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Schluss mit Datenstau dank Parallel Data Warehouse

Ein Parallel Data Warehouse geht über die Grenzen traditioneller Datenverarbeitung hinaus. Mit seiner einzigartigen Architektur liefert es die Rechenpower, die Sie für Big Data brauchen. Erfahren Sie hier, wie das funktioniert.

Automatisierte Produktionsprozesse und Predictive Maintenance, Datenströme von IoT-Geräten und KI-Training: Mit der zunehmenden Digitalisierung wachsen auch die Möglichkeiten, die Unternehmen haben, um Daten zu nutzen. Doch im gleichen Maße, in dem die Datenmenge steigt, muss auch die Rechenpower wachsen. Hier kommt das Parallel Data Warehouse ins Spiel: Mit seiner speziellen Architektur bewältigt es gigantische Datenvolumen. Wir erklären, wie es funktioniert und wie Sie davon profitieren.

Inhaltsverzeichnis

Was ist ein Parallel Data Warehouse?

Ein Parallel Data Warehouse (PDW) ist eine Datenplattform, mit der Unternehmen riesige Datenmengen effizient speichern und analysieren können. Während ein herkömmliches Data Warehouse einzelne Arbeitsschritte nacheinander erledigt, arbeitet ein PDW gleichzeitig an verschiedenen Teilen einer großen Aufgabe.
Das Prinzip dahinter heißt Massively Parallel Processing (MPP). Diese MPP-Architektur verteilt sowohl die benötigten Daten als auch die Rechenoperationen auf zahlreiche voneinander unabhängige Server – sogenannte Knoten. Jeder dieser Knoten ist mit eigenen Prozessoren, Arbeitsspeicher und Festplatten ausgestattet und agiert autonom.
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Funktionsweise, Architektur und Komponenten eines PDW-Systems

Die Funktionsweise eines Parallel Data Warehouse ist in der Theorie ganz einfach: Stellen Nutzer:innen eine komplexe analytische Abfrage oder möchten große Datenmengen laden, zerlegt das System diese Aufgabe in viele kleine Teile. Alle diese Teile werden gleichzeitig von den dafür vorgesehenen Einheiten bearbeitet. Das Ergebnis dieser parallelen Verarbeitung sind drastisch beschleunigte Prozesse. Dafür sind immense Rechenpower und eine komplexe Architektur notwendig.
Die Architektur basiert wie erwähnt auf dem Massively-Parallel-Processing-Modell. Das bedeutet: Jeder Server (auch Compute Node genannt) nutzt seine eigene Rechenpower für den Teilbereich, der ihm zugewiesen ist. Er teilt sie also nicht mit anderen Knoten. Deswegen heißt diese Technik auch Shared-Nothing-Prinzip. Diese strikte Trennung verhindert Engpässe und ermöglicht eine einfache Skalierung: Wenn die Datenmenge in Ihrem Unternehmen wächst, können Sie einfach weitere Compute Nodes hinzufügen.
Zudem integrieren moderne PDW-Systeme oft Technologien wie PolyBase, um nicht relationale Daten nahtlos in die relationalen Analysen einzubeziehen – beispielsweise Daten aus Hadoop-Clustern oder Cloud-Speichern. Das macht ein PDW zu einer umfassenden Plattform für alle Ihre Daten, unabhängig von deren Format oder Herkunft.
Die wichtigsten Komponenten eines PDW-Systems sind:
  • Control Node: Hierbei handelt es sich um das zentrale „Gehirn“, das alle Anfragen entgegennimmt, parallele Ausführungspläne erstellt und die Verteilung der Aufgaben an die Compute Nodes koordiniert.
  • Compute Nodes: Diese „Arbeitspferde“ des Systems verarbeiten die zugewiesenen Aufträge parallel und führen die eigentlichen Berechnungen durch. Jeder Compute Node ist ein eigenständiger Server.
  • Data Movement Service (DMS): Diese Software-Komponente sorgt für den effizienten Datentransport. Sie optimiert und beschleunigt den Datenaustausch zwischen dem Control Node und den Compute Nodes sowie zwischen den einzelnen Compute Nodes.

Vorteile gegenüber traditionellen Data Warehouses

Der offensichtlichste und wichtigste Nutzen eines Parallel Data Warehouse ist die extreme Leistungssteigerung. Ein traditionelles Data Warehouse stößt irgendwann an seine Grenzen, wenn die Datenmengen wachsen oder Abfragen komplexer werden. PDWs sind darauf ausgelegt, selbst Petabytes an Daten (1 Petabyte sind 1.024 Terabyte) mit atemberaubender Geschwindigkeit zu verarbeiten. In wenigen Minuten erledigt ein PDW Analysen, für die ein klassisches System Stunden, Tage oder Wochen brauchen würde – falls es dazu überhaupt in der Lage ist.
Ein weiterer entscheidender Vorteil ist die Skalierbarkeit eines Parallel Data Warehouse. Sie können ein PDW einfach durch das Hinzufügen weiterer Compute Nodes erweitern. Diese lineare Skalierbarkeit stellt sicher, dass Ihre Datenplattform mit dem Wachstum Ihres Unternehmens und der Zunahme von Datenmengen Schritt halten kann – sei es aus IoT-Umgebungen, Big Data oder neuen KI-Anwendungen.
Arbeiten Sie mit nur einem Server, sind diese Möglichkeiten limitiert. Sie können zwar mehr Prozessoren, mehr Arbeitsspeicher oder schnellere Festplatten verbauen, geraten aber irgendwann an die erwähnten Grenzen. Dabei schaffen Sie einen Flaschenhals, den Ihre Daten passieren müssen, was die Verarbeitung deutlich verlangsamt.
Zudem punkten PDWs mit hoher Verfügbarkeit und Ausfallsicherheit. Durch die verteilte Architektur läuft die Datenverarbeitung auch weiter, wenn einzelne Compute Nodes ausfallen.
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Typische Anwendungsfälle und Einsatzbereiche

Da die Datenmenge der entscheidende Faktor dafür ist, ob Sie ein Parallel Data Warehouse benötigen, basieren auch die konkreten Anwendungsfälle darauf.

Logistikunternehmen

In einem modernen Logistikunternehmen mit Tausenden Lkw und Pkw ist jedes Fahrzeug mit zahlreichen IoT-Geräten ausgestattet: GPS-Tracker, IoT-Sensoren für den Motorzustand, den Kraftstoffverbrauch, den Reifendruck, die Bremsen und sogar für die Temperatur in Kühlcontainern. Diese Sensoren sammeln kontinuierlich riesige Mengen an Daten – jede Sekunde übermitteln sie Informationen über Standort, Geschwindigkeit, Wartungsbedarf oder Ladungstemperatur. Diese Flut an vielfältigen Daten benötigt eine entsprechend leistungsfähige IT-Infrastruktur.

Fertigungsindustrie

In digitalisierten Fabriken sammeln unzählige IoT-Sensoren kontinuierlich Daten zu Temperatur, Vibration, Druck, Verschleiß und vielem mehr. Diese Datenströme sollten in Echtzeit überwacht werden, um potenzielle Maschinenausfälle frühzeitig zu erkennen. Ein PDW ist perfekt geeignet, um diese hochfrequenten Sensordaten zu verarbeiten. Wenn beispielsweise ein bestimmtes Vibrationsmuster auf einen drohenden Lagerschaden hindeutet, erkennt ein PDW das sofort und löst eine Warnung aus – ein Paradebeispiel für Predictive Maintenance.

Bankensektor

Große Finanzdienstleister führen Millionen von Transaktionen aus. Sie müssen Abweichungen in diesen enormen Datenmengen in Sekundenschnelle erkennen, um Betrugsversuche schon im Ansatz zu unterbinden. Hierfür ist die Analyse großer Bestände von Kundendaten notwendig (Transaktionshistorie, Interaktionen über verschiedene Kanäle, demografische Daten). Mit einem PDW kann das System ungewöhnliche Transaktionsmuster schnell identifizieren.
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Zukunft von PDW: Cloud, Big Data und MPP-Systeme

Die Entwicklung im Bereich von Parallel Data Warehouses ist eng mit Megatrends wie Cloud-Computing und der immer stärkeren Integration von Big-Data-Ökosystemen verknüpft.
Traditionelle PDW-Systeme sind oft On-Premises-Lösung – also vorinstallierte Hardware- und Software-Pakete im eigenen Rechenzentrum. Doch der Trend geht zu cloudbasierten MPP-Anwendungen. Das bedeutet für Unternehmen, dass sie die enorme Leistung und Skalierbarkeit eines PDW nutzen können, ohne in teure Hardware zu investieren oder sich um deren Wartung zu kümmern.
Ein weiterer entscheidender Punkt ist die nahtlose Integration diverser Big-Data-Quellen. Die Fähigkeit, auch unstrukturierte Daten direkt zu verknüpfen und zu analysieren, wird immer wichtiger. Technologien wie PolyBase sind hier Pioniere: Sie bauen Brücken zwischen dem strukturierten Data Warehouse und den flexiblen Big-Data-Umgebungen. So entstehen neue Anwendungsfelder wie fortschrittliche KI- und Machine-Learning-Modelle direkt auf der eigenen Plattform.

Parallel Data Warehouse: Das Wichtigste in Kürze

  • Mit einem Parallel Data Warehouse (PDW) können Unternehmen riesige Datenmengen speichern und verarbeiten.
  • Bei einem Parallel Data Warehouse zerlegt ein Control Node eine Anfrage in mehrere kleine Teilaufgaben. Jede Teilaufgabe wird von einem Compute Node – einem eigenen Server – verarbeitet, der unabhängig vom Rest des Systems agiert.
  • Die größten Vorteile eines PDW im Vergleich zu traditionellen Data Warehouses sind die Leistungssteigerung und die Skalierbarkeit. Diese Technologie ist vor allem für die Verarbeitung von Big Data gedacht.
  • Anwendungsbeispiele sind die Überwachung großer Fuhrparks in Logistikunternehmen, die Analyse von Überweisungen bei Finanzdienstleistern und Predictive Maintenance in der Fertigungsindustrie.
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