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Mit dem Handy ab in die „Wolke“ …

Mobiltelefone werden immer mehr zu leistungsfähigen Minirechnern. Das Problem: Noch kommen sie technisch nicht an die Prozessorpower regulärer Desktop-PCs heran. Das weiß auch Allan Knies, stellvertretender Direktor bei Intel Research in Berkeley, dessen Wissenschaftler bei der Forschungseinrichtung des Chipriesen derzeit an einer Lösung dafür arbeiten.

Das Projekt hört auf den Namen CloneCloud und wurde von den Intel-Forschern Byung-Gon Chun und Petros Maniatis entwickelt. Technisch funktioniert es so: Das Smartphone kommuniziert über eine Breitband-Internet-Anbindung mit einer genauen Kopie im Netz. Rechenintensive Aufgaben können so an eine Serverwolke im Internet delegiert werden, die Cloud eben.

Der Prototyp von CloneCloud arbeitet mit Googles mobilem Betriebssystem Android. Einen genaueren Blick auf die Technologie will Intel Research auf der nächsten „HotOS“-Fachkonferenz in der Schweiz erlauben, die am 18. Mai beginnt.

Doch so viel ist bereits bekannt: Chun und Maniatis setzen zum Teil auf Tricks, wie man sie bereits von Web-basierten Anwendungen wie Google Docs kennt, die auf entfernen Servern laufen. Der Unterschied ist allerdings, dass hier eine perfekte Kopie der Handy-Software verwendet wird. So lässt sich nahezu jeder prozessorintensive Task auslagern, der auf der schmalbrüstigen Hardware zu lange dauern würde. Zuvor wird geprüft, wie lange das über die aktuelle Mobilfunkanbindung dauern würde und wie viel Batterieleistung der Transfer kostet.

Der erste Vorteil dabei ist die Akkuschonung: Je weniger der Hauptprozessor des Smartphones belastet wird, desto länger hält das Handy seinen Saft. Chun glaubt, dass das ein Leistungsmerkmal werden könnte, mit dem Hersteller ihre Geräte bewerben könnten, ähnlich wie man es heute mit speziellen Extrafunktionen tut.

Doch CloneCloud soll das Handy nicht nur effizienter machen: Auch seine technischen Möglichkeiten nehmen mit dem Ansatz zu. Eine der Testanwendungen, die Chun entwickelt hat, ist eine Gesichtserkennung bei Fotos. Auf einem Standard-Android-Handy werden dafür 100 Sekunden Prozessorleistung benötigt, während der Klon in der Cloud auf einem einfachen Desktop-Rechner mit nur einer Sekunde auskommt. Weil die Software für eine Cloud-Computing-Plattform entwickelt wurde, skaliert sie in Sachen Speicherausbau und Prozessorleistung sehr leicht. So können mehr Handys schneller versorgt werden.

Der IT-Security-Bereich könnte zu einer wichtigen Anwendung für CloneCloud werden, glaubt Ya-Yunn Su, Forscher an den NEC Laboratories in New Jersey, der an einem ähnlichen Projekt gearbeitet hat. „Je mehr Smartphones zu richtigen kleinen Computern werden, desto häufiger werden wir Probleme sehen, die wir heute nur von Desktop-PCs kennen. Dazu gehören Viren.“ Doch Scans nach Datenschädlingen, bei denen das gesamte Dateisystem des Smartphones durchforstet werden muss, brauchen Zeit. Auch solche Dinge sollen deshalb im Hintergrund in der Serverwolke laufen – sogar dann, wenn das eigentliche Handy abgeschaltet wurde.

Auf der anderen Seite könnten CloneCloud und ähnliche Dienste ihrerseits neue Sicherheitsprobleme schaffen, wenn nämlich die privaten Daten eines Nutzers auf öffentlich zugänglichen Servern liegen. „Und selbst wenn man die technischen Probleme gelöst hat, wie bekommt man den Nutzer dazu, der Serverwolke zu vertrauen?“, meint Su.

Maniatis betont, dass das Intel-Team an einer Anzahl von Sicherheitsmaßnahmen arbeitet. Ein Ansatz ist das so genannte „Taint Checking“, bei dem alle Variablen in einem Programm geprüft werden, die durch Eingaben von Außen beeinflusst sein könnten. Wird ein potenzieller Missbrauch aufgespürt, wird das Programm gestoppt. Taint Checking benötigt in seiner aktuellen Form allerdings große Rechenressourcen, aber genau dafür wäre CloneCloud ja da. „Wir lassen abgesicherte E-Mail-Anwendungen in der Serverwolke laufen – und das in einer Umgebung, in der sich eine solche Emulation durchführen lässt, ohne dass man bis ans Ende des Universums warten müsste.“

CloneCloud könnte allerdings auch noch aus anderen Gründen an der praktischen Umsetzung scheitern: Netzwerklatenz und eingeschränkte Bandbreite, zwei Probleme, die komplexe Web-Dienste zur Genüge kennen. „Als in den späten Neunzigern an diesen Dingen erstmals geforscht wurde, lief die mobile Verbindung noch mit Modemgeschwindigkeit“ Heute sei das ganz anders, so Maniatis. Aktuelle Smartphones setzten auf viel schnellere Technologien: WLAN, 3G und in einigen Jahren auch Next-Generation-Netze wie 4G und LTE. Trotzdem: Die tatsächlich verfügbare Bandbreite und der Energieverbrauch beim Hochschicken der Aufgaben in die Cloud könnten trotzdem einschränken, was technisch möglich ist.

Chun hat zumindest auf die Netzwerklatenz eine Antwort: Diese lasse sich verstecken, indem das Smartphone das Ergebnis eines hängenden Prozesses anhand seiner Wahrscheinlichkeit berechne und ihn dann zunächst so ausführe, bis eine gegenläufige Antwort aus der Cloud komme. Anwendungen wie Spiele, die eine hohe Bandbreite benötigen, sind dafür allerdings ungeeignet, zumal die ständige Netzverbindung auf die Batterieleistung schlägt.

CloneCloud soll deshalb in seiner fertigen Version so intelligent sein, dass nur solche Aufgaben in die Serverwolke ausgelagert werden, bei denen es sich wirklich lohnt. Der Rest bleibt lokal auf dem Handy. Dieser Ansatz ist für Intel nicht der schlechteste, schließlich stellt der Konzern vom stromsparenden Atom-Prozessor für billige Netbooks bis zum mächtigen Server-Chip der Nehalem-Reihe alles her. „Wir werden es mit einer Familie aus heterogenen Geräten zu tun haben, bei denen die Aufgaben jeweils an den sinnvollsten Teil der Kette abgegeben werden. Von diesem Standpunkt aus ist das eine tolle Idee“, meint Intel Research-Manager Knies.

Ein ähnlicher Ansatz könnte eines Tages dafür sorgen, dass die Rechnernutzung sich von einzelnen Maschinen gänzlich löst. „Man könnte dann nach Hause kommen und sich an sein mobiles Internet-Gerät setzen, das sofort alle wichtigen Inhalte und Berechnungen an den Desktop-PC überträgt.“ Der automatische Informationsaustausch zwischen mobilen und stationären Geräten erreiche so eine neue Dimension.

Quelle:

Christopher Mims

Posted via web from Superglide’s Personal Blog …

6. Mai 2009 - Posted by | Uncategorized

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