Was ist Edge Storage?

Edge Storage bietet eine Lösung für dieses Problem: Speicherressourcen werden über das Netzwerk verteilt, sodass sie sich strategisch näher an der Datenquelle befinden. Hierzu können Speichergeräte verwendet werden, die in Edge-Server, Gateways oder sogar direkt auf den Geräten selbst eingebettet sind.

Edge Computing erfordert eine Änderung unseres Denkens über Datenspeicherung . Anstelle eines zentralen Repository beinhaltet Edge Storage eine verteilte Architektur, in der sich die Daten näher am Ausgangspunkt befinden.

Diese verteilte Struktur birgt einzigartige Herausforderungen und Chancen, die sich auf alle Bereiche auswirken, von der Datenverwaltung und -sicherheit bis hin zur Auswahl des Dateisystems. Edge Storage bedeutet nicht, die Cloud zu ersetzen, sondern Speicherressourcen strategisch dort einzusetzen, wo sie am effektivsten sind, und so einen hybriden Ansatz zu schaffen.

Oft bedeutet dies, dass Unternehmen mit kleineren, ressourcenbeschränkteren Geräten am Edge-Server zu tun hatten, was eine sorgfältige Prüfung der Speicherkapazität, des Stromverbrauchs und der Netzwerkkonnektivität erforderlich machte.

Dateisysteme für Edge Storage

Die Wahl des Festplatten-Dateisystems ist für eine effektive Edge-Speicherung von entscheidender Bedeutung. Herkömmliche Dateisysteme, die für große, zentralisierte Speichersysteme konzipiert wurden, sind möglicherweise nicht ideal für die ressourcenbeschränkte und oft intermittierende Konnektivität von Edge-Umgebungen. Mehrere Faktoren beeinflussen die Auswahl eines geeigneten Dateisystems:

• Footprint : Edge-Geräte verfügen häufig nur über eine begrenzte Speicherkapazität. Ein Dateisystem mit geringem Platzbedarf ist unerlässlich, um den Ressourcenbedarf für jede Anforderung zu minimieren.
   
• Haltbarkeit und Zuverlässigkeit: Manche Daten sind möglicherweise vorübergehend, andere müssen jedoch permanent gespeichert werden. Das Dateisystem sollte Mechanismen für Datenintegrität und -wiederherstellung bieten, selbst bei unerwarteten Stromausfällen oder Netzwerkstörungen.
   
• Skalierbarkeit: Mit zunehmender Anzahl an Edge-Devices und zunehmender Datenmenge sollte das Dateisystem effizient skalieren können.
   
• Netzwerkerkennung: In einigen Fällen muss das Dateisystem die Netzwerkkonnektivität kennen und in der Lage sein, unterbrochene Verbindungen oder Datenfreigaben und Synchronisierungen mit einem zentralen Server zu verarbeiten.
   
• Sicherheit: Der Schutz von Daten am Edge ist von entscheidender Bedeutung. Das Festplattendateisystem muss möglicherweise Verschlüsselungs- oder Zugriffssteuerungsmechanismen unterstützen.

Bei Edge-Storage-Dateisystemen ist die Geschwindigkeit, mit der Geräte Daten lesen können, von entscheidender Bedeutung. Anwendungen müssen häufig Sensordaten in Echtzeit lesen, Konfigurationsdateien zur sofortigen Ausführung lesen oder gespeicherte Protokolle zur schnellen Analyse einlesen.

Um einen effizienten Betrieb zu gewährleisten, müssen Systeme für das schnelle Lesen großer Datenmengen, das Lesen häufig verwendeter Dateien mit minimaler Latenz und sogar das Lesen fragmentierter Daten ohne wesentliche Leistungseinbußen optimiert werden. Das Dateisystem wirkt sich bei jeder Anforderung darauf aus. Zu den Festplatten-Dateisystemen, die häufig für Edge Storage in Betracht gezogen werden, gehören:

• Lightweight File Systems: FAT32, exFAT und ähnliche Dateisysteme werden aufgrund ihres geringen Overheads und ihrer Kompatibilität häufig für einfachere Edge-Geräte verwendet. Es kann jedoch sein, dass erweiterte Funktionen wie Journaling und stabile Fehlerbehebung fehlen.
   
• Embedded File Systems : YAFFS2, SPIFFS und LittleFS wurden speziell für ein Produkt wie eingebettete Systeme entwickelt und bieten Funktionen wie Wear Leveling für Flash-Speicher, der häufig in Edge-Geräten verwendet wird.
   
• Verteilte Dateisysteme : Bei komplexeren Edge-Bereitstellungen kommen verteilte Dateisysteme wie Ceph oder GlusterFS in Betracht. Diese Systeme bieten Skalierbarkeit und Redundanz über mehrere Edge-Nodes hinweg.

Ein gängiger Ansatz besteht darin, ein Standard-Dateisystem wie ext4 lokal auf dem Edge-Device zu verwenden und dann einen separaten Synchronisationsmechanismus zu implementieren, um Daten an einen zentralen Server oder Cloud-Speicher zu übertragen.

Das optimale Festplattendateisystem für Edge Storage hängt stark von den spezifischen Anforderungen der Anwendung, den Eigenschaften der Edge Devices und der gesamten Edge-Architektur ab. Sorgfältige Evaluierung und Tests sind unerlässlich, um sicherzustellen, dass das gewählte Dateisystem die Leistungs-, Zuverlässigkeits- und Sicherheitsanforderungen der Edge-Bereitstellung erfüllt.

Edge Storage findet eine Anwendungsachse für eine breite Palette von Branchen und Anwendungsfällen, die sich durch die Notwendigkeit einer schnelleren Datenverarbeitung, geringerer Latenz und verbesserter Bandbreiteneffizienz auszeichnet. Edge Storage speichert Daten näher an der Quelle und ermöglicht so Einblicke und Aktionen in Echtzeit, was neue Möglichkeiten für Innovation und Optimierung eröffnet.

Edge Storage in IoT Devices

Das Internet of Things (IoT) ist ein Paradebeispiel dafür, wie Edge Storage in einem Produkt eine entscheidende Rolle spielt. IoT-Geräte, von Sensoren und Aktoren bis hin zu vernetzten Fahrzeugen und Smart-Home-Geräten, generieren enorme Datenmengen. Die Speicherung und Verarbeitung dieser Daten am Edge bietet mehrere Vorteile:

• Reduzierte Latenz: Für zeitkritische Anwendungen wie die digitale Industrieautomatisierung oder autonome Fahrzeuge ist es entscheidend, die Latenz zu minimieren, um Leistung freizusetzen. Edge Storage ermöglicht einen schnelleren Datenzugriff und eine schnellere Datenverarbeitung, sodass die Steuerung und Entscheidungsfindung in Echtzeit erfolgen kann. Stellen Sie sich eine Fabrikhalle vor, in der Sensoren einen potenziellen Geräteausfall erkennen. Edge Storage ermöglicht sofortige Analysen und Aktionen und verhindert so kostspielige Ausfallzeiten.
   
• Bandbreitenoptimierung: Die Übertragung aller IoT-Daten in eine zentrale Cloud kann die Netzwerkbandbreite belasten. Edge Storage reduziert die Menge der zu übertragenden Daten durch lokale Verarbeitung und Filterung der Daten. Nur relevante oder aggregierte Daten werden dann in die Cloud übertragen, was Bandbreite und Kosten spart.
   
• Offline-Vorgang: In vielen IoT-Bereitstellungen kann die Netzwerkkonnektivität zeitweilig oder unzuverlässig sein. Edge Storage ermöglicht es Geräten, auch dann weiter zu arbeiten und Daten zu sammeln, wenn sie vom Netzwerk getrennt sind. Die Daten können dann nach Wiederherstellung der Konnektivität mit der Cloud synchronisiert werden.
   
• Datenschutz und -sicherheit: Die lokale Speicherung sensibler Daten am Edge kann Datenschutz und Sicherheit verbessern. Dies ist besonders wichtig für Anwendungen wie das Gesundheitswesen oder das Smart Home, wo die Nutzerdaten geschützt werden müssen.

Mit der wachsenden Anzahl an IoT-Geräten wird die Verwaltung und Verarbeitung der Daten zu einer immer größeren Herausforderung. Edge Storage hilft bei der Verteilung der Arbeitslast und ermöglicht skalierbarere IoT-Bereitstellungen.

Edge Storage wird oft als Alternative zu Cloud Storage angesehen. In vielen Szenarien ergänzt es das Cloud-Computing-Produkt und kann die Achse sein, um die sich flexibler Storage dreht.

Edge Storage kann die Cloud-Infrastruktur entlasten, indem Daten am Edge verarbeitet und gespeichert werden. Dies kann zu Kosteneinsparungen und einer höheren Leistung für Cloud-basierte Anwendungen führen.

Edge Storage erleichtert die Entwicklung von Hybrid-Cloud-Architekturen, in denen Daten sowohl am Edge als auch in der Cloud verarbeitet und gespeichert werden. Dies ermöglicht eine höhere Flexibilität und Optimierung auf Basis der Anwendungsanforderungen.

Für Cloud-Anwendungen, die geringe Latenzen oder eine hohe Bandbreite erfordern, kann Edge Storage die Leistung verbessern, indem die Daten näher an die Benutzer gebracht werden. Dies gilt insbesondere für Anwendungen wie Online-Spiele, Video-Streaming und Augmented Reality.

Edge Storage kann als Achse in einer mehrstufigen Speicherstrategie verwendet werden. Häufig verwendete Daten können für einen schnellen Zugriff am Edge gespeichert werden. Weniger häufig verwendete Daten können für eine langfristige Speicherung und Archivierung in die Cloud verschoben werden.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass es beim Edge Storage nicht darum geht, die Cloud zu ersetzen, sondern vielmehr darum, deren Reichweite und Kapazitäten zu erweitern. Durch die strategische Platzierung von Speicherressourcen an der Peripherie können Unternehmen effizientere, skalierbarere und reaktionsschnellere Anwendungen erstellen und so das volle Potenzial datengesteuerter Innovation freisetzen.

Vorteile von Edge Storage

Edge Storage bietet überzeugende Vorteile, die den sich wandelnden Anforderungen der modernen Datenverwaltung gerecht werden. Durch die naheliegende Verteilung der Speicherressourcen an die Datenquelle werden die Leistung, die Kosteneffizienz, die Sicherheit und die Skalierbarkeit kostenlos verbessert.

• Reduzierte Latenz: Einer der wichtigsten Vorteile von Edge Storage ist die Verringerung der Latenz. Durch die Speicherung digitaler Daten näher am Ausgangspunkt werden die Zugriffszeiten erheblich verkürzt, was zu einer schnelleren Anwendungsperformance und Entscheidungsfindung in Echtzeit führt. Für Anwendungen wie industrielle Automatisierung, autonome Fahrzeuge und Echtzeit-Analysen ist dies von entscheidender Bedeutung.
   
• Niedrigere Bandbreitenkosten: Edge Storage kann die Menge der Daten, die an eine zentrale Cloud oder ein Rechenzentrum übertragen werden müssen, erheblich reduzieren. Bei der lokalen Verarbeitung und Filterung der Daten werden nur die wichtigsten Informationen gesendet, was die Bandbreitennutzung und die damit verbundenen Kosten minimiert.
   
• Verbesserte Leistung: Schnellerer Datenzugriff führt zu einer höheren Anwendungsperformance. Edge Storage ermöglicht schnellere Antwortzeiten, eine reibungslosere Benutzererfahrung und eine effizientere Verarbeitung datenintensiver Workloads.
   
• Verbesserte Datensouveränität und Compliance: Die lokale Speicherung von Daten am Edge kann Unternehmen dabei helfen, Vorschriften zur Datensouveränität und Datenschutzgesetze einzuhalten. Dies ist besonders wichtig für sensible Daten, die innerhalb bestimmter geografischer Grenzen aufbewahrt werden müssen.
   
• Höhere Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit: Edge Storage kann die Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit von Anwendungen verbessern, indem die Abhängigkeit von einem einzigen, zentralisierten Rechenzentrum verringert wird. Auch wenn die Verbindung zur Cloud unterbrochen wird, können Edge-Geräte weiter arbeiten und auf lokal gespeicherte Daten zugreifen.

Edge Storage lässt sich einfacher skalieren als die Version mit zentralisiertem Speicher. Mit zunehmender Anzahl von Geräten und zunehmendem Datenvolumen können dem Netzwerk zusätzliche Edge-Nodes hinzugefügt werden, wodurch die Arbeitslast verteilt und eine konsistente Leistung sichergestellt wird.

Edge Storage kann die Bandbreitennutzung reduzieren und Cloud-Ressourcen entlasten, was zu erheblichen Kosteneinsparungen führen kann. Unternehmen können ihre Speicherinfrastruktur optimieren und eine übermäßige Bereitstellung von Cloud-Ressourcen vermeiden.

Edge Storage bietet viele Vorteile, Sicherheit bleibt jedoch ein kritisches Thema. Wenn Daten über mehrere Edge-Standorte verteilt werden, können neue Schwachstellen entstehen, wenn diese nicht richtig behoben werden. Edge Storage kann jedoch auch bei einer durchdachten Implementierung größere Sicherheitsvorteile bieten:

Edge Storage reduziert die Angriffsfläche und minimiert das Risiko groß angelegter Datenschutzverletzungen, indem die Menge an sensiblen Daten, die in die Cloud übertragen werden, begrenzt wird. Die lokale Speicherung von Daten am Edge kann es Angreifern erschweren, auf große Datenmengen zuzugreifen und diese zu exfiltrieren.

Edge Storage ermöglicht außerdem eine feinere Kontrolle des Datenzugriffs und damit strengere Zugriffssteuerungsrichtlinien am Edge. Der Zugriff auf vertrauliche Daten wird auf der Grundlage von Benutzerrollen und Geräteberechtigungen eingeschränkt. Wenn vertrauliche Daten innerhalb bestimmter geografischer Grenzen bleiben, kann dies für Unternehmen von großer Bedeutung sein, da sie so die Einhaltung von Vorschriften zur Datensouveränität gewährleisten.

Edge Storage vereinfacht die Datenlokalisierung und stellt sicher, dass vertrauliche Daten innerhalb eines definierten Bereichs bleiben. Die Datenverschlüsselung kann am Edge implementiert werden, um vertrauliche Informationen sowohl während der Übertragung als auch im Ruhezustand zu schützen und so unbefugten Zugriff zu verhindern, selbst wenn ein Edge-Gerät gefährdet ist.

Die Sicherung der Edge-Geräte selbst ist für den Schutz der Daten am Edge von entscheidender Bedeutung und erfordert robuste Geräteverwaltungsmethoden, einschließlich sicherem Booten, Firmware-Updates und Geräteauthentifizierung. Edge Computing ermöglicht die lokale Verarbeitung und Filterung von Daten und reduziert so die Menge an sensiblen Daten, die gespeichert und übertragen werden müssen, was die Sicherheit weiter erhöht.