{"id":8357,"date":"2023-05-22T13:30:48","date_gmt":"2023-05-22T12:30:48","guid":{"rendered":"https:\/\/www.gxfs.eu\/?p=8357"},"modified":"2023-05-22T14:43:42","modified_gmt":"2023-05-22T13:43:42","slug":"tellus","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.gxfs.eu\/de\/tellus\/","title":{"rendered":"Warum Europas Daten\u00f6kosystem Gaia-X eine leistungsf\u00e4higere Netzwerkinfrastruktur braucht"},"content":{"rendered":"\n
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Im Interview mit Alina Rubina, Projektmanagerin Tellus<\/strong><\/p>\n\n\n\n

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Elf Projekte, vom Bund gef\u00f6rdert mit 117,4 Mio. Euro, entwickeln derzeit Prototypen f\u00fcr Europas k\u00fcnftiges Daten\u00f6kosystem Gaia-X. Sie arbeiten an Gesch\u00e4ftsmodellen, Cloud-Plattformen, Apps und Programmierschnittstellen. Doch nur eines der elf Projekte besch\u00e4ftigt sich mit der untersten Infrastrukturebene, dem Netzwerk selbst. Projektmanagerin Alina Rubina erkl\u00e4rt im Interview, wie das Projekt \u201eTellus\u201c dem Internet ein Upgrade verpassen will.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n

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Alina, du hast in der Forschung gearbeitet und wurdest mehrfach f\u00fcr deine wissenschaftlichen Ver\u00f6ffentlichungen ausgezeichnet. Heute arbeitest du als Projektmanagerin f\u00fcr das Gaia-X-F\u00f6rderprojekt Tellus bei DE-CIX, einem der weltweit gr\u00f6\u00dften Betreiber von Internetknoten. Was ist dein fachlicher Hintergrund und was hat dich zu Gaia-X gef\u00fchrt?<\/h3>\n\n\n\n

Ich habe zwei Master in Kommunikationstechnik der Technischen Universit\u00e4ten in Riga und Ilmenau. In meiner Abschlussarbeit an der TU Ilmenau untersuchte ich Pfadberechnungen zur drohnengest\u00fctzten Lokalisierung mobiler Endger\u00e4te. Nach meinem Abschluss 2015 f\u00fchrte ich meine Forschung in Ilmenau f\u00fcnf Jahre lang als wissenschaftliche Mitarbeiterin weiter. Als ich im Mai 2020 zu DE-CIX wechselte, wurde ich sofort mit dem Projekt f\u00fcr Gaia-X betraut. Zu der Zeit gab es noch kein konkretes F\u00f6rderprojekt. Meinem Arbeitgeber ging es zun\u00e4chst darum, die damals im Aufbau befindliche Gaia-X-Initiative von Infrastrukturseite zu unterst\u00fctzen.<\/p>\n\n\n\n

Gaia-X dreht sich um Datensouver\u00e4nit\u00e4t und Cloud-Dienste. Warum engagiert sich mit DE-CIX ein Betreiber von Internet-Knotenpunkten, also Netzspezialist, bei Gaia-X?<\/h3>\n\n\n\n

Ich glaube, die Diskussionen um Datensouver\u00e4nit\u00e4t und datenbasierte Gesch\u00e4ftsmodelle vergessen oft die technische Basis: die Netzwerkinfrastruktur, die unsere Daten \u00fcbertr\u00e4gt. F\u00fcr die meisten sind Netze eine Blackbox. Aber das Internet, wie wir es kennen, ist f\u00fcr viele kritische und anspruchsvolle Anwendungen nicht leistungsf\u00e4hig und zuverl\u00e4ssig genug. Diese Sichtweise und unserer Erfahrung auf diesem Feld wollen wir in die Entwicklung von Gaia-X einbringen.<\/p>\n\n\n\n

Wozu braucht das Internet ein Upgrade?<\/h3>\n\n\n\n

Beim Breitbandausbau in Deutschland geht es darum, alle Haushalte und Unternehmen mit schnellen Internetzug\u00e4ngen auszustatten. Aber das Internet ist mehr als die Datensteckdose zu Hause oder im B\u00fcro. Die Bandbreite meines DSL- oder Kabelanschlusses von 50, 100 oder sogar 1.000 Megabit pro Sekunde sagt nur etwas dar\u00fcber aus, wie schnell ich mit meinem lokalen Internetprovider verbunden bin. Dieser Wert ist aber keine Garantie daf\u00fcr, ob mein Nutzungserlebnis eines digitalen Dienstes wirklich zufriedenstellend sein wird. Genauso wichtig ist der Weg, den die Daten zwischen meinem Rechner und den Servern zum Beispiel von Netflix zur\u00fccklegen. F\u00fcr die meisten digitalen Anwendungen von heute reicht das Internet aus. Bisher jedenfalls. W\u00e4hrend der Corona-Pandemie haben wir jedoch erlebt, was passiert, wenn weltweit sehr viel mehr Menschen datenintensive Angebote nutzen. Streaming-Anbieter mussten zeitweise die Qualit\u00e4t ihrer Video\u00fcbertragungen verringern, damit das Internet nicht zusammenbricht. Das gilt erst recht f\u00fcr fortschrittliche Anwendungen des kommenden Datenzeitalters wie Industrie 4.0, Robotik, KI oder Telemedizin. Daf\u00fcr wurde das Internet nicht ausgelegt.<\/p>\n\n\n\n

Warum \u00fcberfordert zum Beispiel Industrie 4.0 das herk\u00f6mmliche Internet?<\/h3>\n\n\n\n

Weil solche Systeme immer mehr in Echtzeit reagieren und dabei ganz andere Gr\u00f6\u00dfenordnungen von Datenmengen verarbeiten als fr\u00fcher. Dazu m\u00fcssen Netze die Daten nicht nur sehr schnell \u00fcbertragen, sondern auch \u00e4u\u00dferst zuverl\u00e4ssig. Der Datenfluss darf nicht unterbrochen, verz\u00f6gert oder fragmentiert werden. Das Internet \u00fcbertr\u00e4gt Daten jedoch nur nach dem \u201eBest-Effort-Prinzip\u201c. Das hei\u00dft, es leitet Daten so schnell wie m\u00f6glich weiter, \u00fcber den aktuell besten verf\u00fcgbaren Weg. Es gibt sein Bestes, aber ohne technische Garantie f\u00fcr eine fehlerfreie und zuverl\u00e4ssig schnelle \u00dcbermittlung.<\/p>\n\n\n\n

Kannst du uns das Problem an einem Beispiel erkl\u00e4ren?<\/h3>\n\n\n\n

Einer unserer Projektpartner bei Tellus ist Mimetik<\/a>. Die Kollegen dort entwickeln einen intelligenten Datenhandschuh zur digitalen Unterst\u00fctzung manueller Prozesse. Dazu erzeugt der Handschuh \u00fcber Sensoren ein digitales Abbild von den Bewegungen einer menschlichen Hand. So kann ein Nutzer eine Industriemaschine virtuell fernsteuern. Oder der Handschuh unterst\u00fctzt den Nutzer vor Ort bei der Bedienung, indem das angeschlossene System die Qualit\u00e4t der Abl\u00e4ufe \u00fcberwacht oder vor Gefahren warnt. Was diese Anwendung aus Sicht der Netzwerktechnik so knifflig macht, ist: Handschuh und Maschine m\u00fcssen sich nicht am selben Ort befinden. Es k\u00f6nnen Tausende Kilometer zwischen ihnen liegen. Vor Ort steht meist auch nicht die Rechenleistung zur Verf\u00fcgung, um die Daten aus dem Handschuh zu verarbeiten. Sie m\u00fcssen vorher in eine Cloud hochgeladen und von dort an die Maschine \u00fcbermittelt werden. Trotzdem muss der ganze Vorgang in Echtzeit passieren, nur dann l\u00e4sst sich mit dem Handschuh intuitiv im virtuellen Raum arbeiten.<\/p>\n\n\n\n

Dadurch entstehen extreme Anforderungen an das Transportnetzwerk, vor allem an die Latenz, also die Reaktionszeit. Schw\u00e4chen des Netzwerks kann das System von Mimetik zum Teil ausgleichen, indem es Echtzeit simuliert: Eine k\u00fcnstliche Intelligenz in der Cloud ahnt die n\u00e4chste Bewegung der Hand voraus und leitet den Bewegungsbefehl an die Maschine weiter, bevor die kompletten Sensordaten vom Handschuh angekommen sind. Trotzdem reichen weder Leistung noch Vertraulichkeit und Integrit\u00e4t von Best-Effort-Verbindungen f\u00fcr solche Anwendungen aus.<\/p>\n\n\n\n

Wie wollt ihr mit Tellus dieses Problem l\u00f6sen?<\/h3>\n\n\n\n

Die L\u00f6sung in diesem Fall w\u00e4re eine softwarebasierte Ende-zu-Ende-Verbindung auf Netzwerkebene zwischen Datenhandschuh, der KI in der Cloud und der Maschine, die \u00fcber den Handschuh gesteuert wird. Anstatt die Daten \u00fcber einen beliebigen Verbindungsweg im Internet zu schicken, berechnet unsere Software einen Netzwerkpfad passend zu den technischen Anforderungen und schickt die Daten \u00fcber die optimale Verbindung.  F\u00fcr sie k\u00f6nnen wir alle wichtigen technischen Parameter garantieren. Doch das ist nur die halbe Miete.<\/p>\n\n\n\n

Was braucht es mehr als eine optimale Netzverbindung?<\/h3>\n\n\n\n

Drei Voraussetzungen m\u00fcssen erf\u00fcllt sein: Standards, Markttransparenz und Automation. Ende-zu-Ende-Netzverbindungen einzurichten, ist bisher noch mit hohem manuellem Aufwand verbunden. Der Schalt- und Bestellvorgang an sich kostet Zeit. Besonders aufw\u00e4ndig ist zudem die Recherche der technisch und wirtschaftlich optimalen Verbindung.<\/p>\n\n\n\n

Was macht den Einsatz von Ende-zu-Ende-Verbindungen auf Netzwerkebene so aufw\u00e4ndig?<\/h3>\n\n\n\n

Zahl und Komplexit\u00e4t der Arbeitsschritte sind das Problem: Zuerst muss ein Unternehmen seine Anforderungen an eine Netzverbindung hinsichtlich Leistung, Zuverl\u00e4ssigkeit und Sicherheit bestimmen. Dann muss es einen Netzbetreiber finden, dessen Infrastrukturprodukt zum Bedarf und ins Budget passt. Sich hierzu einen Markt\u00fcberblick zu verschaffen, ist ebenfalls aufwendig. Das l\u00e4sst sich Stand heute kaum automatisieren: Denn Anbieter arbeiten mit propriet\u00e4ren Systemen, es fehlen Standards, besonders f\u00fcr Prozesse und Schnittstellen. So bleiben Netzverbindungen f\u00fcr verteilte gesch\u00e4ftskritische Cloud-Anwendungen meist St\u00fcckwerk ohne durchg\u00e4ngige Servicegarantien.<\/p>\n\n\n\n

Warum besteht in der Datenwirtschaft Handlungsbedarf beim Thema Netzinfrastruktur?<\/h3>\n\n\n\n

In der datenbasierten Wirtschaft werden komplexe Multi-Cloud-Anwendungen und der Echtzeit-Austausch zwischen und innerhalb von Datenr\u00e4umen Alltag sein. In solchen Szenarien ben\u00f6tigen Unternehmen unz\u00e4hlige Ende-zu-Ende-Netzverbindungen. \u00dcber unterschiedliche Plattformen und Netzwerkanbieter hinweg. Datensouver\u00e4n und datenschutzkonform. Initiativen wie Gaia-X erh\u00f6hen den Bedarf zus\u00e4tzlich. Doch heute sind solche Hochleistungsverbindungen noch sehr umst\u00e4ndlich zu handhaben: Unternehmen k\u00f6nnen sich nicht auf einheitliche Prozesse st\u00fctzen. Daf\u00fcr haben sie mit multiplen Vertr\u00e4gen zu k\u00e4mpfen und b\u00fcrokratischem Aufwand. Mit Tellus wollen wir das radikal vereinfachen: nur noch ein Vertrag, ein Standardablauf und wenig Begleitkommunikation.<\/p>\n\n\n\n

Wo setzt ihr bei der Suche nach besseren Infrastrukturl\u00f6sungen an?<\/h3>\n\n\n\n

Zuerst haben wir anspruchsvolle datenbasierte Anwendungen auf ihre technischen Anforderungen untersucht. Wo hakt es in der Praxis? Was sind die entscheidenden Stellschrauben? Aus unseren Erkenntnissen entwickelten wir ein Konzept f\u00fcr eine optimale technische L\u00f6sung.<\/p>\n\n\n\n

Welche L\u00f6sungsstrategie leitet ihr daraus f\u00fcr mehr Interoperabilit\u00e4t und weniger Komplexit\u00e4t im Infrastrukturbereich ab?<\/h3>\n\n\n\n

Wir schaffen einen softwaretechnischen \u00dcberbau, das Tellus-Overlay. Damit machen wir die Systeme von Netzanbietern und Cloud-Plattformen endlich interoperabel. So lassen sich Ende-zu-Ende-Netzverbindungen viel einfacher und schneller einrichten. Auch bei der Auswahl der passenden Dienste wollen wir mehr Tempo und Qualit\u00e4t erreichen. Dazu beschreiben Anbieter ihre Services pr\u00e4zise und standardisiert in einem Gaia-X-kompatiblen Service-Katalog. So m\u00fcssen Kunden nicht mehr auf Marketingversprechen vertrauen, sondern k\u00f6nnen Dienste anhand objektiver Kriterien ausw\u00e4hlen. Bei uns soll das die Tellus-Software \u00fcbernehmen und Anwendern passende Vorschl\u00e4ge machen.<\/p>\n\n\n\n

Wie funktioniert das Tellus-Overlay?<\/h3>\n\n\n\n

Netzbetreiber und Cloud-Anbieter installieren die Tellus-Software auf ihren Systemen. Damit repr\u00e4sentiert jeder von ihnen einen Node, also einen virtuellen Knoten in unserem Netzwerk. Herzst\u00fcck dieser hierarchischen Architektur bildet der Super-Node. Die Tellus-Software auf dem Super-Node berechnet die jeweils beste Route f\u00fcr jede Ende-zu-Ende-Netzverbindung. Die ben\u00f6tigten Informationen zieht das System aus dem Service-Katalog, in dem alle Anbieter ihre Dienste mitsamt garantierter Leistung und Sicherheitsanforderungen hinterlegen. Der Super-Node \u00fcbernimmt automatisch den Abgleich zwischen Kundenanforderungen und passenden Anbietern. Was Unternehmen bis heute in m\u00fchevoller Handarbeit erledigen m\u00fcssen, wird sich dank Tellus k\u00fcnftig direkt per Codebefehl l\u00f6sen und somit automatisieren lassen. Wir nennen das Network as a Code.<\/p>\n\n\n\n

Wie tr\u00e4gt Tellus zu mehr Datensouver\u00e4nit\u00e4t im Rahmen von Gaia-X bei?<\/h3>\n\n\n\n

Die Vision von Gaia-X ist eine sichere und vertrauensw\u00fcrdige Dateninfrastruktur f\u00fcr selbstverwaltete Daten\u00f6kosysteme. Das Projekt Tellus soll Gaia-X-konform sein. Entsprechend planen wir auch, die Gaia-X Federation Services (GXFS) einzusetzen. Mit unserem Beitrag wollen wir die passende Netzinfrastruktur f\u00fcr die k\u00fcnftigen europ\u00e4ischen Daten\u00f6kosysteme beisteuern. Wir automatisieren den Zugang zu leistungsf\u00e4higen Datenverbindungen und integrieren uneinheitliche Netz- und Cloud-Dienste in einer interoperablen Architektur. Das hei\u00dft nicht, dass herk\u00f6mmliche Internetverbindungen obsolet w\u00fcrden. Tellus ist die L\u00f6sung f\u00fcr anspruchsvolle Anwendungen, f\u00fcr die das Internet nicht genug bietet hinsichtlich Latenz, Bandbreite, Sicherheit, Resilienz, Dynamik und Monitoring.<\/p>\n\n\n\n

Welche anderen Organisationen und Unternehmen beteiligen sich an Tellus und auf welche Bereiche konzentrieren sie sich?<\/h3>\n\n\n\n

Mit DE-CIX als Konsortialf\u00fchrer sind wir zehn Partnerunternehmen. Mimetik, IONOS und Trumpf forschen an konkreten Use-Cases. Mimetik an der Anwendung f\u00fcr den Datenhandschuh, IONOS an einem digitalen Zwilling f\u00fcr industrielle Anwendungen, Trumpf an einem Szenario f\u00fcr \u201eEquipment-as-a-Service – Pay per Part\u201c. Hierbei nutzen Gesch\u00e4ftskunden zum Beispiel einen Laserschneider zur Blechbearbeitung, ohne diesen kaufen oder leasen zu m\u00fcssen. Die Partner Plusserver und Spacenet bringen ihre jahrelange Erfahrung als Anbieter von Cloud-Diensten ein, Wobcom als Internet-Service-Provider. KAEMI verst\u00e4rken das Projekt mit ihrer Expertise als Infrastrukturspezialisten f\u00fcr Network & Security as a Service. CISPA k\u00fcmmert sich um das Thema Sicherheit, und Cloud&Heat verst\u00e4rken unser Projekt als Spezialisten f\u00fcr energieeffiziente Rechenzentrumsinfrastruktur.<\/p>\n\n\n\n

Wie sieht euer Projektplan aus? Wie weit ist Tellus vorangeschritten? Und wie wollt ihr die GXFS-Dienste einsetzen?<\/h3>\n\n\n\n

Unser Projekt ist im November 2021 gestartet und auf drei Jahre ausgelegt. Unser Plan sieht f\u00fcnf Meilensteine vor. Die vorhin erw\u00e4hnte Anforderungsanalyse ist bereits abgeschlossen, ebenso haben wir die technische Architektur festgelegt und damit den zweiten Meilenstein erreicht. Aktuell haben wir Halbzeit und arbeiten am Konzept f\u00fcr die Netzwerk- und Cloud-Ebene. In dieser Phase werden wir auch festlegen, wie wir die GXFS implementieren und welche Module wir einsetzen. Das evaluieren wir gerade. Im Sommer wollen wir die Konzeptphase abschlie\u00dfen und im Herbst mit der technischen Umsetzung beginnen. Der Plan ist, Ende 2024 den Tellus-Prototypen der \u00d6ffentlichkeit vorzustellen.<\/p>\n\n\n\n

Alina, vielen Dank f\u00fcr das Gespr\u00e4ch!<\/h3>\n\n\n\n
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<\/a>Andreas Weiss & Thomas Sprenger<\/p>\n\n\n\n

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Jeden Monat auf LinkedIn und www.gxfs.eu<\/h4>\n\n\n\n

Hier auf LinkedIn sowie auf www.gxfs.eu<\/a><\/strong> f\u00fchren wir Sie jeden Monat durch die Welt von Gaia-X. Unsere Analysen und Interviews pr\u00e4sentieren ihnen Hintergr\u00fcnde und Einblicke, wie eine europ\u00e4ische Initiative und ihre Mitstreiter ein \u00d6kosystem f\u00fcr die Wertsch\u00f6pfung aus Daten schaffen wollen.<\/p>\n\n\n\n

Kopf dieser Artikelreihe ist Andreas Weiss<\/a>. Als Leiter f\u00fcr digitale Gesch\u00e4ftsmodelle bei eco sowie als Direktor von EuroCloud Deutschland_eco ist Andreas Weiss bestens mit der Internet- und Cloud-Industrie in Europa vernetzt und vertraut. Seine Erfahrungen bringt er in die Gaia-X Federation Services (GXFS) ein, dessen Projekteams f\u00fcr die Entwicklung der Gaia-X-Kerntechnologien verantwortlich sind. Unter Federf\u00fchrung des eco wird das GXFS-DE-Projekt zudem vom deutschen Bundesministeriums f\u00fcr Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) gef\u00f6rdert und steht im engen Austausch mit der Gaia-X Association for Data and Cloud (AISBL). Unterst\u00fctzt wird Weiss auf diesem Blog von Thomas Sprenger<\/a>, der als Autor und Texter seit zwanzig Jahren \u00fcber den digitalen Wandel schreibt.<\/p>\n\n\n\n

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Im Interview mit Alina Rubina, Projektmanagerin Tellus Elf Projekte, vom Bund gef\u00f6rdert mit 117,4 Mio. Euro, entwickeln derzeit Prototypen f\u00fcr Europas k\u00fcnftiges Daten\u00f6kosystem Gaia-X. Sie arbeiten an Gesch\u00e4ftsmodellen, Cloud-Plattformen, Apps und Programmierschnittstellen. Doch nur eines der elf Projekte besch\u00e4ftigt sich mit der untersten Infrastrukturebene, dem Netzwerk selbst. 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