5G und die Auswirkungen auf die Infrastruktur von Rechenzentren

Illustration: Geralt Absmeier

Die Zukunft mit 5G wird immer mehr zur Realität und die Versteigerung der Frequenzen in Deutschland sehnlichst erwartet. Damit steht die Gesellschaft am Anfang der nächsten technologischen Revolution, etwas mehr als ein Jahrzehnt nach der letzten. Obwohl das Herunterladen von HD-Filmen in nur einem Bruchteil der derzeitigen Geschwindigkeit eine der spannendsten zukünftigen Funktionen ist, ist zu erwarten, dass die vorhergesagte gesellschaftliche Transformation weit über das schnellere Internet hinausgehen wird.

Was ist 5G?

5G ist die nächste Entwicklung oder »Generation« eines drahtlosen Mobilfunknetzes nach 4G LTE. Es wird voraussichtlich im Jahr 2020 auf den Markt kommen, auch wenn es höchstwahrscheinlich mehrere Jahre dauern wird, bis die vollen Auswirkungen zu erkennen sind.

Auswirkungen von 5G auf die Infrastruktur von Rechenzentren

Wie wirkt sich 5G auf die Infrastruktur aus, die erforderlich ist, um diese technologischen Fortschritte zu verwirklichen? Verbindungen werden durch die Leistung definiert, wie viele Informationen und Daten sie theoretisch mit nahezu Lichtgeschwindigkeit über Glasfaser übertragen können. 5G ist fast 1.000-mal schneller als die schnellsten Glasfasernetze von heute. Mit mehr als 75 Milliarden Geräten, die voraussichtlich bis 2025 mit dem Internet verbunden sein werden, werden deutlich mehr Daten erzeugt. Das bedeutet, dass wesentlich mehr Kapazität benötigt wird, um diese Daten mit höherer Geschwindigkeit zuverlässig und durchgehend zu übertragen. Und wenn es um 5G-Anwendungen geht, sind Konsistenz und Zuverlässigkeit ebenso wichtig wie Geschwindigkeit.

Christian Backe, Account Director beim Rechenzentrums- und Colocationanbieter Digital Realty in Deutschland, gibt ein Beispiel zur Veranschaulichung: »Bei der Frage, wie lange es dauern würde, bis ich 100 Liter Wasser liefern kann, müsste ich darüber nachdenken, wie weit ich von der Wasserquelle entfernt bin. Wie breit ist der Schlauch? Wie viel konstanter Druck wird ausgeübt, um das Wasser herauszupumpen? Genau so müssen wir auch über einige der Möglichkeiten nachdenken, wie sich die aktuelle und zukünftige Netzwerkinfrastruktur entwickeln wird, um den Fortschritt von 5G zu unterstützen.«

Leben oder Tod: Relevanz von Geschwindigkeit und Konsistenz

Bei einem Chirurgen, der in der Lage ist, die Operation über Roboterarme aus der Ferne durchzuführen, ist eine schnelle Netzwerkgeschwindigkeit zwingend notwendig, um sicherzustellen, dass jede Bewegung in Echtzeit durchgeführt wird. Aber vielleicht noch wichtiger als die Geschwindigkeit ist in diesem Szenario die Verhinderung von Jitter und eine präzise Fehlerkorrektur, die die dünne Linie zwischen Leben und Tod darstellen könnte. Unter Jitter versteht sich sowohl das Taktzittern bei digitalen Signalen als auch die Laufzeitvarianz von Datenpaketen in einem Netzwerk.

Die gleiche Denkweise kann auf eine Vielzahl von Szenarien angewendet werden, wie beispielsweise autonome Fahrzeuge. Tritt der Fahrer eines Autos zu spät auf die Bremse, hat Jitter einen kritischeren Einfluss auf das Ergebnis, als wenn ein Nutzer darauf wartet, dass ein Film auf seinem Smartphone gepuffert wird. Daher müssen bestimmte Daten im Backend in einem dedizierten Netzwerk gespeichert werden, fernab von Überlastungen durch andere Anwendungen. Natürlich können es sich Unterhaltungsunternehmen nicht leisten, die Benutzerfreundlichkeit, das Vertrauen und die Loyalität mit einer instabilen und langsamen Netzwerkgeschwindigkeit zu beeinträchtigen. Trotzdem sollten Anwendungen, die sich auf die Gesundheit oder Sicherheit des Anwenders auswirken, ein höherer Stellenwert eingeräumt und klare Vorschriften für diese eingeführt werden.

5G am Rande

Edge Computing spielt auch bei 5G eine wichtige Rolle. Logischerweise gilt: Je näher die Daten an dem Ort liegen, an dem sie verarbeitet werden, desto schneller werden sie übertragen und berechnet. Daher wird zunehmend auf lokale, verteilte Rechenleistung gesetzt, um geschäftskritische Anwendungen mit geringeren Latenzzeiten und höherer Ausfallsicherheit zu unterstützen. Jedoch wird immer ein zentraler Ausgangspunkt als Herzstück für jede IT-Umgebung benötigt. Denn selbst die modernsten Mikrorechenzentren werden nicht in der Lage sein, alle Aufgaben ausschließlich am Rande zu bewältigen. »Mit den Fortschritten, die in den nächsten Jahren mit 5G zu erwarten sind, werden auch Netzwerkarchitekturen schneller und robuster. Das könnte letztlich den Bedarf an leistungsstarkem Edge Computing sogar vermindern«, prognostiziert Christian Backe.

Die Zukunft von 5G

Obwohl bekannt ist, dass 5G die unsichtbare Struktur werden wird, die eines Tages alle Geräte und Anwendungen drahtlos verbindet, ist es schwer vorherzusagen, wie eine 5G-Zukunft aussieht. »Wir sind uns jedoch sicher, dass die Menge an Daten in den kommenden Jahren deutlich zunehmen wird. Das bedeutet, dass mehr Kapazität bei zuverlässiger, konsistenter und nahezu Echtzeit-Geschwindigkeit benötigt wird, um eine 5G-Zukunft anzutreiben«, sagt Backe.


 

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