichtert, dass sich Ende-zu-Ende-Verschlüsselungsprotokolle relativ einfach implementieren lassen.
Zuverlässigkeit
In gut konfigurierten Edge-Netzwerken beeinträchtigt der Ausfall einer kleinen Zahl von Knoten die Effizienz des Dienstes nicht. Redundante Infrastruktur gewährleistet die Aufrechterhaltung der Geschäftskontinuität. Außerdem kann Edge Computing ohne Internetzugang betrieben werden.
Cloud Computing bietet häufig eine höhere Zuverlässigkeit als Edge Computing. Die zentralisierte Architektur macht Notfallwiederherstellung, Datensicherung und Geschäftskontinuität günstiger als beim Edge Computing. Für einen zuverlässigen Betrieb benötigt Cloud Computing jedoch eine leistungsfähige Internetverbindung auf Server- und Clientseite.
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Anwendungsfälle für Cloud Computing
Backup und Notfallwiederherstellung
Backup as a Service (BaaS) und Disaster Recovery as a Service (DRaaS) gehören zu den zentralen Anwendungsfällen von Cloud Computing. Eine der unkompliziertesten Möglichkeiten für Unternehmen, mit der Verlagerung in die Cloud zu beginnen, ist die Investition in eine Backup-Lösung. Die Wiederherstellung von Cloud-Backups geht schnell und schützt Unternehmen vor katastrophalen Verlusten.
Disaster Recovery stellt sicher, dass Unternehmen sich im Katastrophenfall von Ausfallzeiten erholen. Die Nutzung der Cloud für Disaster-Recovery-Zwecke gewährleistet schnelles Failover, ohne dass eine eigene Infrastruktur aufgebaut und gewartet werden muss.
Software as a Service (SaaS)
SaaS-Technologie ermöglicht Unternehmen, Daten zu speichern, zu organisieren und zu verwalten. SaaS-Tools und -Lösungen, auch als On-Demand-Software bezeichnet, werden in der Cloud gehostet und sind jederzeit von überall aus zugänglich.
Infrastructure as a Service (IaaS)
Die Cloud ermöglicht Unternehmen, zugunsten von Betriebsausgaben auf CapEx zu verzichten, indem Daten in von Dienstanbietern betriebenen Rechenzentren gehostet werden. So können Unternehmen teure Infrastrukturinvestitionen vermeiden und einfach über die Cloud auf Daten zugreifen.
Anwendungsfälle für Edge Computing
Autonome Fahrzeuge
Mit zunehmender Autonomie benötigen Fahrzeuge größere Entscheidungskapazitäten, da sie mehr Entscheidungen treffen müssen. Autonome Fahrzeuge senden, empfangen, erstellen und aggregieren kontinuierlich Daten. Sie benötigen eine ständige Konnektivität. Edge Computing ermöglicht es diesen Fahrzeugen, mit geringer Latenz untereinander und mit Rechenzentren zu kommunizieren, sodass sie unterwegs lernen und Entscheidungen treffen können.
Intelligentes Stromnetz
Edge Computing hilft Unternehmen, ihr Energiemanagement zu verbessern. Mit einer Edge-Plattform verbundene IoT-Geräte und Sensoren können den Energieverbrauch überwachen und den Verbrauch in Echtzeit analysieren.
Vorausschauende Wartung
Durch die Verlagerung der Datenverarbeitung und -speicherung näher an die Anlagen können IoT-Geräte und Sensoren den Anlagenzustand mit geringer Latenz überwachen und Analysen in Echtzeit durchführen. Dadurch können Hersteller ihre Produktionslinien analysieren und Veränderungen erkennen, bevor Fehler auftreten.
Herausforderungen von Edge und Cloud
Cloud und Edge Computing sind trotz ihrer zahlreichen Vorteile mit vielfältigen Herausforderungen konfrontiert. Cloud Computing birgt im Vergleich zu Edge Computing das Risiko höherer Latenzen, da Daten zu einem Cloud-Server und zurück übertragen werden müssen. Da Daten außerdem über das Internet übertragen werden, besteht das Risiko, dass Bedrohungsakteure sie abfangen. Schließlich benötigt Cloud Computing eine permanente Internetverbindung.
Edge Computing erhöht die Anforderungen an die Netzwerkbandbreite, da Unternehmen Daten und Rechenleistung an den Edge verlagern. Edge Computing verstärkt den Bedarf an mehr Bandbreite im gesamten Netzwerk. Zudem bedeutet die Verarbeitung sowohl am Edge als auch im Kern, dass Anwendungsdaten das Netzwerk in alle Richtungen durchlaufen und dabei Zugriffsrechte verwalten und Daten gemeinsam nutzen – was potenziell sowohl Sicherheits- als auch Latenzprobleme verursacht.
Zukunft von Cloud vs. Edge
Da Cloud und Edge weiterhin beweisen, dass sie einander ergänzen können, werden sie die Zukunft der Netzwerkinfrastruktur prägen – insbesondere, weil beide für Initiativen wie die Einführung von 5G unverzichtbar sind.
Die gemeinsame Nutzung von Edge und Cloud Computing wird weiterhin neue Umsatzmöglichkeiten eröffnen und gleichzeitig Branchen wie Industrie 4.0 voranbringen. Hyperscale-Anbieter werden zunehmend hybride Cloud- und Edge-Modelle nutzen, da verteilte Edge- und Cloud-Architekturen die Geschwindigkeit der Datenverarbeitung weiter erhöhen, die Latenz verringern und das Wachstum autonomer Geräte aller Art ermöglichen.
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