Edge-server og arkitektur

01En separat maskine i bygningen

CX2 kan i princippet køre på en virtuel maskine i kundens eget miljø. Vi foretrækker alligevel en separat, fysisk maskine i bygningen, og det er der fire grunde til.

• Den kan sidde det rigtige sted. Edge-serveren skal kunne nå det tekniske netværk, hvor CTS-anlægget og målerne er. Det er sjældent det samme netværk, som driftens kontor-pc'er sidder på.
• Ansvaret er tydeligt. En fysisk maskine kan sælges, overdrages og ejes. Den kan tages ud og sættes ind igen, og det er tydeligt, hvem der har hånd om den.
• Den afhænger ikke af andres platform. Hvis CX2 kører som en gæst i kundens virtualisering, følger den med, når platformen opgraderes, flyttes eller udskiftes, og det er sjældent planlagt sammen med driften.
• Fejl bliver afgrænsede. En maskine, der kun gør én ting, kan genstartes og fejlsøges uden at røre ved noget andet.

Det er ikke et krav. Kan bygningsejeren bedst lide at levere hardwaren selv eller køre CX2 virtuelt, er det en almindelig Linux-installation, og det fungerer. Anbefalingen er en anbefaling.

02Den lokale softwarestak

På edge-serveren kører tre ting, som hver har sin opgave. De er adskilte med vilje, så en af dem kan udskiftes uden at rive de andre med.

Indsamlingen

Den del, der taler med bygningens tekniske systemer, hedder Bricklogger. Den læser bygningens semantiske model, finder ud af hvilke punkter der skal hentes, og henter dem med faste mellemrum. Første protokol er BACnet/IP, og Modbus og flere følger. Se Protokoller.

Den kører som en tjeneste i baggrunden med sin egen konfiguration i almindelige tekstfiler, så en driftsansvarlig kan se, hvad der bliver hentet, uden at skulle ind i en brugerflade.

Lagringen

Målingerne skrives til en tidsseriedatabase på maskinens egen disk. Det er det eneste sted, de primære driftsdata findes. Se afsnit 07.

Modellen og adgangen

Den semantiske model ligger som en fil på maskinen og beskriver, hvad punkterne betyder. Se Semantisk modellering med Brick Schema. Oven på databasen og modellen ligger de dokumenterede grænseflader, som dashboards, rapporter, analyser og andre værktøjer bruger.

Det er den samme lokale installation, der indsamler, gemmer, beskriver og udleverer. Der er ikke et skjult trin i skyen imellem.

03Kravene til hardware er små

En edge-server laver ikke tunge ting ret ofte. Den henter et antal målinger med faste mellemrum, skriver dem til en database, og svarer på forespørgsler, når nogen spørger.

Selv en bygning med mange tusind punkter producerer en datamængde, som en almindelig lille computer klarer uden at blive varm. Sammenlignet med videomøder og tunge Windows-programmer er Linux-stacken i letvægtsklassen.

Det tunge er ikke indsamlingen. Det er databasen, når nogen stiller et spørgsmål, der rækker et år tilbage, og det er analyserne, hvis de kører lokalt. Det er dem, dimensioneringen skal tage højde for, ikke antallet af følere.

04Det, vi anbefaler

Skal vi vælge, vælger vi en blæserløs mini-pc, som er godkendt til drift døgnet rundt. Vi bruger lette maskiner med mindst fire processorkerner, 16 GB RAM, SSD og to netværksporte.

Blæserløs

En maskine uden blæser har slet ingen bevægelige dele. Den støjer ikke, den suger ikke støv ind, og den har ikke et filter, nogen skal huske.

Mindst fire kerner

Indsamlingen kører hele tiden, også mens nogen stiller et tungt spørgsmål til databasen eller kører en analyse. Med fire kerner kan de tre ting køre samtidig uden at vente på hinanden. Et mål på en edge-server er, at dataopsamlingen aldrig taber et interval, fordi noget andet arbejdede.

16 GB RAM

Hukommelsen er dér, databasen mærker forskellen. Den bruger den til indeks og til at holde de data, der spørges om ofte, klar. 8 GB kan være nok, men forskellen i pris er lille, og forskellen i, hvor længe maskinen holder til at blive brugt mere, er stor.

SSD

En tidsseriedatabase skriver småt og ofte. Det er præcis det arbejde, en SSD er god til, og en harddisk med plader er dårlig til.

05De to netværksporte

Den anbefaling, der betyder mest for sikkerheden, er den, der ser mindst ud: maskinen skal have to fysiske netværksporte.

Den ene port sidder på det tekniske netværk, hvor CTS-anlægget, undercentralerne og målerne er. Den anden sidder på det netværk, der har forbindelse videre ud, enten til bygningens administrative net eller til en forbindelse, der er sat op til formålet.

Fordelen er, at edge-serveren kan nå det tekniske netværk, uden at det tekniske netværk dermed er nået udefra. Trafikken går ikke igennem maskinen af sig selv. Den ene side henter data, den anden side leverer dem videre, og maskinen bestemmer selv, hvad der må gå imellem.

Alternativet, en enkelt port og et VLAN, kan også lade sig gøre og er tit det, der er i forvejen. Men to fysiske porte gør adskillelsen synlig for enhver, der kigger på installationen, og den kan ikke forsvinde ved en fejlkonfiguration. Se Teknisk netværk.

06Linux og drift

Edge-serveren kører Linux.

• En Linux-server kører uden skærm, tastatur og indlogget bruger, og den genstarter af sig selv efter strømsvigt.
• Sikkerhedsopdateringer kommer længe og forudsigeligt, og de kan installeres uden at nogen sidder foran maskinen, og i øvrigt uden at maskinen skal genstarte.
• Der er ingen licens, der skal fornyes, og ingen aktivering, der kan udløbe på en maskine i et teknikrum.
• Værktøjerne til at se, hvad der kører, er de samme som på enhver anden server, så en IT-afdeling kan selv kigge med.

Komponenterne kører som almindelige tjenester på systemet, starter i den rigtige rækkefølge og kommer op igen efter en genstart. Konfiguration ligger i tekstfiler og data i faste mapper, så en sikkerhedskopi kan tages uden at kende systemet indefra.

Vælger bygningsejeren CX2 Care, står CX2 for opdateringerne. Uden Care kan bygningsejerens egen IT-afdeling gøre det samme, fordi det er en helt almindelig Linux-server.

07Databasen

Målingerne ligger i TimescaleDB, en tidsseriedatabase bygget oven på PostgreSQL.

Det er en helt almindelig SQL-database. Bygningsejeren kan koble sig på med de værktøjer, der i forvejen bruges til databaser, og trække data ud med SQL. Der er ikke et proprietært format imellem, og der skal ikke købes en licens for at læse sine egne tal.

Den er bygget til den type data, en bygning laver. Mange små målinger i tidsrækkefølge, som skal kunne opsummeres over en dag, en uge eller et år uden at læse alt igennem hver gang.

Databasen ligger lokalt på edge-serveren. Den er kilden, ikke en kopi.

Adgangen til jeres historik afhænger ikke af, at I fortsætter med at betale nogen.

08Fjernadgang og backup

To ting skal kunne komme ind og ud af bygningen: CX2 skal kunne servicere installationen, og data skal kunne sikres. Begge dele går gennem den samme slags forbindelse, og princippet er det samme.

Forbindelsen etableres indefra

Edge-serveren opretter selv en krypteret forbindelse ud, gennem en VPN-tunnel. Der åbnes ikke porte ind til bygningen, og der er ikke en tjeneste på edge-serveren, som kan nås fra internettet.

Tunnelen er desuden afgrænset: den tillader den kommunikation, der er nødvendig, og ikke mere. En forbindelse, der kan bruges til at servicere en edge-server, skal ikke kunne bruges til at nå ind på bygningens tekniske netværk.

Backup

Over den samme forbindelse synkroniseres en krypteret sikkerhedskopi af både data og konfiguration. Formålet er ikke kun at overleve en diskfejl, men også tyveri, brand og vand, og derfor giver en kopi, der står ved siden af maskinen, ikke megen beskyttelse.

Hvor kopien lander, aftales konkret. Det kan være hos CX2 som en del af CX2 Care, og det kan være et sted, bygningsejeren selv vælger.

CX2 Care omfatter overvågning af edge-enheder, integrationer og datalogning, backup af data og konfiguration, løbende opdatering og teknisk support. Se CX2 Care.