Virtualisierung
NFV und SDN machen Produktionsnetze fit für Industrie 4.0
Fortsetzung des Artikels von Teil 2
Anwendungsszenario: Flexible Anpassungen im Netz
Die Open Networking Foundation (ONF) und das European Telecommunications Standards Institute (ETSI) haben innovative Anwendungsfälle für die Kombination von SDN und NFV erarbeitet, die sich auf das Industrie-4.0-Umfeld erweitern lassen. Als Beispiele dienen Fertigungsumstellungen bei großen Herstellern samt deren Auswirkungen auf externe Prozesse. Bezogen auf logistische Abläufe und Bevorratung könnten in Zukunft verzugslos Informationen aus der Produktion, wie geänderter Materialbedarf und Auslieferungszustände, mit Lieferanten und Abnehmern ausgetauscht und die jeweiligen Kommunikationsbeziehungen durch die neuen Technologien angepasst werden.
Die NFV-basierte so genannte. „Infrastructure as a Service“ als konsequente Weiterentwicklung von Netzwerkdiensten bietet für solche verteilten und hochflexiblen Produktionsprozesse mit komplexen Abhängigkeitsbeziehungen innerhalb der gesamten Wertschöpfungskette neue Möglichkeiten. Auf aktuelle Anforderungen an die Vernetzung kann kurzfristig reagiert und die notwendigen Ressourcen zur Verfügung gestellt werden. Die Infrastruktur dafür lässt sich auch von unabhängigen Dienst- und Netzwerkanbietern bereitstellen, die spezielle Anforderungen von Industriebetrieben erfüllen. Die beteiligten Unternehmen müssen die darunterliegende kostenintensive Infrastruktur nicht mehr selbst verwalten; dem Service-Gedanken für Datacenter entsprechend ist es möglich, benötigte Netzwerkressourcen hochverfügbar in zentrale Rechen- und Betriebszentren, also in die Cloud, auszulagern. Die Netzwerkfunktionen und Kommunikationsinfrastrukturen für Industrie 4.0 könnten also zukünftig bedarfsgerecht zentral und virtualisiert vorhanden sein.
Virtualisierte Sicherheitsfunktionen schützen Netze
In Produktionsnetzen bestehen höchste Anforderungen an die IT-Sicherheit mit unterschiedlichsten Ausprägungen wie Verfügbarkeit, Vertraulichkeit und Know-how-Schutz. Allerdings muss dabei zielgerichteter Informationsaustausch immer gewährleistet sein. Besonders im Industrie-Umfeld werden derzeitige Sicherheitsanforderungen oft mit teuren Hardwarelösungen umgesetzt oder durch abgeschottete Inselanwendungen erreicht. Deren Einsatzgebiet ist nicht nur örtlich beschränkt, sie sind zusätzlich unflexibel in der Aufnahme externer Ressourcen und Informationsschnittstellen. Ein erfolgsversprechender Ansatz basiert auf der Virtualisierung verketteter unabhängiger Hardware-Ressourcen. In einem ersten Schritt können logisch zusammengehörende Netz-Elemente, die Sicherheitsmaßnahmen umsetzen, mittels funktionaler Dekomposition in ihre virtualisierbaren Grundfunktionen zerlegt werden. Anschließend lassen sich diese per Service-Chaining im Netzwerk logisch gruppieren und stehen als virtualisierte Sicherheitsapplikationen bereit. Darüber hinaus ist es möglich, weitere Betrachtungen zu wichtigen Verfahren wie etwa Lastverteilung, Netzwerküberwachung oder Sicherheitsgateways anzustellen.
In zukünftigen Szenarien der angewandten Forschung sind sowohl einzelne Objekte im Sinne von adressierbaren Sensoren und Aktoren – Stichwort Internet of Things – betroffen, als auch deren Zusammenfassung zu komplexen und in Produktionsflüsse eingebetteten Systeme. Damit kann durch die konsequente Anwendung der Virtualisierung in den Industrienetzen die weiterführende integrale Einführung der SDN/NFV-Prinzipien auf die Produktions- und Logistikprozesse als der nächste große Evolutionsschritt angegangen werden. Um das zu ermöglichen, müssen im Rahmen von Industrie 4.0 neue Steuerungsarchitekturen für Produktionssysteme noch entwickelt werden – als Voraussetzung eines ganzheitlichen Ansatzes für die Automatisierungstechnik auf der Prozesssteuerungsebene.
- NFV und SDN machen Produktionsnetze fit für Industrie 4.0
- Virtualisierung und optimiertes Netzwerkmanagement
- Anwendungsszenario: Flexible Anpassungen im Netz
Lesen Sie mehr zum Thema
