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Reduzierung der Latenz auf regionaler Ebene um etwa 27 %
Teamarbeit von IT-Programmierern, die sich um einen Desktop-Computer versammeln

Im IBM CIO Office kümmern wir uns um die Bedürfnisse von Hunderttausenden von IBM Mitarbeitern in über 150 Ländern weltweit. Eines unserer größten Probleme betrifft die Unternehmenskommunikation, insbesondere bei großen Ereignissen wie unternehmensweiten Schulungen oder Ankündigungen. Hier müssen wir sicherstellen, dass jeder IBM Mitarbeiter die bestmögliche Erfahrung beim Anzeigen und Interagieren mit diesen Inhalten hat, unabhängig davon, wo auf der Welt er sich befindet. Mit Edge Computing und der IBM® Edge Application Manager (IEAM)-Lösung haben wir unsere Möglichkeiten in dieser Hinsicht drastisch verbessert.

Edge Computing bezieht sich auf das Konzept, Workloads, Daten und Benutzer so nah wie möglich beieinander zu platzieren, um die Latenzzeit zu reduzieren, d. h. die Zeit für die Übertragung von Informationen zwischen zwei verbundenen Geräten zu verkürzen. Das Ziel einer Edge-Computing-Architektur ist es, die Daten und Workloads physisch in die Nähe des Benutzers zu bringen. Und dieses Ziel stellt uns vor interessante technische Herausforderungen, da wir das Netzwerk so skalieren müssen, dass jeder IBM Bürostandort Workloads lokal ausführen kann, was die Verwaltung einer großen, verteilten Infrastruktur erfordert.

Unsere Skalierungslösung verwendet ein Bereitstellungsmodell, das es uns ermöglicht, Maschinen zwischen Standorten zu „klonen“. So lässt sich sicherstellen, dass jeder Standort über dieselbe Kopie des Codes verfügt, um die Variabilität zu verringern und die Verwaltung zu vereinfachen. Wir erreichen dies mit einheitlichen Pipelines zur Softwarebereitstellung, die die Software erstellen, signieren und in einem vertrauenswürdigen Repository veröffentlichen, aus dem die Rechner ihre Kopie beziehen. Nach der Installation ist die Maschine unveränderlich, sodass alle Software- und Hardwarekomponenten gleich bleiben. Dieser Ansatz, der gemeinhin als „unveränderliche Infrastruktur“ bezeichnet wird, hilft uns, die Herausforderung der Skalierung der Installation von Edge-Netzwerk-Hardwaregeräten auf der ganzen Welt zu lösen.

Die zweite Herausforderung besteht darin, die richtigen Workloads an den richtigen Stellen auszuführen, um die Nutzer an einem bestimmten IBM Bürostandort zu unterstützen. IEAM war eine perfekte Ergänzung für diese Herausforderung. Denn IEAM ermöglicht die Verwaltung einer weltweiten Flotte von Maschinen und erlaubt es uns, mithilfe flexibler Richtlinien zu bestimmen, was wo ausgeführt werden soll. Wir können zum Beispiel Caching in Armonk und Überwachung in Dubai festlegen. Dieser absichtsbasierte Ansatz bietet eine Reihe von Funktionen, die die Bereitstellung komplexer Muster von Workloads ermöglichen.

Reduzierung um 27 %

 

Reduzierung der Latenzzeit auf regionaler Ebene um etwa 27 %

> 250.000 IBM Mitarbeiter

 

Verlassen sich auf IBM CIO Office

IEAM war perfekt, um herauszufinden, wie wir die richtigen Workloads an den richtigen Stellen ausführen, um die Nutzer in den IBM Niederlassungen auf der ganzen Welt zu unterstützen. Unsere globalen Schätzungen zeigen, dass der Einsatz von IEAM die Latenz auf regionaler Ebene um etwa 27 % reduziert hat. Helio Leonardo Pinheiro e Mota Site Reliability Engineer, CIO Network Engineering IBM
Bereitstellung und Erweiterung

In unserem Fall bestand die erste Verwendung darin, das von IBM® Watson Media entwickelte Enterprise Content Delivery Network (ECDN) einzusetzen, das Bandbreite einspart, indem es ermöglicht, eine einzige Kopie von Videoinhalten aus dem Internet zu lesen und an viele Betrachter innerhalb eines Bürostandorts zu verteilen. Unsere Analyse hat gezeigt, dass ECDN einen Verteilungsfaktor von 1 zu 10 hat, was bedeutet, dass für jedes angeschaute Video 10 verschiedene Betrachter erreicht werden können. Das ist wichtig, denn während die Zahl der angesehenen Videos in jedem Monat, in dem wir sie gemessen haben, erheblich gestiegen ist, ist die Zahl der übertragenen und gepufferten Videos bei dieser Lösung viel langsamer gestiegen, wie unten gezeigt.

 

Diese drei Ebenen – horizontale Skalierung, Verwaltung der Ausführung von Workloads und Bereitstellung von Diensten – sind der Schlüssel zum Erfolg von Edge Computing. Wir haben uns jedoch nicht nur mit der Bereitstellung von ECDN mit IEAM zufriedengegeben. Stattdessen weiten wir die Verwendung auch auf andere Workloads aus.

Vor IEAM hatten wir eine benutzerdefinierte Verteilungsanwendung, die im Grunde das Gleiche tat. Es war jedoch sehr rudimentär, und als wir das Content Delivery Network implementierten, erkannten wir, dass es eine gute Gelegenheit war, alles, was wir geschrieben hatten, über Bord zu werfen und stattdessen das Produkt zu verwenden. Die Verwendung von IEAM hat sich als viel besser erwiesen als unser benutzerdefinierter Code.

Das Content Delivery Network eignet sich nicht nur für Offline-Ereignisse, sondern auch für das Streaming. Bei einem Live-Ereignis kann das Streaming beispielsweise eine übermäßige Netzwerklast zum und vom Ursprungsort verursachen. Ein lokaler Cache, über den der Stream reflektiert wird, löst dieses Problem. Daher ist das Content Delivery Network sowohl für Offline- als auch für Live-Streaming-Events von entscheidender Bedeutung.

Unser externes Firewall-Team entwickelte das Projekt durch die Wiederverwendung von bestehendem Code. Als IEAM verfügbar wurde, begannen wir, uns von unserem internen Tool zu trennen. Wir haben ein automatisiertes Build-System für die Geräte entwickelt. Wenn jemand die Geräte an das Netzwerk anschließt, verbinden sie sich mit dem Verwaltungsgerät, werden vom Netzwerk gebootet und installieren das System. IEAM kann diese Geräte dann verwalten, während sie bereitgestellt werden.

Es geht jedoch nicht nur um die Effizienz bei der Bereitstellung neuer Workloads. IEAM unterstützt uns auch beim Aktualisieren von Workloads und beim Bereitstellen von Patches.

Mit IEAM können wir die Bereitstellung von Workload-Versionen auf allen verbundenen Computern steuern. Unser Prozess umfasst die Erkennung von Schwachstellen in einer bestimmten Workload, die Erstellung neuer Versionen mit Patches des Anbieters und die Weitergabe an unsere IBM Container Registry. Anschließend weisen wir IEAM an, die neue Version schrittweise auf den Computern zu verteilen, auf denen die Workload ausgeführt wird, und zwar einen nach dem anderen. Dieser kontrollierte Rollout wird durch die Anwendungsschicht von IEAM erleichtert, mit der wir neuere Versionen auf einer Untergruppe von Knoten testen können, bevor wir sie auf den übrigen Produktionssystemen einführen.

Auswirkungen und Innovationen

IEAM vereinfacht den Aufwand für die Bereitstellung von Korrekturen und gibt Betreibern die Tools an die Hand, um ausgefeilte Bereitstellungspipelines zu erstellen und schnell auf Sicherheitslücken zu reagieren. Auf der Build-Seite verlassen wir uns auf automatisierte Pipelines, um Images zu erstellen, die eine schnelle Bereitstellung ermöglichen. Wenn es um Sicherheitslücken geht, ist dieser schnelle Bereitstellungsprozess entscheidend, und die Bereitstellung der gesamten Flotte ist so einfach wie ein Knopfdruck.

Wenn wir auf die Vorteile von IEAM zurückblicken, haben wir festgestellt, dass die Verwendung von Open-Source-Frameworks, wie dem Kubernetes-Betreiber in der Entwicklung, von entscheidender Bedeutung ist. Dadurch konnten wir schnell einsteigen, ohne alles, was wir bereits getan hatten, neu schreiben zu müssen. Aus Sicht der Entwicklung war dies ein großer Vorteil. Es mag hinter den Kulissen stattfinden, aber es ist eine große Sache. Der Aufwand, der erforderlich ist, um Dinge zu entwickeln, die nicht trivial sind, ist erheblich, und IEAM sorgt dafür, dass dies reibungslos funktioniert.

Neben konkreten Zielen wie Modernisierung und Wachstum untersuchen wir auch innovativere und experimentellere Ideen. Diese könnten erhebliche Auswirkungen haben, wie z. B. die Berücksichtigung von Umweltbelangen, indem Workloads in den Ruhezustand versetzt werden, wenn keine Nachfrage besteht. Wir glauben, dass die Möglichkeiten mit der Flexibilität von IEAM endlos sind.

IBM-Logo
Über das IBM CIO Office

Das Chief Information Officer (CIO) Office ist für die interne IT-Strategie von IBM zuständig und kümmert sich um die Bereitstellung, Sicherung, Modernisierung und Unterstützung der IT-Lösungen, die IBM Mitarbeiter tagtäglich für ihre Arbeit nutzen.

Die CIO-Strategie umfasst die Schaffung einer anpassungsfähigen IT-Plattform, die den Zugang zur IT im gesamten Unternehmen erleichtert, die Problemlösung beschleunigt und als Innovationsmotor für IBM dient, der das Geschäftswachstum ankurbelt.

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Hergestellt in den Vereinigten Staaten von Amerika, Juni 2023.

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