Serverfarmen im Orbit - Funktioniert das?

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Offline Klakow

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Serverfarmen im Orbit - Funktioniert das?
« am: 27. November 2016, 13:34:02 »
Wenn SpaceX ein Netzwerk aus Satelliten baut könnte ich mir vorstellen das es dann auch größere Satelliten als Serverplattformen im All geben wird, diese könnten eine Art Buffer für Inhalte sein die sehr stark nachgefragt werden. Da hier aber viel Serverpower benötigt wird, braucht man dafür auch größere Satelliten oder sogar Stationen im All.
Vielleicht in dem Fall auf höheren Bahnen und als Dauereinrichtung wo bestimmte Teile zwar per Hardwareupdate ausgetauscht werden, aber die Infrastruktur aus Trägerstruktur, Serverraum, Energieversorgung und Wärmeabfuhr, Andockvorrichtung, Lebenserhaltung, Bahnsteuerung usw. erhalten bleibt.
Sowas könnte eine erste Anwendung sein wo sich bemannte Raumfahrt das erste mal auch wirtschaftlich rechnet.
Mit sehr vielen rechne ich da dann nicht unbedingt.

Offline Hugo

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Re: Serverfarmen im Orbit - Funktioniert das?
« Antwort #1 am: 27. November 2016, 13:52:26 »
Was ist der Vorteil vom "Server im All" im vergleich zum "Server auf dem Boden"?

In beiden Fällen müssten die Daten vom Server zum Satelliten gefunkt werden um danach weiter zum User gefunkt werden zu können. Es ist also genau das gleiche.

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Offline Schillrich

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Re: Serverfarmen im Orbit - Funktioniert das?
« Antwort #2 am: 27. November 2016, 14:07:28 »
Serverfarmen im All? Rechenzentren haben schon auf der Erde ein Wärmeproblem. Im All kannst du so etwas nicht ordentlich betreiben. Da bekommt man die Wärme erst recht nicht "aus dem System" raus.

Außerdem bringen die "paar Millisekunden näher am User" doch nichts. Die Rechenzentren heute werde ja auch nicht rund um den nächsten Sendemast gebaut.
\\   //    Grüße
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tonthomas

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Re: Serverfarmen im Orbit - Funktioniert das?
« Antwort #3 am: 29. November 2016, 20:16:16 »
Zum Thema Server im All bzw. Rechenleistung auf dem Satelliten: Da wird sich imho ganz sicher mächtig etwas tun. Gerade bei Anwendungssatelliten zur Erdbeobachtung macht es definitiv Sinn, gleich auf dem Sat zu rechnen, statt bergeweise Daten runter zu linken, die man unten schließlich nicht braucht. Banale Beispiele gibt es übrigens längst: Auch zur Datenkomprimierung an Bord von Satelliten braucht es Rechenleistung. Und bei Nicht-GEO-Comsat-Konstellationen ist doch sowieso nie dauernd der selbe konkrete Sat im konkreten Moment für den konkreten User verwendbar. Da muss eh überlegt werden, wie Datenströme geroutet werden .... Und so wie es beim Internet am Boden sinnvolle Anwendungen für Server gibt, verhält es sich imho auch für ein Nicht-GEO-Space-Internet-(Segment).

Gruß   Pirx

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Offline Schillrich

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Re: Serverfarmen im Orbit - Funktioniert das?
« Antwort #4 am: 29. November 2016, 22:13:22 »
Den Gedankengang finde ich jetzt wieder interessant (und erstmal noch "unentschieden"). Vorprozessierung im All passiert, direkt "am Sensor". Das ist dann aber kein "beliebiges Rechenzentrum", sondern andwendungsspezifischer Teil der Hardware.

Wäre ein Thread dediziert zu dem Komplex sinnvoll/gewinnbringend, außerhalb SpaceX & Co? Oder ist das Thema nach drei Beiträgen durch?
\\   //    Grüße
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Schneefüchsin

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Re: Serverfarmen im Orbit - Funktioniert das?
« Antwort #5 am: 29. November 2016, 22:37:34 »
Was auch sinnvoll sein könnte, wenn die Konstelationssatelliten genug Rechenpower haben um das Routing untereinander zu koordinieren und dies nicht durch eine Bodenstation übernommen werden muss, bzw, die Bodenstation nur suport leistet.

Was ich meine sind 3 Fälle.

1. Die Satelliten bewegen sich zueinander und über dem Grund. der Satellit, mit dem ein Bodenpunkt gerade Kontakt hat, kann nicht permanent Kontaktsatellit bleiben sondern muss diesen Kontakt an einen anderen Weitergeben. Auch verändert sich die Optimale Verbindungsroute von Daten zwischen den Satelliten immer wieder, da sie sich zueiannder ja bewegen.

2. Wenn eine Verbindung, sagen wir mal Frankfurt - New York (Börsen) stark belastet ist, dass die Satelliten dann selbstständig einen Teil der Daten über einen anderen Weg senden, der zwar etwas länger ist, es so aber nicht auf der Optimalroute zu einem Stau kommt.

3. Die Sateliten bei einer neuen Verbindungsanfrage selbst den besten Weg ermitteln und entsprechend verbinden.

Das Erste läst sich halbwegs planen und kann daher gut von einer Bodenstation unterstützt werden. Das Zweite ist teilweise planbar, kann aber manchmal auch spontan passieren. Der dritte Fall ist allerdings komplet spontan, eine Bodenstation wäre hier eher eine Verzögerung.

Grüße aus dem Schnee

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Offline Klakow

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Re: Serverfarmen im Orbit - Funktioniert das?
« Antwort #6 am: 30. November 2016, 00:17:07 »
Mich würde es eigentlich sehr wundern wenn sowas nicht kommt, Virtualisierung wird auf jeden Fall benötigt, ansonsten hat man unflexible statische 1 zu 1 Verbindungen und das wird bei der dauernden Veränderungen der Bahnpositionen sicher nicht gehen.
Da werden aber sicher noch sehr viele Fragen zu klären sein, schon die Frage ob diese Server dann eine neue Toplevel Domäne bekommen wird einiges an Diskussionen und Abstimmungen nötig machen.  Die Energieversorgung und Wärmeabfuhr stellt natürlich ein Problem dar, aber das ist im wesentlichen ein Masse- und  Volumenfrage und den daraus resultierenden Kosten.
Nur machen wir uns hier nichts vor, es geht um ein Marktvolumen von sicher über 50 G$/a! Klappt es mit weltweiter Internetversorgung aus dem All sind die Mittel da dann da sind wirklich gigantisch.

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Offline Schillrich

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Re: Serverfarmen im Orbit - Funktioniert das?
« Antwort #7 am: 30. November 2016, 07:11:24 »
Guten Morgen,

ich meine wir müssen da noch etwas trennen, um nicht beliebige Aspekte durcheinander zu diskutieren ... gefiltert nach "Anwendung" und "Randbedingungen".

Randbedingung
Engpass im Raumsegment (erstmal unabhängig von der Anwendung) ist Bandbreite, bei steigenden Volumina. Das fordert, Kommunikation reduzieren und optimieren und unnötige Last zu vermeiden. Anwendungen müssen ihre Datenlast reduzieren, bevor sie "auf Strecke gehen".

Anwendung - Erdbeobachtungsinfrastrukur
Hier entstehen große Datenmengen im Raumsegment, in den Satelliten. Diese müssen direkt "am Sensor" komprimiert werden, bevor sie direkt zur Erde oder über ein Relay-System geschickt werden. Die Rechnleistung muss direkt an Bord der Beobachtungssatelliten sein und ist dediziert für diese begrenzte Anwendung ausgelegt.
Ein "Rechenzentrum" im Orbit brächte hier nichts, da dazu ja erstmal die großen Rohdaten auf Reisgen gehen müssen. Aber das möchte man ja gerade vermeiden.

Anwendung - Kommunikationsinfrastruktur
Hier wird ein Orbit-Kommunikationsnetzwerk genutzt, um beliebige Inhalte von A nach B zu übertragen. Die Daten (quasi das "Content-Hosting") müssen an Punkt A komplett und ständig bereitstehen. Dort werden sie "on demand" komprimiert werden und gehen "on demand" auf Reise. Die Rechnleistung wird am Boden benötigt.
Wenn das volle Datenvolumen, unkomprimiert und ständig im Orbit ("auf einer Serverfarm") liegen sollte, müsste man es komplett von A hochladen, und das ständig ... denn bei A werden die Daten ja erzeugt.

Also ich sehe, wenn ich Anwendungen mit den Randbedingungen falte, "Rechleistung" dort notwendig, wo die Daten primär anfallen, um die Kommunikationsstrecke dahinter zu entlasten. Ich sehe keinen Mehrwert von "Serverfarmen im All" an sich.
\\   //    Grüße
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Re: Serverfarmen im Orbit - Funktioniert das?
« Antwort #8 am: 30. November 2016, 08:20:26 »
@Schneefüchsin:
Dynamisches Routing ist absoluter Standard und wird auch im "traditionellen" Internet verwendet. Daher werden Sat-Konstellationen selbstverständlich auch auf dynamisches Routing setzen.

Zum Thema Verarbeitung der Rohdaten:
Das ist ein zweischneidiges Schwert: Zum einen fallen riesen Datenmengen an und es ist äußerst untrivial, eine ausreichende Bandbreite zu erreichen um alles zu übertragen. Auf der anderen Seite, möchte man so "rohe" Daten wie möglich haben um spätere (evtl. bessere) Analyyen zu ermöglichen.
Daher sind hier so Themen wie Laserkommunikation mit sehr großen Bandbreiten besonders interessant.

Einen guten Grund für Server/Rechenzentren im All habe ich jetzt noch nicht wirklich gefunden. Man braucht sowieso immer auch ein Bodensegment, warum nicht einfach da die Server aufbauen und beide Vorteile vereinen?
"Dragon 2 is designed to be able to land anywhere in the solar system. Red Dragon Mars mission is the first test flight." - Elon Musk

Offline Hugo

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Re: Serverfarmen im Orbit - Funktioniert das?
« Antwort #9 am: 30. November 2016, 08:28:39 »
schon die Frage ob diese Server dann eine neue Toplevel Domäne bekommen wird einiges an Diskussionen und Abstimmungen nötig machen.

Meinst Du Toplevel-Domain? (Nicht Domäne). Wenn ja, das ist nicht erforderlich. Die Domains vor allem die ganzen neuen Top-Level-Domains welche gerade im Kommen sind, dienen ja nicht} der Adressierung der Server und auch nicht der Kennzeichnung der Serverstandorte, sondern machen es lediglich für uns User leichter, sich etwas merken zu können. Server haben IP-Adressen. Der Server von Raumfahrer.net hat z.B. die Adresse 136.243.91.10, er steht bei Hetzner im Rechenzentrum Nummer 17 und ist über das DECIX erreichbar. Jede IPv4-Adresse ist einem Autonomen Netzwerk zugeordnet und es gibt dann eine eingzige große Tabelle, in welcher drinne steht, welches Autonomes Netzwerk man wie erreichen kann.

Alles in allem bin ich der Meinung, "Server im All" wird es niemals in der Masse geben. Das ist viel zu unflexibel. Server müssen erreichbar sein. Server benötigen regelmäßig neue Festplatten. Daher werden sie auch in der Zukunft in Rechenzentren mit Personal stationiert werden.

Die einzige Ausnahme wäre ein einzelner Server für das Deep Space Network, hier könnte es Sinn machen eine große Antenne im All auf L1 oder L2 zu platzieren. Und die könnte dann Daten zwischenspeichern, also lediglich als Puffer dienen.

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Offline jdark

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Re: Serverfarmen im Orbit - Funktioniert das?
« Antwort #10 am: 30. November 2016, 13:06:16 »
Ist das nicht eigentlich so, dass die Hardware/Elektronik besonders Strahlungsresistent für den All-Einsatz sein muss?
Es kann für diese IT Aufgabe keine Hardware von der Stange genommen werden. Eine spezielle Hardware dafür wäre weitaus (unökonomisch) teurer und von der Leistung her Aufgrund der notwendigen breiten Strukturgröße (Chip-Fertigungstechnisch) auf dem Stand von vor 10 Jahren. Ich kann mir eine Serverfarm im All nicht so richtig vorstellen.
Und wer ist schuld?....

Wolklavic

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Re: Serverfarmen im Orbit - Funktioniert das?
« Antwort #11 am: 30. November 2016, 13:36:26 »
THINK BIG!

Wenn in Zukunft die Transportkapazitäten durch SpaceX, Blueorigin und anderen zur Verfügung stehen, wird ein "Space-Internet"
so sicher kommen, wie das Amen in der Kirche.

Das Internet ist ein Teil der "Cloud".
Die Cloudbetreiber unternehmen alles, was möglich ist, um eine maximale Betriebssicherheit und Ausfallsicherheit zu erreichen.
Das ist ihr Geschäft, wenn ein Anbieter öfter Probleme hat, gehen die Kunden zu einem Anderen.

Hier ein Beispiel von Microsoft:
http://www.ingenieur.de/Themen/IT-Hardware/Microsoft-versenkt-Cloud-Server-im-Meer

Es wird "Weltraum-Rechenzentren" geben, überall wo Knotenpunkte des "Weltraum-Internet" stationiert werden.
Natürlich wird es dort keine "Festplatten" geben, eher sowas wie "SSD", "MRAM", oder gleich Optische Datenverarbeitung.

Auch in irdischen Rechenzentren gibt es starke Bestrebungen, immer kleinere und Energiesparende Hardware einzusetzen.
Der Stromverbrauch und die Wärmeabfuhr ist ein bedeutender Faktor bei den Betriebskosten, die Konkurrenz ist groß.

Wenn die Satelliten bzw. die "Serverknoten" 5-10t wiegen dürfen, hat man auch bessere Möglichkeiten, für eine Abschirmung gegen Strahlung zu sorgen.

Wenn ich in meine Hosentasche greife, un mein persönliches "Rechenzentrum" herausziehe, mache ich mir keine Sorgen darüber,
was im Weltraum alles möglich sein wird.

Internet-Adressen gibt es seit der Einführung von IPv6 mehr als ausreichend.

Solange es die massiven Gewichtsbeschänkungen beim Transport in den Weltraum gibt, werden auch die nötigen Entwicklungen für Weltraumtaugliche Technologie nur sehr zögerlich verlaufen.

Ein Beispiel:
Die Kommunikation zwischen den Satelliten wird mit Laser ablaufen, dort können Solargepumpte Laser verwendet werden.
Das heißt, nicht erst mit Solarzellen Strom erzeigen und damit Halbleiterlaser speisen, sondern Sonnenlicht mit Spiegeln oder Fresnel-Linsen
direkt auf Laserhalbleiter fokussieren. Damit können ganz andere Größenordnungen in der Laserleistung und damit Reichweite erreicht werden.

Ein Versuch, auf diese Weise Energie zu erzeugen:
https://www.technologyreview.com/s/408698/solar-powered-laser/

Viele Weltraumtechnologien wurden in den 1970er Jahren durchdacht und verschwanden
mangels ausreichender Transportkapazitäten in den Weltraum, in der Schublade.

http://www.nss.org/settlement/nasa/spaceresvol2/toc.html


Vorteile für die Erde:
Die "Cloud" kann durch Kapazitäten in der Umlaufbahn ergänzt werden.
Bei Naturkatastrophen wie Erdbeben, Seebeben, Tsunamis, Vulkanausbrüchen, werden die Ausfälle von Seekabeln und Rechenzentren
automatisch vollständig kompensiert.

Es wird auf der Erdoberfläche keine "Blinden Flecken"  mehr geben, wo kein Internet verfügbar ist.
Auch nicht nach Katastrophen.

Mond, Mars:
Es wird wird ein Satellitennetzwerk errichtet, das eine unterbrechungsfreie Kommunikation mit der Erde ermöglicht.
Jeweils in den Umlaufbahnen um Mond und Mars, sowie den passenden Lagrange-Punkten.
Es wird auch Satelliten geben, die in entsprechenden Bahnen zwischen Erde und Mars um die Sonne kreisen,
um "um die Sonne herum" zu kommunizieren.
Die Satelliten müssen gegenseitige Sichtverbindungen für die Kommunikationslaser haben.

Sonnensystem:
Jeder Planet bekommt sein "Rechenzentrum" für die Datensammlung vor Ort.
Kommunikation zue Erde per Laser über passende "Relaisstationen".

Sonden können 5t oder auch 10t wiegen, es muss nicht mehr so extrem Energie,
Rechenkapazität und Kommunikationsgeschwindigkeit eingespart werden wie bisher.

Gerade die letzten ESA-Sonden haben ja bewiesen, wenn die Sonden zu klein werden,
sind die Forschungsergebnisse durch kleinste Probleme sofort stark gefährdet.

Für die, die glauben, das ist zu Optimistisch:
Ich wurde in den 1970er Jahren zum Funkelektroniker ausgebildet.
Damals wurde noch Röhren- und Relaistechnik gelehrt.
Fast alles was heute an Elektronik existiert, war damals einfach nicht machbar.

Beispiel LED:
Es gab rote, grüne und gelbe LED, als Ersatz für kleine Lämpchen zur Betriebsanzeige.
Das war damas Hochtechnologie...
Blaue oder gar weiße LED gab es nicht, keiner wußte, wie man so etwas herstellen kann.
Und schon gar nicht weiße LED, die als Ersatz für Glühlampen dienen können.

Ich habe auch Anfang der 1980er Jahre vor den ersten PCs gesessen, der Fortschritt auf dem Gebiet ist kaum zu übersehen.

Gerade, wenn man sich im Technischen Bereich ein wenig auskennt, kann man nur staunen, was in den letzten Jahrzehnten möglich wurde.
Und wenn man das berücksichtigt, wird man nicht mehr so leicht sagen: Das geht nicht, das wird es nie geben.

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Offline Klakow

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Re: Serverfarmen im Orbit - Funktioniert das?
« Antwort #12 am: 30. November 2016, 14:06:51 »
Die Vorstellung das es nicht gebraucht wird ist ziemlich kurzsichtig, ich habe mit dem 6502 und Z80 angefangen, damals noch sehr teuer, heute hat jeder bessere Sensor für sich alleine eine MCU mit viel mehr Taktfrequenz und mehr I/O's.

Es gibt ständig Bedarf an Rechenleistung und Kommunikationsbandbreite und zwar überall wo man digitale Technik einsetzt, das fängt beim Sensor von Satelliten und hört an keiner Stelle auf wo diese Daten und ihrer Verknüpfungen genutzt werden.

Ich kenne keinen einzigen Fall wo beide Anforderungen mit der Zeit nicht immer größer wurden, solange es bezahlbar war,
bei 50k$/kg eben nicht, aber bei 500$/kg sicher.

Re: Serverfarmen im Orbit - Funktioniert das?
« Antwort #13 am: 30. November 2016, 14:55:13 »
Das Internet ist ein Teil der "Cloud".
Wenn dann ist die "Cloud" ein Teil des Internets, aber Cloud ist eigentlich nur ein furchtbarer Marketingbegriff ohne Inhalt. Wie sagt man so schön: Es gibt keine Cloud, nur Computer von anderen Leuten ;)

Aber zurück zum Thema: Sehe ich genauso wie Wolklavic, wenn mehr Menschen im Weltraum sind, werden die Server und die Kommunikationsinfrastruktur folgen. Die ganzen dezenralen Protokolle sind wie gemacht für den Weltraum. Schon heute werden Inhalte über Anbieter wie Akamai Über die Welt verteilt anstatt sie zentral zu speichern. Nur noch der Domainname ist weltweit gleich, die Daten werden (relativ) lokal gespeichert. Ich vermute mal, dass kommerzielle Raumstationen und Raumschiffe ihr eigenes Board-Netz haben, das sich gelegentlich mit anderen synchronisiert.

Sollte das tatsächlich kommen bin ich sehr gespannt, was das rechtlich bedeutet. Das internet hat schon heute rechtlich seine Tücken, weil verschiedene Länder eben verschiedene Gesetze haben Aber bis jetzt ist jede Datei die man dort erreichen kann auf einem Server auf der Erde gespeichert, den man mit mal mehr und mal weniger Aufwand finden kann, wenn man genügend Überwachung an den Knotenpunkten und den Tiefseekabeln hat. (sogar das Tor-Netzerk kann man überwachen, wenn man kurzzeitig alles Mitschneidet, was darin passiert)

Im Weltall stationierte Server, die sich über Landesgrenzen bewegen können im Guten wie im Schlechten sämmtliche Zensur- und Netzregulierungsgesetze aushebeln. Ich glaube das wird das bestimmende Thema, wenn es mal eine nicht Erdgebundene Internetstruktur gibt und das ist auch das Thema über das SpaceX mit ihrem Sateliteninternet-Projekt am ehesten stolpern könnten.

Bis es soweit ist, das echte Server im Weltraum praktikabel sind muss aber wie ja schon einige hier gesagt haben erst mal die Hardware für den Weltraumeinsatz besser werden. Meistens ist die Entwicklung da ja ~20 jahre hinten drann.

lngo

  • Gast
Re: Serverfarmen im Orbit - Funktioniert das?
« Antwort #14 am: 30. November 2016, 16:18:03 »
Ich für meinen Teil bezweifle echte Serverfarmen im All.

Server werden häufig nach 4 (±1) Jahren ausgetauscht, die Rechenleistung berechtigt nicht mehr die verbratene Leistung (bzw die dadurch erforderliche Kühlleistung).
Im All ist ein Austausch erheblich teurer (wenn unüblich grosse Reserve vorgehalten wird) oder dauert länger (Rakete hoch?!), selbst wenn dank Wiederverwendung die Startpreise erheblich fallen. Reparaturen (=Austausch)* sind nicht möglich.
*meist fallen Festplatten aus. Die sind zwar idR in einem RAID-Verbund mit Hot Spares, aber ausgefallene Festplatten werden trotzdem ausgetauscht - um die Leistungsfähigkeit des RAID's nicht zu verlieren.
Ich sehe zu wenig Vorzüge Rechenleistung im All (wo eigentlich, LEO?!) zu haben anstatt auf dem Boden. Dann ja lieber irgendwo hin wo es eh kalt ist, ab an den Nord oder Südpol :)
(Fällt mir ein: wer mal in Portland, Oregon war, kann sich gerne die recht beeindruckenden Serverfarmen von Google, Microsoft, Facebook etc anschauen. Alle mit Flusswasser gekühlt).

Preprocessing in den Satelliten, wenn und wo grosse Datenmengen anfallen: klar, sowieso. Ist sicher auch schon so teilweise irgendwo umgesetzt.

Router und andere Logistikeinrichtung vergleichbar zu den heutigen Internetknoten werden dagegen sehr wahrscheinlich Einzug im All halten. Ich kenne die übliche Lebensdauer deren Systeme nicht, kann mir aber vorstellen dass die länger halten.

Wolklavic

  • Gast
Re: Serverfarmen im Orbit - Funktioniert das?
« Antwort #15 am: 30. November 2016, 17:41:22 »
Ich gebe zu, "Cloud" ist ein etwas wolkiger Begriff.  :)
Allerdings verbirgt sich dahinter sehr viel mehr als Marketing.
Amazon Cloud, Microsoft Azure, Google Cloud... stellen einfach Rechenleistung und Speicher zur Verfügung.

Der zukünftige Datenverkehr wird sowieso vollverschlüsselt ablaufen, viele Probleme von heute verschwinden so.

Festplatten mit mechanisch beweglichen Komponenten werden in den nächsten Jahren verschwinden.
So wie Schreibmaschinen, Fotoapparate, Röhrenfernseher...  ;)
SSD für Serveranwendungen sind längst Standard.
Gerade bei der Entwicklung der SSD wurde sehr viel im Bereich Fehlerkorrektur getan.

Wir müssen immer daran denken, das wir hier nicht über Consumerware reden.
Dort sind das Preis-Leistungsverhältnis und die Anforderungen völlig anders als im Business-Bereich.

Ich habe ein Business-Notebook (HP6710b) von 2009 im Einsatz:
SSD und Speichererweiterung rein, Windows 10 drauf, läuft problemlos und flüssig.

So wird es auch in Zukunft in der Raumfahrt sein:
Geräte werden so konstruiert, das 20 -30 Jahre Betriebsdauer gewährleistet sind.
Hochmodularer Aufbau, leicht zu reparieren.
Das ist kein technisches Problem, nur auf der Erde kein erstrebenswertes Entwicklungsziel.
Wer fährt schon 20 Jahre das gleiche Auto...
Der Autohersteller könnte auch heutzutage nicht überleben, wenn die Autos 30 Jahre halten würden.
Auch die technische Entwicklung würde zu stark behindert werden, wer will schon ein Auto ohne Aibag und ABS fahren...

Im Weltraum sind die Anforderungen völlig anders:
Der Transport zum Einsatzort wird noch lange ein großer Kostenfaktor sein.
Die Zuverlässigkeit von Geräten kann oft Lebenswichtig sein.

Wie bei der Ente:
Wichtige Teile aus Gußeisen, unwichtige Teile gebogenes Blech.

Heutige Satelliten halten wohl so 10-15 Jahre.
Wenn das Gewicht nicht mehr der alles bestimmende Faktor ist, kann alles viel robuster konstruiert werden.
Oder nach Bedarf öfter ausgetauscht werden.

In der Zukunft werden dann wohl nur noch die Higtech-Teile wie CPU, Speicher, von der Erde kommen.

Das "Gehäuse" der Satelliten wird im Weltraum aus dort vorhandenen Materialien gebaut.
Die Hülle könnte einen Wassermantel zum Strahlungsschutz enthalten.
Für Kühlungszwecke per "Heatpipe" und Radiator wird etwas ähnliches sowieso benötigt.

Re: Serverfarmen im Orbit - Funktioniert das?
« Antwort #16 am: 30. November 2016, 18:25:06 »
Ingo hat es schon auf den Punkt gebracht. Klassische Serverfarmen im Orbit machen absolut keinen Sinn und wird es so sicherlich in absehbarer Zeit nicht geben.
- triviale Gründe, die dagegen sprechen, sind schonmal die viel zu hohen Kosten durch Raumtransport, Spezialhardware, massiver Strahlenschutz, mehrfach höhere Redundanz da kaum wartbar usw.
- kaum lösbare Probleme mit Energieversorgung und Kühlung; ein heutiges vollbelegtes 42U Serverrack benötigt teilweise schon über 10KW; die komplette ISS könnte davon gerade mal 10 Stück versorgen; heutzutage ist das Hauptproblem der Rechenzentren nicht die Datenanbindung, sondern Stromversorgung und vor allen Dingen die Kühlung
- selbst in den kleinsten Wald- und Wiesen-Rechenzentren stehen teilweise dutzende von Racks
- was für gigantische Solarpanele und Radiatoren will man da pro Satellit nehmen, der das Äquivalent von ein paar Serverracks aufnehmen soll?
- Server werden tatsächlich nach ca. 4 Jahren ausgetauscht, da sich die Leistung dann wieder vervielfacht hat und die Anforderungen auch immer weiter steigen; sollte man das im Orbit regelmäßig machen müssen, explodieren die Kosten ja noch mehr
- Naturkatastrophen? Es ist wahrscheinlich 100x billiger drei Rechenzentren verstreut über die Erde zu bauen und betreiben als ein gleichwertiges im Orbit; der einzige Vorteil vom Orbit-Rechenzentrum aus Redundanzgründen wäre dann höchsten, wenn mal wieder ein 10km Asteroid auf die Erde bummst

ich habe mit dem 6502 und Z80 angefangen
Da haben Bernd L., Du und ich ja was gemeinsam (auch heute noch ein Hobby von mir) ;) (sorry für offtopic)

D.H.

  • Gast
Re: Serverfarmen im Orbit - Funktioniert das?
« Antwort #17 am: 30. November 2016, 19:05:49 »
Das Bsp. mit Serverfarm im Meer passt aber nicht wirklich zu Serverfarm im All. So weit ich das mitgekriegt habe, hat Microsoft das ganze gemacht, um die Abwärmekühlung zu vereinfachen. Andere Firmen wie Google oder Facebook verlegen Teile ihrer Serverfarmen in den hohen Norden. Also genau das Gegenteil als das Weltall, wo das Kühlen eine Herausforderung wird (wie viele vorher schon geesagt haben).

An Datenpufferung oder Vorhaltung von Daten glaub ich auch nicht, dafür ist heutzutage viel zu viel Los im Internet (der Traffic pro Sekunde ist ja allein irrsinnig), als das man noch irgendwelche Daten Zwischenspeichern kann (selbst wenn de Festplatten in Zukunft immer mehr Daten auf nehmen können bei gleichem Volumina).

Was bringt dann noch eine Serverfarm im All? Deutlich billiger ist die doch auf die Erde irgendwo im nirgendwo hin zu sezten. Stromversorgung, ein bisschen Sicherheitsdienst und Techniker und das war es. Wartung? Kein Thema. Netzanbindung auch unkritisch.

Für mich stellen Satelliten eher Ersatz von langen und teueren Unterseekabeln und Abdecken von Strukturschwachen Regionen dar (da gäb es dann auch noch alternativen mittels Drohen und Ballons). Nur weil vielleicht die Preise von Satellitenstarts fallen, muss das ja auch nicht gleichzeitig mit einer massiven Zunahme an Satellitenstarts einhergehen.

Re: Serverfarmen im Orbit - Funktioniert das?
« Antwort #18 am: 30. November 2016, 23:43:59 »
Ich glaube wir reden von zwei unterschiedlichen Dingen sind uns aber eigentlich einig. :)
Natürlich werden die großen Serverfarmen auf der Erde bleiben und für irdische Kunden werden die Satelliten noch lange nur in abgelegen Gebieten fürs Internet benutzt, weil Glasfaser einfach schneller ist.

Aber ich bin mir sicher schon heute gibt es auf der ISS mehrere Server, die zur Erde funken und innerhalb der Station Dienste bereit stellen. Ich kann mir auch gut vorstellen, dass es Fälle gibt, in denen es sinnvoll ist, wenn mehrere Satelliten im Schwarm untereinander kommunizieren und Daten austauschen, bevor sie zur Erde gesendet werden (z.B. für Stereoaufnahmen) und die Sateliten über die die Marsrover mit der Erde kommunizieren sind zumindest zeitweise auch Server. Solche Dinge habe ich gemeint, plus das eigentliche Thema dieses Threads: die neuen Versuche ein globales Internet über Satelit aufzubauen. Was das für Folgen für die IT im Weltraum hat, kann man wahrscheinlich noch gar nicht sagen, ich denke schon, dass sich im Zuge dessen die Hardware noch mal stark verbessert.

Die Seite "Pirate Bay" hat übrigens vor auch ein paar Jahren mal laut darüber nachgedacht einen Server in den Weltraum zu schießen.   :D

An Datenpufferung oder Vorhaltung von Daten glaub ich auch nicht, dafür ist heutzutage viel zu viel Los im Internet (der Traffic pro Sekunde ist ja allein irrsinnig), als das man noch irgendwelche Daten Zwischenspeichern kann (selbst wenn de Festplatten in Zukunft immer mehr Daten auf nehmen können bei gleichem Volumina).

Naj im Weltraum nützt die schnellste Verbindung nichts wenig, wenn die andere Seite einige Lichtsekunden von dir weg ist. Spätestens wenn es eine Mondstation gibt, wird man über eigene Infrastruktur nachdenken. Schon geostationäre Sateliten haben heute eine Latenzen zwischen 500 und 700 ms, da will ich keine Onlinespiele drüber spielen... Für Dienste bei denen es nichts ausmacht, wenn man einige Sekunden warten muss, kann man natürlich weiterhin über die lange Leitung senden.

Und in Notfällen ist es natürlich immer gut, eine Kopie von den wichtigsten Daten und Diensten an Bord zu haben.

Ich gebe zu, "Cloud" ist ein etwas wolkiger Begriff.  :)
Allerdings verbirgt sich dahinter sehr viel mehr als Marketing.
Amazon Cloud, Microsoft Azure, Google Cloud... stellen einfach Rechenleistung und Speicher zur Verfügung.

Der zukünftige Datenverkehr wird sowieso vollverschlüsselt ablaufen, viele Probleme von heute verschwinden so.
Ich habe das einen Marketingbegriff genannt, weil das Wort mehr verschleiert als es erklärt. Man kann schon lange Rechenleistung und Speicher mieten, Anwendungen auf Server betreiben oder bestimmte Technik außerhalb des Hauses betreiben. Aber das Wort Cloud klingt nicht so, als ob man seine Daten bei einer Firma irgendwo auf einem Servern speichert, sondern man speichert die Sachen einfach irgendwo in diesem Internet, in der Wolke eben. Deswegen mag ich das Wort nicht, es ist mir zu unklar, fast schon verfälschend. Dürft ihr gerne anders sehen aber das solten wir dann vielleicht wo anders ausdiskutieren

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Re: Serverfarmen im Orbit - Funktioniert das?
« Antwort #19 am: 01. Dezember 2016, 19:45:06 »
Wenn SpaceX ein Netzwerk aus Satelliten baut könnte ich mir vorstellen das es dann auch größere Satelliten als Serverplattformen im All geben wird, diese könnten eine Art Buffer für Inhalte sein die sehr stark nachgefragt werden. Da hier aber viel Serverpower benötigt wird, braucht man dafür auch größere Satelliten oder sogar Stationen im All.
Vielleicht in dem Fall auf höheren Bahnen und als Dauereinrichtung wo bestimmte Teile zwar per Hardwareupdate ausgetauscht werden, aber die Infrastruktur aus Trägerstruktur, Serverraum, Energieversorgung und Wärmeabfuhr, Andockvorrichtung, Lebenserhaltung, Bahnsteuerung usw. erhalten bleibt.
Sowas könnte eine erste Anwendung sein wo sich bemannte Raumfahrt das erste mal auch wirtschaftlich rechnet.
Mit sehr vielen rechne ich da dann nicht unbedingt.

Schwachsinn, man stelle sich vor man hätte 1982 den GEO mit C64 artigen Computern voll gemüllt.

Micha

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Offline Klakow

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Re: Serverfarmen im Orbit - Funktioniert das?
« Antwort #20 am: 01. Dezember 2016, 22:53:34 »
Äh Schwachsinn?

Das man früher keine C64 in All geschossen hat war schon klar und das es vermutlich keine Server im All geben wird wo OttoNormalverbraucher seine Filme ablegt vermutlich auch, aber es gibt Serverdienste, z.B. per Internet Fußballspiele übertragen, die durchaus Zeitweise zwischengelagert werden. Das macht z.B. dann Sinn wenn viele Leute das selbe Spiel sehen wollen, in dem Fall spart der Server einiger an Bandbreite ein, weil die Kunden das quasi direkt von dem Satelliten holen der gerade ihren Internetzugangspunkt bildet.
Das sind dann natürlich eher keine permanenten Daten, aber Zeitweilig macht das Sinn.
Oder z.B. Teile aus Wikipedia für bestimmte Regionen permanent auf dem Server des Satelliten belassen, weil dieser Datenbestand von Schülern jedesmal abgefragt werden wenn er in Reichweite ist.

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Re: Serverfarmen im Orbit - Funktioniert das?
« Antwort #21 am: 02. Dezember 2016, 19:51:33 »
vermutlich auch, aber es gibt Serverdienste, z.B. per Internet Fußballspiele übertragen, die durchaus Zeitweise zwischengelagert werden. Das macht z.B. dann

Dir ist aber schon klar das wir uns damit ganz ganz weit von dem entfernen was der Ursprungsposter gemeint hat?

Das mit dem C64 Beispiel war bewusst übertrieben aber nichts veraltet so schnell wie der Computerbereich. Meine erste Festplatte war 105MB groß, da lachen wir heute drüber und bald werden wir über 105TB SSDs lachen. Was den C64 angeht musste der zumindest nicht gekühlt werden.

Vieles von dem was man in den 60/70ern noch über Sat schicken wollte wurde längst wieder auf Glasfasernetze zurück verlagert.

Micha

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Offline Klakow

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Re: Serverfarmen im Orbit - Funktioniert das?
« Antwort #22 am: 02. Dezember 2016, 21:53:28 »
Dir ist aber schon klar das wir uns damit ganz ganz weit von dem entfernen was der Ursprungsposter gemeint hat?
Nö eigentlich nicht, solche Serverdienste sind natürlich nur ein bestimmter Anteil von Serverdiensten.
Die Anlass zu diesem Thread was wohl ein Post von mir und auch wenn der Titel hier nicht ganz passt, geht's doch um das Thema.

Zitat
Das mit dem C64 Beispiel war bewusst übertrieben aber nichts veraltet so schnell wie der Computerbereich. Meine erste Festplatte war 105MB groß, da lachen wir heute drüber und bald werden wir über 105TB SSDs lachen. Was den C64 angeht musste der zumindest nicht gekühlt werden.

Vieles von dem was man in den 60/70ern noch über Sat schicken wollte wurde längst wieder auf Glasfasernetze zurück verlagert.
Micha
Da gebe ich dir zum Teil schon recht, wenn man Glasfaser hat, aber nicht von der Sorte welche unsere Telekom nach der Wende in Ostdeutschland verlegt hat  :( ,
da hast du vollständig recht, aber es gibt mehr Gebiete in der Welt wo es keine oder zumindest schlechte Anbindung hat und die gibts sogar immer noch viel in unserem Land.

Mit der Leistungssteigerung gerade bei Speichern liegst du zumindest derzeit leider fach, z.B. ist die Steigerung der Festplattenkapazität schon einige Jahre fast zu stehen gekommen und bei den Halbleiter sind auch Bremsspuren zu sehen.
Klar könnte es vor allem durch ganz neue Verfahren Durchbrüche geben, aber da ist man teils schon Jahrzehnte am Forschen, leider fast ohne Resultate.

Den Threadtitel finde ich etwas unglücklich gewählt, weil es so klingt als geht es um riesige Platformen mit hohem schreib-/leseraten. Die Dienste die eher interessant sind, sind eher hohe Leserate und geringe Schreibrate.
Mir gehts darum das solche Serverdienst dann Sinn macht, wenn die benötigte Hardware für eine Applikation z.B. zur Fußballspielübertragung, aufwendiger ist als nur einmal an jeden Server der die Anfordung hat, den Übertragungload zum Satelliten minimiert.

Ich denke man unterligt da vielleicht auch falschen Vorstellungen wie ein Netzwerk funktioniert bei denen die Zugangspunkte ständig ihre Position verändern.

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Re: Serverfarmen im Orbit - Funktioniert das?
« Antwort #23 am: 03. Dezember 2016, 19:59:36 »
Dir ist aber schon klar das wir uns damit ganz ganz weit von dem entfernen was der Ursprungsposter gemeint hat?
Nö eigentlich nicht, solche Serverdienste sind natürlich nur ein bestimmter Anteil von Serverdiensten.
Die Anlass zu diesem Thread was wohl ein Post von mir und auch wenn der Titel hier nicht ganz passt, geht's doch um das Thema.

Zitat
Das mit dem C64 Beispiel war bewusst übertrieben aber nichts veraltet so schnell wie der Computerbereich. Meine erste Festplatte war 105MB groß, da lachen wir heute drüber und bald werden wir über 105TB SSDs lachen. Was den C64 angeht musste der zumindest nicht gekühlt werden.

Vieles von dem was man in den 60/70ern noch über Sat schicken wollte wurde längst wieder auf Glasfasernetze zurück verlagert.
Micha
Da gebe ich dir zum Teil schon recht, wenn man Glasfaser hat, aber nicht von der Sorte welche unsere Telekom nach der Wende in Ostdeutschland verlegt hat  :( ,
da hast du vollständig recht, aber es gibt mehr Gebiete in der Welt wo es keine oder zumindest schlechte Anbindung hat und die gibts sogar immer noch viel in unserem Land.


Das betrifft aber eher Dritt Welt Länder und für die paar Flecken wird keiner teure Sateliten hoch schießen wollen. Das mit der DDR da lag das Problem so weit ich mich erinnere eher an den Vermittlungsstellen und nicht am Glasfaser, wollte halt keiner bezahlen nachdem das alles privatisiert wurde. Ich kann mich noch erinnern an Zeiten wo leistungsfähige Modems praktisch illegal waren weil die Post ihre veralteten 1200/75 Bauf Geräte los werden wollte. Mich erinnert das alles an Visionen von Von Braun der mit riesigen Sateliten Handynetze aufbauen wollte - Cellphones hat man am Anfang eher verlacht. Ich glaube es ist sehr schwer weiter als 5-10 Jahre in die Zukunft zu sehen, hat auch viel mit sich selbst verstärkenden Trends zu tun. Ich kann mir genauso gut vorstellen das wir in 50 Jahren alle Veganer sind und elektrischer Strom für illegal erklärt wird.

Die Leistungssteigerung hat sich verlagert, früher hatten wir 720/576 TV heute ist schon 4K 3D TV bald Standart, jeder will streamen, Sat & Kabel TV überlässt man eher den ewig gestrigen, sowas wie Netflix geht nicht über Satelit.

Micha

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Offline MR

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Re: Serverfarmen im Orbit - Funktioniert das?
« Antwort #24 am: 04. Dezember 2016, 18:14:11 »
Ich sehe das Problem eher in der Technik. Ich arbeite als Informatiker und kenne mich daher ein wenig aus. Probleme sehe ich in der Weltraumtauglichkeit der Hardware, speziell Strahlung. Für den Einsatz auf Satelliten sind nur wenige Prozessoren zugelassen, die alle vergleichsweise schwach sind. Egal wie schnell Platten und RAM auch sind, schon diese CPUs würden alles ausbremsten. Schnellere CPUs müsste man massiv abschirmen, damit sie den Bedingungen im Raum länger standhalten. Dazu kommt das Kühlproblem und die Stromversorgung. Dann die restliche Hardware: SSDs sind auch recht empfindlich, was Strahlung angeht. Man könnte durchaus ein ISS-Modul voll mit Servern starten, aber der Nutzen ist meiner Ansicht nach begrenzt. Im allgemeinen ist Sat-Internet etwas für entlegene Gegenden. Da aber die Mobilfunknetze selbst in den Entwicklungsländern immer dichter werden, lohnt sich der Einsatz nur in wenigen Gegenden.