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Edge-Computing-Anwendungen: Maximieren Sie die Leistung durch die Wahl eines geeigneten Betriebssystems

Marcel Kämmerling

Veröffentlicht am 14 Jun, 2023

Edge computing applications: Maximize performance by choosing an appropriate operating system

Zu berücksichtigende Faktoren bei der Auswahl eines Betriebssystems für Edge Computing

Für die erfolgreiche Implementierung von Edge-Computing-Anwendungen ist die Wahl der richtigen Software entscheidend. Dabei kommt insbesondere dem Betriebssystem eine zentrale Rolle zu, da es das Fundament für die gesamte Software-Infrastruktur bildet. Es beeinflusst maßgeblich die Leistung und Integration von Edge-Anwendungen. Daher ist eine sorgfältige Auswahl des Betriebssystems (OS) für eine effiziente Edge-Computing-Umgebung von großer Bedeutung.

Das richtige Betriebssystem für Edge Computing auswählen: Worauf kommt es an?

Bei der Auswahl des geeigneten Betriebssystems für Edge-Computing-Anwendungen müssen mehrere Aspekte berücksichtigt werden, um optimale Leistung und Effizienz zu gewährleisten. Die drei wichtigsten Faktoren für die Auswahl des Betriebssystems sind der Platzbedarf , die Sicherheit und die Wartbarkeit .

Blogbeitrag Edge Computing Betriebssystem

Geringer Platzbedarf: Vorteile für Edge-Betriebssysteme

Da Edge-Geräte oft nur über begrenzten Speicherplatz verfügen, ist ein Betriebssystem mit geringem Platzbedarf von Vorteil. Ein geringer Platzbedarf kommt auch bei Updates über Mobilfunk oder bei eingeschränkter Konnektivität zum Tragen. Dies ermöglicht eine effiziente Nutzung begrenzter Ressourcen und sorgt für eine reibungslose Ausführung von Anwendungen. Die Integration von Containerisierungstechnologien wie Docker kann die Skalierbarkeit und Flexibilität von Edge-Anwendungen verbessern. Diese Technologien ermöglichen eine einfache Bereitstellung von Anwendungen auf verschiedenen Geräten und eine zentrale Verwaltung über ein Repository.

Sicherheit von Edge-Anwendungen: Die Rolle des Betriebssystems

Ein weiterer wichtiger Aspekt ist die Sicherheit. Edge-Computing-Anwendungen sind aufgrund ihrer dezentralen und verteilten Lage im Vergleich zu zentralisierten Systemen anfälliger für Sicherheitsbedrohungen. Daher ist es entscheidend, dass das Betriebssystem über robuste Sicherheitsfunktionen verfügt. Dazu gehört beispielsweise eine integrierte Firewall, um die Anwendungen und die darin enthaltenen Daten vor unbefugtem Zugriff zu schützen.

Wartbarkeit als Erfolgsfaktor für Edge Computing

Neben der Sicherheit spielt auch die Wartbarkeit eine wichtige Rolle. Ein Betriebssystem mit benutzerfreundlichen Wartungsfunktionen ermöglicht eine effiziente Verwaltung von Updates, Patches und Bugfixes. Dadurch können Ausfallzeiten minimiert und die Gesamtbetriebskosten gesenkt werden. Eine gut organisierte Wartung erleichtert zudem die Überwachung des Systems und die Diagnose von Fehlern, was zu einer stabilen und zuverlässigen Ausführung von Edge-Anwendungen beiträgt.

Betriebssysteme für Edge-Anwendungen im Vergleich

Windows IoT von Microsoft

Windows für IoT ist ein Mitglied der Windows-Familie, das speziell für das Internet der Dinge entwickelt wurde. Es bietet leistungsstarke Funktionen, Sicherheit und Verwaltbarkeit auf Unternehmensebene. Mit Windows IoT können Unternehmen sichere Geräte für das IoT erstellen, die schnell bereitgestellt, einfach verwaltet und nahtlos in eine Cloud-Strategie integriert werden können.

Windows IoT legt großen Wert auf Sicherheit und bietet robuste Sicherheitsfunktionen, um IoT-Geräte vor Bedrohungen zu schützen. Regelmäßige Updates und Sicherheitspatches können Sicherheitslücken schließen. Darüber hinaus bietet das Betriebssystem die Möglichkeit, Geräte mit festem Verwendungszweck zu erstellen, die auf bestimmte Anwendungen und Peripheriegeräte beschränkt sind. Dies verringert das Risiko eines unbefugten Zugriffs und von Manipulationen.

Windows IoT bietet umfangreiche Wartungs- und Verwaltungsfunktionen. Durch das Microsoft-Ökosystem und die integrierte Windows-Verwaltung können IoT-Geräte effizient überwacht und gewartet werden. Mit Funktionen wie Remoteverwaltung und zentraler Updateverwaltung können Updates und Patches problemlos auf Geräten bereitgestellt werden. Dies ermöglicht eine effiziente Verwaltung großer IoT-Geräteflotten.

Windows IoT bietet verschiedene Editionen, die auf die speziellen Anforderungen von IoT-Geräten zugeschnitten sind. Windows 10 IoT Core ist das kleinste Mitglied der Windows 10-Betriebssystemfamilie und zeichnet sich durch einen geringen Platzbedarf aus. Es kann auf Geräten mit begrenztem Speicher ausgeführt werden und bietet dennoch die gewohnte Verwaltbarkeit und Sicherheit von Windows 10. Windows IoT Enterprise hingegen ist eine Vollversion von Windows Enterprise und ermöglicht die Erstellung dedizierter Geräte mit bestimmten Anwendungen und Peripheriegeräten. Die neuere Version Windows 11 IoT Enterprise ist ebenfalls bereits verfügbar.

Linux-Distribution

Linux legt großen Wert auf die Sicherheit des Anwenders. Im Gegensatz zu anderen Betriebssystemen ist Linux weniger anfällig für Viren und Malware, was in der Architektur des Linux-Kernels begründet ist. So sind Anwendungen stark voneinander isoliert und der Zugriff auf zentrale Systemkomponenten und Hardware ist grundsätzlich auf die notwendigsten Teile beschränkt. Dadurch sind Linux-Anwender besser vor Malware geschützt und können in den meisten Fällen auf den Einsatz von Antivirensoftware verzichten. Auch in puncto Datenschutz bietet Linux eine verbesserte Privatsphäre und verhindert ungewollte Datensammlung.

Linux-Distributionen sind für ihre einfache Wartung und Aktualisierung bekannt. Durch den Einsatz von Paketverwaltungssystemen wie APT oder DNF können Updates und Bugfixes effizient verwaltet werden. Diese Systeme ermöglichen eine zentrale Aktualisierung der Software und erleichtern die Überwachung des Systems. Dadurch können Ausfallzeiten minimiert und die Gesamtbetriebskosten gesenkt werden. Dabei ist jedoch darauf zu achten, dass alle Systeme auf dem gleichen Softwarestand sind und keine Versionskonflikte auftreten.

Auch Linux-Distributionen wie Ubuntu bieten einen umfangreichen Community-Support, der bei Fragen und Problemen zur Verfügung steht.

Linux-Distributionen zeichnen sich durch ihren geringen Speicherbedarf aus. Sie sind darauf optimiert, auch auf älteren Computern effizient zu laufen und so Ressourcen effizient zu nutzen. Ein Beispiel dafür ist Lubuntu, eine leichte Variante von Ubuntu, die nur 0,7 Gigabyte groß ist. Durch den geringen Platzbedarf eignen sich Linux-Distributionen gut für Edge-Geräte und andere Systeme mit begrenztem Speicherplatz.

Welotec egOS

Das Welotec egOS ist eine leistungsstarke Plattform, die speziell für Edge-Computing-Anwendungen entwickelt wurde. Es bietet eine breite Palette an Funktionen, die die Sicherheit, Wartbarkeit und den Platzbedarf von Edge-Anwendungen optimieren.

Das egOS legt großen Wert auf die Sicherheit von Edge-Anwendungen. Regelmäßige Updates und Sicherheitspatches des zugrundeliegenden Linux-Betriebssystems beheben Sicherheitslücken. Darüber hinaus unterstützt das Welotec egOS eine breite Palette von Hardwareplattformen mit unterschiedlicher Leistung, sodass für jeden Anwendungsfall die richtige zur Verfügung steht, das Benutzererlebnis jedoch immer gleich bleibt. Das spezifische CLI (Command Line Interface) des Welotec-Betriebssystems ermöglicht dem Benutzer eine einfache Konfiguration des Geräts. Gleichzeitig wird sichergestellt, dass das Betriebssystem nicht vom Benutzer geändert oder manipuliert werden kann.

Updates des Betriebssystems werden als sogenannte A/B-Updates durchgeführt, d. h. wenn ein Update fehlschlägt, wird die letzte laufende Version des Betriebssystems verwendet. Obwohl das gesamte Betriebssystem in einem Update enthalten ist, ist der Platzbedarf gering, um beispielsweise den Ressourcenverbrauch bei der Anbindung des Edge Gateways über Mobilfunk gering zu halten.

Die Firewall- und Proxy-Einstellungen ermöglichen die Kontrolle der Konnektivität und des Datenflusses in den jeweiligen Unternehmensnetzwerken. Dies gewährleistet die Sicherheit der Edge-Gateways und schützt die Kommunikation.

Das Welotec egOS bietet eine vollständige Azure IoT Edge-Integration und das Trusted Platform Module (TPM) ermöglicht eine einfache Bereitstellung des Edge-Geräts in Azure. Die Verwaltung der einzelnen Azure-Module erfolgt vollständig über die Azure Cloud. Darüber hinaus sind auch benutzerdefinierte Docker-Container über die Docker Runtime auf dem Edge Gateway möglich.

Mit der Verwaltung über Welotec Smart EMS ist eine effiziente Geräteverwaltung gewährleistet. Die Softwarelösung ermöglicht Skalierbarkeit von Konfiguration und Updates für größere Flotten von Edge Gateways.

Die Integration in die Welotec VPN Security Suite ermöglicht zudem ein einfaches Ausrollen von VPN-Konfigurationen und automatisches Zertifikatshandling. Darüber hinaus bietet es den Vorteil eines Fernzugriffs auf alle angeschlossenen Geräte und Maschinen.

Darauf sollten Sie bei der Auswahl des Betriebssystems achten

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass durch ein optimiertes Container- und Ressourcenmanagement Speicherplatz und Ressourcen effizient genutzt werden. Dies ist besonders wichtig, da Edge-Geräte häufig nur über begrenzte Hardwareressourcen verfügen. Das Welotec egOS ermöglicht eine schlanke und effiziente Ausführung von Edge-Anwendungen.

Die Wahl des richtigen Betriebssystems hängt jedoch von den spezifischen Anforderungen, den Sicherheitspräferenzen und dem verfügbaren Ressourcenbudget ab. Es ist wichtig, individuelle Bedürfnisse und Prioritäten zu berücksichtigen, um das richtige Betriebssystem für das jeweilige IoT-Szenario auszuwählen.

Unsere Experten* unterstützen Sie gerne bei der Auswahl des richtigen Betriebssystems. Kontaktieren Sie uns, um Ihren spezifischen Anwendungsfall zu besprechen und die passende Lösung zu erhalten.

Experte

Marcel Kämmerling

Technischer Vertriebsingenieur bei Welotec GmbH

Mit einem Bachelor of Engineering von der Hochschule Emden/Leer nutzt er sein Fachwissen in den Bereichen Digitalisierung und Edge Computing, um maßgeschneiderte Lösungen für Kunden zu entwickeln und eine effiziente digitale Transformation voranzutreiben. Marcel verfügt über umfangreiche Erfahrung in den Bereichen Hardware- und Softwarelösungen, agile Produkttests und technische Beratung. Mit Leidenschaft für die Ausbildung der nächsten Generation spielt er eine Schlüsselrolle bei der Erweiterung des technischen Wissens seines Teams und seiner Partner.

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