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Verteilte Edge-Netzwerke für IoT bieten neue Ebenen der Kontrolle und Optimierung

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Verteilte Edge-Netzwerke bieten neue Ebenen der Kontrolle und Optimierung
Abbildung: © IoT für alle

Heutige Breakout-Lösungen bieten keine detaillierte Kontrolle darüber, wie und wohin der Datenverkehr von Remote-IoT-Anwendungen weitergeleitet wird. Senden Sie diese wertvollen Daten an die Heimnetzwerk verursacht Verzögerungen, setzt den Datenverkehr Sicherheitsbedrohungen aus und liegt außerhalb der direkten Kontrolle von IoT-Dienstanbietern. Wie kann ein softwaredefiniertes verteiltes Edge-Netzwerk helfen? Eine Methode besteht darin, neue Ebenen der Kontrolle und Optimierung für die verteilte Edge-IoT-Verkehrsweiterleitung im Netzwerk zu ermöglichen.

Bei all dem Gerede, das wir über die Bedeutung von IoT-Anwendungen hören, kann es überraschend sein, dass Daten von mobilen Geräten (wie IoT-Sensoren und Unternehmensanlagen) normalerweise einen überraschend langen und komplizierten Weg zurücklegen, um an ihr Ziel zu gelangen.

Internet-Ausbruch

Wenn es auf diesem Weg zu große Latenz gibt, werden Sie potenzielle Auswirkungen auf die Gesamtgeschwindigkeit, Zuverlässigkeit und Sicherheit Ihrer IoT-Anwendung oder Ihres IoT-Dienstes sehen. Der Markt sieht auch die Zunahme regulatorischer Herausforderungen im Hinblick auf die Datensouveränität und lokale Vorschriften, die den Mix noch komplexer machen. Zusätzliche Probleme können sich ebenfalls auf die Effizienz auswirken.

Potenzielle Geschwindigkeitsüberschreitungen entstehen häufig an dem sogenannten „Internet-Breakout“. Dies ist definiert als der Übergang des Datenverkehrs von einem öffentlichen Mobilfunknetz in das öffentliche Internet. Vielen bestehenden Internet-Breakout-Lösungen fehlt eine umfassende, detaillierte Kontrolle darüber, wie und wohin der Datenverkehr von Remote-IoT-Anwendungen weitergeleitet wird.

Das stellt eine ernsthafte Schwachstelle in der Gesamtstabilität Ihres IoT-Stacks dar. Die Weiterleitung der Daten – ohne die eine IoT-Anwendung keinen Mehrwert bietet – über das öffentliche Internet an das Heimnetzwerk führt zu Verzögerungen, setzt den Datenverkehr Sicherheitsrisiken aus und kann von IoT-Dienstanbietern nicht direkt kontrolliert werden.

Ohne echte Transparenz und die Möglichkeit, schnell zu reagieren und Ihren IoT-Datenfluss zu optimieren, geraten Sie völlig ins Hintertreffen. Daher ist eine Möglichkeit, den Datenverkehr auf einer granularen Ebene zu kontrollieren, bevor er das öffentliche Internet erreicht, von Vorteil.

Um das zu erreichen, müssen Sie am Rande arbeiten. Dies ermöglicht die Anwendung von Kontrollen (Richtlinien) am Netzwerkrand, was erhebliche Vorteile bietet. Dazu gehören der Schutz des Datenverkehrs, die Optimierung des Routings und die Bereitstellung einer besseren Leistung für die Kunden, die Sie sorgfältig für Ihren außergewöhnlichen IoT-Service gewonnen haben.

Sie werden auch sicherer sein. Es ist einfach eine Tatsache, dass das schwächste Glied in Sachen Cybersicherheit fast immer das öffentliche Internet ist. Diese Aussage ist etwas unfair, wenn man bedenkt, dass das Internet dazu konzipiert wurde, die Kommunikation zwischen Unternehmen zu erleichtern. Während dieses Design ideal für Anwendungen wie das Web ist, erweist es sich für die meisten IoT-Geräte und -Anwendungen als alles andere als optimal und übermäßig umständlich.

Das richtige Netzwerk für die richtigen Anwendungsfälle nutzen

Tatsächlich ist es unser Ziel, die Abhängigkeit vom IoT so gering wie möglich zu halten. Die von uns angestrebte hochsichere IoT-Kommunikation ist ausschließlich zwischen dem Gerät und einer begrenzten Anzahl von Systemen erforderlich. Die gute Nachricht ist, dass die Grundlagen vorhanden sind, um dies zu erreichen. Ganz praktischerweise stellen die Mobilfunkbetreiber der Welt eine Verbindung zu einem riesigen globalen Netzwerk namens Internetwork Packet Exchange (IPX) her.

Im Wesentlichen handelt es sich bei IPX um ein „privates Internet“, das vom alltäglichen Internet getrennt ist. Wenn sich mobile Geräte in verschiedenen Regionen befinden – und insbesondere wenn sie sich im Roaming befinden – nutzen Anrufe und Nachrichten IPX, um die Daten zurück zum Heimnetzwerk zu transportieren, das sie dann an ihr Ziel weiterleitet. Was wir also tun können, ist, IPX zu nutzen, um hier das zu bekommen, was wir wollen. Das heißt, wir können IPX nutzen, um das Internet vollständig zu meiden und stattdessen diesen saubereren Weg nutzen. Auf diese Weise kann ein Dienstanbieter den Pfad, den diese Daten nehmen, steuern und mit einem Handgriff die Leistung, Zuverlässigkeit und Sicherheit verbessern.

Verbesserung der verteilten Edge-Netzwerknutzung für IoT

Für einige IoT-Anwendungen ist dies sogar noch überzeugender:

  • Wo Leistung wichtig ist Beispielsweise profitieren Streaming-Anwendungen wie Sicherheitskameras von einer geringen und vorhersehbaren Latenz
  • Wo regulatorische Anforderungen schreiben vor, dass die Daten in einer bestimmten Region oder einem bestimmten Land verbleiben müssen. Dazu können Zahlungsterminals oder vernetzte Gesundheitssysteme gehören.
  • Wo eine sichere, kontrollierte Konnektivität zu einer kleinen Anzahl zentraler Systeme erforderlich ist entweder gehostet oder in der öffentlichen Cloud.
  • Wo Geräte nicht über eigene ausgefeilte Sicherheitsfunktionen verfügen oder aufgrund ihres Standorts schwer zu konfigurieren oder zu steuern sind.

Verteilte Edge-Netzwerke

Allerdings ist IPX allein nicht die ganze Lösung – wir müssen noch eine weitere Zutat hinzufügen. Das Heimnetzwerk kann geografisch vom Gerät selbst und dem Ziel der Daten entfernt sein. Diese Distanz kann zu unnötigen „Datenmeilen“ führen und den gesamten End-to-End-Prozess komplex und ineffizient machen.

Ein Ansatz besteht darin, die Funktionen von Edge zu unserem Vorteil zu nutzen und Edge-„Hubs“ an strategischen Punkten der globalen IPX-Struktur zu schaffen. Dadurch entfällt sofort die Notwendigkeit, die Daten wieder an einen einzigen zentralen Punkt zu bringen. Dies führt zu einer deutlich verbesserten Leistung und erleichtert unter anderem die einfache Einführung neuer Konnektivitätstools wie SD-WAN an den mobilen Rand.

Das ist die Grundlage des Distributed Edge Network. Dieses neue Konzept nutzt diese Art von Edge-Ideen. Dazu gehört der umfassende Einsatz von PGWs (Packet Gateways) und Smart Packet Steering-Plattformen weltweit, um das Routing von IoT-Datenanwendungen zu optimieren.

Die Nutzung eines verteilten Edge-Netzwerks für IoT auf diese Weise ermöglicht die Weiterleitung von Daten vom Gerät direkt zum nächstgelegenen Hub im IPX-Netzwerk und weiter zur Cloud-Anwendung, ohne dass das öffentliche Internet an irgendeinem Punkt durchlaufen werden muss. Dieser Ansatz bedeutet auch, dass Ihre IoT-Geräte nur auf die vorgesehenen Dienste zugreifen. Die Geräte sind für böswillige Akteure im Internet unerreichbar.

Dies verbessert die Sicherheit, Leistung und betriebliche Belastbarkeit innerhalb des Netzwerks enorm. Dies ist besonders wichtig, wenn die Geräte selbst relativ einfach, unzugänglich und schwer zu verwalten sind. Ein Beispiel sind Sensoren in einem großen industriellen Kontext oder einem Smart-City-Versorgungsszenario.

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