Optimierung von Außenstellen

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1 White Paper Citrix Branch Repeater with Windows Server adressiert Trends in der Konsolidierung der IT und Reduzierung der Komplexität in Niederlassungen. Die Lösung bietet neben der WAN-Optimierung außerdem Windows Server und Basis Windows-Dienste für Filialinfrastrukturen.

2 Einleitung Ein Großteil der Mitarbeiter arbeitet heutzutage in Außenstellen, nicht in Unternehmenszentralen. In vielen Fällen werden die von den Außenstellenmitarbeitern genutzten Anwendungen auf Servern vor Ort gehostet. Dieser Ansatz ist einerseits für Benutzer optimal, da hohe Verfügbarkeit und Leistung der Anwendungen garantiert ist. Allerdings birgt er für die IT-Abteilungen einige Nachteile, da gleichzeitig Kosten und Komplexität steigen. Zudem schränkt es die Möglichkeiten der IT-Abteilung ein, effektive Sicherheitsmaßnahmen durchzusetzen und die Datenintegrität zu gewährleisten. Eine Konsolidierung mehrerer Außenstellenserver in einem oder mehreren Rechenzentren reduziert sowohl Kosten als auch Komplexität. Ferner wird in diesem White Paper gezeigt, wie die Implementierung virtualisierter Server im Rechenzentrum zu weiteren Kosteneinsparungen beitragen kann. Die Konsolidierung von Servern versetzt die IT-Abteilung in die Lage, effektive Sicherheitsmaßnahmen einfacher durchsetzen und die Datenintegrität besser gewährleisten zu können. Leider sinkt die Verfügbarkeit und Leistung der Anwendungen in der Außenstelle häufig erheblich, wenn diese auf zentralen Servern im entfernten Rechenzentrum betrieben werden. Daher wird eine Lösung benötigt, die sowohl die Anforderungen der Benutzer in der Außenstelle als auch die der IT-Abteilung in Einklang bringt (Abbildung 1). Anforderungen der Benutzer in der Außenstelle Anforderungen der Nutzer in der Außenstelle Anwendungs-Performance Serviceverfügbarkeit Lokale IT-Services Anforderungen der IT-Abteilung Kosten und Komplexität minimieren IT-Ressourcen sichern Zentrale IT-Services Abbildung 1: Ausgewogenheit von Anforderungen der Benutzer und der IT-Abteilung In diesem White Paper wird beschrieben, wie Außenstellen optimiert werden können, wenn IT-Services ohne Leistungsverlust in einem Rechenzentrum konsolidiert werden. Zusätzlich werden Lösungen von Citrix vorgestellt, mit denen IT-Abteilungen den Betrieb der Außenstellen vereinfachen können. 2

3 White Paper Der Betrieb in der Außenstelle Der traditionelle Ansatz für die Bereitstellung von IT-Services in Außenstellen sieht vor, nahezu alle Anwendungen und Dienste direkt von Servern vor Ort bereitzustellen. Diese Form des dezentralen Betriebs hat Vorteile bei der Leistung und der lokalen Unabhängigkeit. Dem gegenüber stehen jedoch eine Reihe von Nachteilen: Hohe Kosten für unterschiedliche zu replizierende Server Hardware, die oftmals nicht optimal ausgelastet ist. Platzbedarf für Racks und Server sowie Vorhaltung einer IT-Infrastruktur in allen Außenstellen. Wenige oder keine Administratoren in Niederlassungen vor Ort bzw. Zusatzkosten bei dauerhaftem Einsatz von Mitarbeitern in Außenstellen dadurch ineffizientes Management. Zentrale Ausfallpunkte (Single points of failure) aufgrund fehlender Server-Redundanz. Schwierigkeiten beim Management und bei der Gewährleistung von Daten-Integrität und Daten-Sicherheit. Als Konsequenz dieser Nachteile haben viele IT-Abteilungen Projekte zur Server-Konsolidierung eingeführt. Eines der wichtigsten Ziele dieser Initiativen ist es, Anwendungsserver von Außenstellen in die Rechenzentren des Unternehmens zu verlagern. Zusätzlich versuchen viele IT-Abteilungen, die Anzahl der von ihnen unterstützten Rechenzentren zu reduzieren. Nach einer Konsolidierung von Außenstellenservern in wenigen Rechenzentren steigt die Effizienz der Rechenressourcen und führt zu höherer Serverauslastung, weniger Datenreplikation und höhere Produktivität von IT-Administratoren. Die Zentralisierung trägt außerdem dazu bei, Sicherheits bedrohungen zu senken, da es einfacher ist, Daten zu kontrollieren und zu schützen, wenn sie nicht an vielen verschiedenen physischen Standorten vorliegen. Zusätzlich können durch die Serverzentralisierung Sicherheitsmaßnahmen zur Einhaltung rechtlicher Vorschriften leichter implementiert und dokumentiert werden. Außerdem können Disaster-Recovery-Maßnahmen und Backup-Prozesse einfacher umgesetzt und eine kostengünstige Fehlertoleranz durch Load Sharing über Servercluster bereitgestellt werden. Einige der möglichen wirtschaftlichen Vorteile einer Server-Konsolidierung und virtualisierung werden in der folgenden Fallstudie über ein hypothetisches Unternehmen, die Jasa Corporation, beschrieben. Die Fallstudie soll dabei keine vollständige TCO-Analyse darstellen, vielmehr zeigt sie die wichtigsten Bereiche für Kosteneinsparungen bei Server-Konsolidierung und virtualisierung auf. Jasa verfügt über 100 Niederlassungen in den USA und Europa, wobei durchschnittlich 50 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter in einer Außenstelle tätig sind. Derzeit werden lokale Instanzen von Microsoft SharePoint, Exchange und App-V in jeder Außenstelle betrieben. Jede Außenstelle ist über eine T-1-WAN-Verbindung angebunden. Vor der Server-Konsolidierung standen in jeder Außenstelle vier Server. Durch das Konsolidierungsprojekt wurden die meisten Anwendungen in ein Rechenzentrum verlegt, sodass nun ein einziger verbleibender Server alle lokalen Services in der Außenstelle übernehmen kann. Als Teil einer Dreijahres-TCO-Analyse haben die IT-Mitarbeiter von Jasa den Vergleich der en Serverkosten in Tabelle 1 erstellt. 3

4 In diesem Finanzmodell werden die Kosten für Server-Hardware, Software, Wartung, Storage und Netzwerk über einen Lebenszyklus von drei Jahren abgeschrieben, um die Berechnung der en Kosten zu ermöglichen. Aus Gründen der Standardisierung entschied sich Jasa für ein Standard-Servermodell mit Dual Core Prozessor, dessen Leistung für Außenstellen ausreicht. Die Tabelle zeigt, dass die en Kosten der Server-Administration in der Außenstelle um einiges höher liegen als die Administrationsaufwendungen im Rechenzentrum. Gründe dafür sind ineffizientes Remote-Management und gelegentlicher Bedarf an Vor-Ort-Einsätzen der IT-Administratoren aus der Zentrale. Aufgrund besserer Skalierung im Rechenzentrum sind die Kosten für Storage und Netzwerk im Rechenzentrum geringer als in einer Außenstelle. Die Energie-, Kühlungs- und Raumkosten sind im Rechenzentrum geringfügig höher, da eine spezielle Infrastruktur für das Equipment erforderlich ist. Kostenkomponente Server in Außenstellen Server im Rechenzentrum CAPEX Serverplattform und Wartungsverträge $ $ Storage und Netzwerk $ $ Server-Administration $ $ OPEX Energie und Kühlung 500 $ 600 $ Raum n.a. 300 $ Jährliche Gesamtkosten $ $ Tabelle 1: TCO-Analyse der Server für die Jasa Corporation Szenario 1: Konsolidierung aller Außenstellen-Server Die IT-Abteilung von Jasa stellte fest, dass 300 Außenstellen-Server stillgelegt und durch 40 neuere Server ersetzt werden können. Die 40 neuen Server werden in die Rechenzentren verlegt und mit Citrix XenServer oder Microsoft Hyper-V virtualisiert. Eine so umfassende Konsolidierung ist möglich, weil die meisten Server in Außenstellen von Jasa nur wenig ausgelastet sind, und weil die Jasa-Außenstellen geographisch über mehrere Zeitzonen verteilt sind. So werden die zentralen Server im Tagesverlauf gleichmäßig ausgelastet. Jeder Server, 300 Server, 300 Server, über 3 Jahre Einsparungen bei Betriebsausgaben Verlegung der Server aus den Außenstellen Betriebsausgaben Einsetzen der Server im Rechenzentrum $ $ $ $ $ $ Einsparungen $ (86%) $ (86 %) ROI 630 % Tabelle 2: TCO-Zusammenfassung 4

5 White Paper Szenario 2: Konsolidierung der Hälfte aller Außenstellenserver Selbst wenn Jasa nur die Hälfte der Server aus den Außenstellen durch 20 virtualisierte Server im Rechenzentrum ersetzen würde, wären die Einsparungen bei den Betriebskosten immer noch erheblich, wie Tabelle 3 zeigt. Jeder Server, 150 Server, 150 Server, über 3 Jahre Einsparungen bei Betriebsausgaben Verlegung der Server aus den Außenstellen $ $ $ Betriebsausgaben Zentralisierung der Server im Rechenzentrum $ $ $ Einsparungen $ (44 %) $ (44 %) ROI 630% Tabelle 3: TCO-Zusammenfassung Jasa könnte durch Nutzung einiger oder aller Außenstellenserver für andere Aufgaben weitere Kosten einsparen. So könnten diese beispielsweise in den Filialen abgebaut und für die Bereitstellung von Anwendungen in der Zentrale genutzt werden. So wird durch jeden Server, der anderweitig eingesetzt wird, US-Dollar 1 eingespart. Das entspricht den auf das Jahr anfallenden Kosten der bereits erworbenen Serverplattform und des Wartungsvertrags sowie Storage- und Netzwerkkomponenten. Hindernisse bei der Konsolidierung von Außenstellenservern Wie oben aufgezeigt, führt die Konsolidierung von Außenstellenservern in Rechenzentren zu höherer IT-Effizienz und verringert die Kosten der Anwendungsbereitstellung für Remote-Nutzer. Eine Server-Konsolidierung bringt jedoch auch Komplikationen mit sich, die möglicherweise einige dieser Vorteile aufwiegen. Dazu gehören: Anfälligkeit für WAN-Ausfälle und Abhängigkeit von der Anbindung an die Zentrale Höherer WAN-Bandbreitenbedarf Längere Applikations-Antwortzeiten Anfälligkeit für WAN-Ausfälle Wenn die Außenstelle die Verbindung zum WAN verliert, wird der Zugang zu den zentralen Ressourcen unterbrochen. Die Mitarbeiterproduktivität sinkt, und der Geschäftsbetrieb kommt möglicherweise zum Stillstand. Bei einem WAN-Ausfall ist es von entscheidender Bedeutung, die LAN- und Internet-Prozesse in der Außenstelle zu erhalten. Daher müssen oftmals selbst bei einer konsequenten Zentralisierungsstrategie noch Server in der Außenstelle verbleiben, um File- und Print-Services, Active Directory, DNS- und DHCP-Dienste auszuführen. 1 Theoretisch sollten die Einsparungen pro Server Dollar betragen. Die IT-Abteilung von Jasa beschloss jedoch, dass in den meisten Fällen ein Teil der Netzwerk-Hardware in der Außenstelle verbleibt. Daher sinken die möglichen Einsparungen unter das theoretische Maximum. 5

6 Höherer WAN-Bandbreitenbedarf Eine Zentralisierung von Servern und Anwendungen führt häufig zu einem deutlichem Anstieg des WAN-Verkehrs zwischen Außenstelle und Rechenzentrum. Es würde Jasa zusätzlich Dollar 2 pro Außenstelle kosten, die T-1 (1,5 Mbit/s)-Leitung auf eine bonded T-1-Leitung (3 x 1,5 Mbit/s) umzustellen, um den erhöhten Bandbreitenbedarf abzudecken. Die Kosten für ein Upgrade von 100 Außenstellen betragen 1,2 Mio Dollar. Durch Zentralisierung weiterer Anwendungen wird mit einer en Verdoppelung des Bandbreitenbedarfs gerechnet. Längere Applikations-Antwortzeiten Für die geringe Geschwindigkeit bei der Anwendungsbereitstellung in Zweigstellen ist vor allem die Latenz verantwortlich. Ganz gleich, wie schnell die WAN-Verbindung oder ihre Implementierung ist, der WAN-Durchsatz nimmt mit steigender Entfernung ab. Durch Ausbau der Bandbreite können damit Performanceprobleme oftmals nicht gelöst werden. Die meisten Client- Server-Anwendungen wurden beispielsweise für LAN-Umgebungen entwickelt, in denen reichlich Bandbreite vorhanden ist und so Latenzen nahe Null tendieren. Dadurch fallen Ineffizienzen der rechenintensiven Client-Server- Kommunikation nicht auf. Kommunikationsintensive Protokolle wie z.b. CIFS sind allerdings sehr langsam, selbst bei Verbindungen, die nur über kurze Entfernungen geführt werden. Bedingt durch das Design ist für die Durchführung einfacher Routineaufgaben wie beispielsweise Directory- Browsing oder Windows Drag & Drop vom Netz-Laufwerk auf den lokalen Client eine umfassende Round-Trip-Kommunikation nötig. Mit jedem Round-Trip erhöht sich die Verzögerung zwischen Client-Anfrage und der entsprechenden Antwort vom Server. Dies wirkt sich ganz besonders bei langen WAN-Strecken auf die Anwendungs-Performance aus und führt zu schlechten Antwortzeiten bei zentral bereitgestellten Applikationen wie SharePoint, Exchange oder App-V. Die optimierte Außenstelle Außenstellenumgebungen können sehr unterschiedlich sein. Das Beispiel der Jasa Corporation zeigt jedoch, dass die Konsolidierung und Zentralisierung von Server-Ressourcen zu wesentlichen wirtschaftlichen Vorteilen führt. Darüber hinaus bietet die Zentralisierung weitere Vorteile, wie beispielsweise vereinfachtes Disaster-Recovery und Backup. Bei der Durchführung von Server-Konsolidierungsprojekten müssen IT-Abteilungen jedoch auch Risiken entschärfen. Unternehmen entscheiden sich daher dazu, mindestens einen Server in jeder Außenstelle zu belassen, der auch während eines WAN-Ausfalls wichtige lokale Aufgaben wie Datei-, Druck-, DNS- und DHCP-Services ausführen kann. Durch Zentralisierung von Anwendungen und Services benötigen Außenstellen jedoch WAN-Optimierungslösungen um dem steigenden Bedarf an Bandbreite und den Auswirkungen der Latzen zu begegnen. Eine solche Lösung muss eine Reihe umfassender Funktionen zur Anwendungsbeschleunigung beinhalten, zum Beispiel: 2 Beispielhafte Tier1-WAN-Preise von Service Providern. T-1 (1,5 Mbit/s) 600 Dollar/Monat, bonded T-1 (3 x 1,5 Mbit/s) Dollar/Monat. 6

7 White Paper Verringerung von Paket-Payloads durch Datenkompression und Deduplizierung. Quality of Service (QoS) zur Priorisierung kritischer Geschäftsanwendungen und Gewährleistung der Bandbreitenverfügbarkeit. Protokollbeschleunigung, Minimierung von protokollspezifischen Effizienzschwächen und Reduzierung der Anzahl von Round-Trips pro Transaktion. Anwendungsbeschleunigung durch Techniken wie Request Prediction und Positioning von Daten. Reine WAN-Optimierungsfunktionen können auf einer Standalone Netzwerk-Appliance bereitgestellt werden. Eine weitere Möglichkeit bietet die sogenannten Branch-Office-Box (BOB). Eine Appliance, die Technologien wie WAN-Optimierung, Security, Compression, Caching und Basis Windows-Dienste für Filialinfrastrukturen auf einer Box bietet. Vorteil: die Lösung integriert diverse traditionelle Services wie File- und Print-Services, Active Directory, DNS und DHCP und kann so als Art letzter Server in der Filiale verbleiben. Die Lösung kann über Standard Microsoft Management Tools administriert werden. Das macht die Integration in bereits bestehende Infrastrukturen besonders einfach. Citrix Branch Repeater with Windows Server Branch Repeater with Windows Server reduziert die Bandbreitenauslastung und ermöglicht gleichzeitig die Konsolidierung von IT-Equipment in Filialen, da Funktionen unterschiedlicher Einzellösungen auf einer zentralen Appliance vereint sind. Die Lösung basiert auf Microsoft Windows Server und bietet zusätzlich WAN-Optimierungsfunktionen auf einem einzigen, kompakten 1 U-Gerät und bietet folgende Vorteile: Erhöhung der Netzwerkeffizienz und verbesserte Anwendungsperformance Server-Konsolidierung und Service-Optimierung Zentralisierte Verwaltung und Bereitstellung in Außenstellen Erhöhung der Netzwerkeffizienz Citrix Branch Repeater with Windows Server beschleunigt den Datenverkehr in Unternehmen um das bis zu Fünfzigfache und reduziert gleichzeitig die benötigte Bandbreite um bis zu 95 Prozent. Die Lösung unterstützt eine Reihe umfassender WAN-Optimierungstechnologien wie Compression, TCP-Flow Control und Protokollbeschleunigung für gängige Anwendungsprotokolle wie ICA, CIFS, MAPI, HTTP und FTP. Zusätzlich verbessert sie die Antwortzeiten beim Zugriff auf zentrale Anwendungen wie z.b. SharePoint, Exchange und App-V. Dadurch profitieren Benutzer in Niederlassungen von LAN-ähnlicher Geschwindigkeit beim Zugriff auf zentrale Server, bei Dateiübertragungen aus der Zentrale oder beim Öffnen von -Anhängen. Auch der Zugriff auf virtualisierte, über Citrix XenDesktop bereitgestellte Desktops, wird erheblich verbessert. Unternehmen wie Jasa können trotz steigendem Bandbreitenbedarfs bestehende Leitungen weiter nutzen und so teure WAN-Upgrades vermeiden und dadurch Jahr für Jahr Kosten einsparen. 7

8 300 Server, 300 Server, über 3 Jahre Kosten einer WAN-Optimierungslösung $ 1.170,000 $ Monatliche Kosten WAN-Upgrade $ $ Amortisierungszeitraum 11 Monate Tabelle 4: ROI Server-Konsolidierung und Serviceoptimierung Mit Branch Repeater können die Kunden die Infrastruktur in ihren Zweigstellen vereinfachen und so die Kosten und den operativen Aufwand senken. Das ermöglicht die einfache Erweiterung des Zweigstellennetzes, da neue Standorte schneller und kostengünstiger in Betrieb genommen werden können. Branch Repeater ermöglicht die Zentralisierung von Application Servern im Rechenzentrum und stellt dabei die bestmögliche Performance beim Zugriff auf zentrale Applikationen und Desktops für Benutzer in den Außenstellen sicher. Branch Repeater with Windows Server basiert auf Windows Server 2008 oder Windows Server 2003R2. Diverse traditionelle Services wie File und Print-Services, Active Directory, DNS und DHCP können neben den Beschleunigungs- und Optimierungsfunktionen auf der Appliance betrieben werden. Optional ist der Betrieb von System Center Configuration Manager, Systems Management Server (SMS) und ISA Server 2006 Web Caching auf der Box möglich. Dadurch können dedizierte Filial-Server und zusätzliches Netzwerk-Equipment für WAN-Optimierung, QoS oder Web-Caches konsolidiert und sukzessive abgebaut werden. Zentralisierte Verwaltung und Bereitstellung in Außenstellen Die Citrix Branch-Office-Box enthält ein Management Pack für Microsoft System Center Operations Manager 2007 und unterstützt Windows Management Instrumentation (WMI). Sie kann dadurch in vorhandene Microsoft Management-Tools eingebunden und remote administriert werden. Neben dieser Möglichkeit, kann die Appliance auch über das Citrix Command Center konfiguriert und administriert werden. Die vollständige Flexibilität wird durch den Einsatz von WMI-Scripting unter Windows PowerShell erreicht. Branch Repeater with Windows Server ist über DFS (Distributed File System) automatisch replizierbar, so dass Dokumente oder Applikations-Pakete automatisch an die Außenstelle verteilt werden können. Das bietet einerseits den Vorteil, große Datenmengen wie z.b. Videos nur einmal an die Außenstelle übertragen zu müssen. Andererseits können im Falle des Verlusts der WAN-Verbindung vorher gestreamte Anwendungen an die lokalen Clients verteilt werden. Die Lösung kann auch als Streaming-Server für Microsoft App-V oder als Distribution Point für Microsoft System Center Configuration Manager fungieren. Mit diesem Ansatz verkürzt sich die Bereitstellung neuer Software drastisch, und neue, dezidierte Server für diese Funktionen sind in den Außenstellen nicht mehr erforderlich. Dateien können von der Unternehmenszentrale automatisch an alle Außenstellen verteilt werden. 8

9 White Paper: Fazit Die Notwendigkeit zu Server-Konsolidierungen und Zentralisierung wird von IT-Abteilungen in mittleren und großen Unternehmen allgemein erkannt. Diese Notwendigkeit ergibt sich aus überzeugenden Zahlen, aber auch durch weniger offensichtliche Vorteile wie eine bessere Kontrolle über die Infrastruktur und einen unterbrechungsfreien Geschäftsbetrieb (Business Continuity). Die Konsolidierung von IT-Ressourcen hat viele Aspekte, zum Beispiel die Verringerung der Anzahl von Rechenzentren, die Senkung der Anzahl Server pro Rechenzentrum durch Server-Virtualisierung und Verlegung der Server- Ressourcen von der Außenstelle in das Rechenzentrum. Die effektivsten Konsolidierungsinitiativen enthalten alle drei Aspekte. Der nächste logische Schritt in diesem Prozess ist, die Konsolidierungsinitiativen bis in Niederlassungen zu führen und dort verbleibende Server und Netzwerk-Equipment sukzessive zu konsolidieren. Zusätzlich sollte die Möglichkeit zum Remote-Management der Außenstelle bestehen, um Administration und Verwaltung zu vereinfachen. Citrix Branch Repeater with Windows Server bietet durch seine enge Integration von Anwendungsbeschleunigung, WAN-Optimierung, Windows Server und Windows- Managementfunktionen eine Reihe von Vorteilen zur Optimierung und Konsolidierung von Außenstellen. Hauptsitz Europa Citrix Systems International GmbH Rheinweg Schaffhausen Schweiz Tel: +41 (0) Europäische Niederlassungen Citrix Systems GmbH Am Söldnermoos Hallbergmoos / München Deutschland Tel: +49 (0) Citrix Systèmes SARL 7, place de la Défense Paris la Défense 4 Cedex Frankreich Tel: +33 (0) Citrix Systems UK Limited Chalfont Park House, Chalfont Park Chalfont St. Peter Gerrards Cross Buckinghamshire, SL9 0DZ United Kingdom Tel: +44 (0) Hauptsitz Citrix Systems, Inc. 851 West Cypress Creek Road Fort Lauderdale, FL USA Tel: +1 (800) Tel: +1 (954) Hauptsitz Asien/Pazifik Citrix Systems Asia Pacific Pty Ltd. Suite 3201, 32nd Floor One International Finance Centre 1 Harbour View Street Central Hong Kong Tel: Citrix Online Division 5385 Hollister Avenue Santa Barbara, CA Tel: +1 (805) Über Citrix Citrix Systems, Inc. (NASDAQ:CTXS) ist der führende Anbieter von Virtualisierungs-, Networking- und Software-as-a-Service- Technologien für mehr als Unternehmen rund um den Globus. Die Produktfamilien Citrix Delivery Center, Citrix Cloud Center (C3) und Citrix Online Services vereinfachen die IT-Nutzung für Millionen von Nutzern und stellen Anwendungen als On-Demand-Service für jeden Anwender, an jedem Ort und auf jedem Endgerät zur Verfügung. Zu den Kunden von Citrix zählen die weltweit größten Internet-Unternehmen, 99 Prozent der Fortune Global 500-Unternehmen sowie mehrere Hunderttausend kleine Unternehmen und Prosumer. Citrix arbeitet weltweit mit über Unternehmen in mehr als 100 Ländern zusammen. Citrix wurde im Jahr 1989 gegründet und erwirtschaftete 2009 einen Umsatz von 1,61 Milliarden US-Dollar Citrix Systems, Inc. Alle Rechte vorbehalten. Citrix, XenApp, Citrix XenServer und Branch Repeater sind Warenzeichen von Citrix Systems, Inc. und/oder seinen Niederlassungen und sind ggf. beim US-Patentamt und bei den Markenämtern anderer Länder eingetragen. Alle anderen Warenzeichen und Markennamen sind Eigentum der jeweiligen Besitzer. PDF/0310