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Internet der Dinge: Herausforderung für das Rechenzentrum

Das Internet der Dinge (IoT) wird erhebliche Auswirkungen auf Speicherinfrastrukturen haben. Die Cloud kann zwar für Entlastung sorgen, reicht aber alleine nicht aus.

Das Internet der Dinge (IoT) wird erhebliche Auswirkungen auf Speicherinfrastrukturen haben. Es müssen neue Datentypen und bisher unbekannte Datenmengen verarbeitet werden. Eine einzelne Methode reicht nicht aus, um dieser Herausforderung gerecht zu werden.

Das Rechenzentrum muss ebenfalls neu strukturiert werden, denn die Cloud kann zwar für Entlastung sorgen, reicht aber alleine nicht aus, um mit den großen Datenvolumina fertig zu werden. Ganz neue Herausforderungen stellen sich auch im Hinblick auf die Sicherheit.

Wenn Sie ein IoT-Projekt angehen, sollten Sie zunächst feststellen, welche Datentypen dabei anfallen. Grob gesagt gibt es zwei sehr unterschiedliche Varianten. Zum einen sind da sehr große audiovisuelle Dateien, die etwa von Überwachungskameras erzeugt werden. Das andere Extrem sind winzige Log-Dateien von Umgebungssensoren und ähnlichem.

Die I/O Profile im Hinblick auf Schreib- und Lesevorgänge jedes einzelnen Datentyps unterscheiden sich so stark voneinander, dass eine einheitliche Storage-Architektur nicht damit fertig wird.

Anwendungen für IoT

Es gibt viele Beispiele für die unterschiedlichen Anforderungen an IoT. Große Aufmerksamkeit haben „Smart City“-Projekte hervorgerufen: Hier sind unterschiedliche Funktionen gefragt, wie die Überwachung von Verkehr, Umwelt und Gefahrenabwehr.

Ein Projekt in der britischen Rennsporthochburg Milton Keynes (Konstruktionswerkstatt für Red Bull Racing) umfasst smarte Drohnen und selbstfahrende Autos.

In einem Pilotprojekt von Bosch und Daimler zu Community-based Parking im Großraum Stuttgart soll Ihr Mercedes-Benz zur Parkplatz-Suchmaschine werden. Mit Hilfe ihrer On-Board-Sensoren generieren die Fahrzeuge Daten über freie Stellplätze am Straßenrand, die sie per Kommunikationsschnittstelle melden und empfangen.

Die ohnehin im Auto vorhandenen Ultraschallsensoren scannen bei Fahrten mit bis zu 55 Stundenkilometern den Straßenrand kontinuierlich ab. Die Daten über freie Parklücken werden per gesicherte Verbindung vom Daimler Vehicle Backend an die Bosch IoT Cloud zur Verarbeitung geschickt. Mit Methoden des Data Mining werden Lücken am Straßenrand zweifelsfrei als Stellplatz identifiziert.

Auswirkungen auf Storage

IoT erfordert neue Architekturen für Rechenzentrum und Storage. Das erste Problem ist dabei die Übertragung von Daten aus zahlreichen externen Endgeräten mit sehr geringen internen Speichern auf eine gesicherte Storage-Infrastruktur.

Diese Daten sind nicht nur einzigartig, sondern können auch sehr wertvoll sein. Die von Sensoren erzeugten Datensplitter sind sehr klein und erfordern hohes I/O. Diese in Echtzeit erzeugten Daten müssen nicht nur gespeichert, sondern auch ausgewertet und korreliert werden. Dafür sind Hochgeschwindigkeitsmedien wie Solid State Disks (SSDs) erforderlich. Schon jetzt reichen SSDs kaum mehr aus und Nachfolgetechnologien wie NVMe und 3D XPoint geraten ins Blickfeld.

Bei großen Videodateien ist dagegen eher sequentielle Speicherung gefragt und Objekt-Storage das geeignete Zielobjekt. Hier ist vor allem hohe Kapazität gefordert und dies bedingt zusätzliche Ausgaben für Hardware und Medien. Cloud-Provider können hilfreich sein.

Auswirkungen auf Rechenzentren

Die Zahl der Sensoren in Gebäuden und Maschinen hat bereits die Milliardengrenze überschritten. Die zugrundeliegende Infrastruktur muss sich verändern. Riesige Transaktionsvolumen von vielen verteilten Geräten überfordern traditionelle Rechenzentren.

Die Verarbeitung der Felddateien muss zentral erfolgen. Um Latenzen zu vermeiden, sollten diese Daten heruntergeladen und lokal verarbeitet werden. IoT-Daten erfordern für Echtzeitanalyse niedrige Latenzen zwischen Servern und Storage. Dafür eignen sich Hyperscale oder hyperkonvergente Infrastrukturen.

Beim Einsatz in der Cloud sollte man vom Provider klare Service Level Agreements (SLAs) zur Latenz verlangen.

Wegen der hohen Anforderungen an die Latenz sind auch kleine Rechenzentren nahe an den Endgeräten eine gute Wahl. Die Analyseresultate können Sie dann an das zentrale Rechenzentrum weiterleiten, aber nicht die Daten selbst. Dies hat Auswirkungen auf die Bandbreite im WAN.

Der Datenzufluss ins Rechenzentrum wird immer stärker. Es wird starke Fluktuationen bei Datenvolumen und Datentypen geben. Dies erfordert hohe Flexibilität und die Anpassung an unterschiedlichen Bedarf.

Sicherheit hat eine herausragende Bedeutung. Einige Anbieter von Sicherheitssoftware fordern bereits, jedes Endgerät müsse durch einen Firewall gesichert werden. Die Zahl und Verschiedenheit der Endgeräte macht die Sicherheitslage noch komplizierter.

Starten Sie jetzt mit der Planung

IoT hat auch Vorzüge. Die maschinenerzeugten Daten erfordern weniger menschliche Überwachung und Administration.

Aber IoT hat gravierende Auswirkungen auf Rechenzentrum und Storage. Gefordert sind Hochgeschwindigkeit, niedrige Latenz und hohe Speicherkapazitäten. Stellen Sie sich bereits jetzt darauf ein.

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Artikel wurde zuletzt im Oktober 2017 aktualisiert

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