Virtual Fort Knox Die sichere Manufacturing Cloud

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1 Virtual Fort Knox Die sichere Manufacturing Cloud GTUG-Tagung 2013 in Hannover Dr. Carsten Malischewski Hewlett-Packard GmbH 14. Mai

2 Agenda Industrie 4.0 Das Projekt: Virtual Fort Knox Die Basis: HP Cloud Infrastruktur und Services Die Architektur: Security, Applikationen, Ausfallsicherheit Zusammenfassung 2

3 Von Industrie 1.0 zu Industrie Quelle: Abschlussbericht des Arbeitskreises INDUSTRIE 4.0

4 Innovation und Veränderung der IKT seit der Grad der Komplexität 3. Industrielle Revolution durch die Einführung von Elektronik und IT zur weiteren Automatisierung der Produktion HCM 4. Industrielle Revolution auf Basis von Cyber-Physischen Systemen (CPS) Beginn 70er des 20 Jhdt. Heute 4

5 Die Vision Industrie 4.0 als Teil einer vernetzten, intelligenten Welt Die Vision Industrie 4.0 als Teil einer vernetzten, intelligenten Welt Industrie 4.0 fokussiert auf die Produktion intelligenter Produkte, Verfahren und Prozesse Cyber-Physical Systems ermöglichen die intelligente Fabrik 5 Intelligente Produkte unterstützen aktiv den Produktionsprozess An ihren Schnittstellen wird die Fabrik zum Bestandteil einer intelligenten Infrastruktur Die Produktion folgt dem Takt des Menschen Quelle: Abschlussbericht des Arbeitskreises INDUSTRIE 4.0

6 Zusammenwachsen der Ingenieurs- und IT-Welt durch Cyber-Physische Systeme (CPS) Intelligente, internetbasierte Vernetzung von Objekten im Unternehmens- und Produktionsumfeld Maschinenund Anlagenbau Sicherheit und Vertrauen IKT-Sicherheit zum Aufbau von Vertrauen und Akzeptanz der Anwender Softwareprovider Cloud-Technologien Community Cloud verknüpft einzelne, dezentrale Cloud-Lösungen 6

7 Cloud-Technologien Balanciere Anforderungen der Business-Abteilungen und der IT Geschwindigkeit: Ich brauche den Service jetzt, nicht in 6 Monaten Kosten: Niedrige laufende Kosten ohne Einstiegsinvestition Flexibilität: Services müssen an die Geschäftsentwicklung anpassbar sein Einfache Nutzbarkeit: Services müssen einfach nutzbar sein Business Anforderungen Sicherheit: Meine Daten müssen geschützt sein. Stabilität, Verfügbarkeit: Services, Infrastruktur müssen verlässlich sein Manageability: Wie managen wir Releasewechsel, Inkompatibilitäten? Integrierbarkeit: Services müssen in bestehende Prozesse integrierbar sein IT-Technische Anforderungen IT Abt. 7

8 Sicherheit und Vertrauen Vielfältige Standards existieren hier evaluiert im Rahmen einer internen HP Studie Anzahl (max = 85) Verteilung BSI-Kriterien auf die Ebenen der HP Cloud Referenzarchitektur gemäß BSI-Eckpunktepapier (quantitativ) Wohlspezifiziert, etablierte Produkte, Dienstleistungen existieren. 1 - Hardware Platform 2 -Betriebssystem 3 - Datenbanken + Middleware 4a - Basis- Services 4b - Betrieb Basis- Services 5 - Servicebetrie b Wenig strukturiert, hoch komplex. Wenige Produkte, viel hängt an Prozessen und Personen. 6a - Serviceimple mentierung 6b - Servicestrate gie/-design ungutes Bauchgefühl BSI-Kriterien Geschäftsprozesse BSI = Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik Sicherheitsempfehlungen für Cloud Computing Anbieter (Stand 10/2011)

9 Cyber-physische Systeme Ein cyber-physisches System [ ] bezeichnet den Verbund informatischer, softwaretechnischer Komponenten mit mechanischen und elektronischen Teilen, die über eine Dateninfrastruktur, [ ] kommunizieren. Ein cyber-physisches System ist durch seinen hohen Grad an Komplexität gekennzeichnet. (http://de.wikipedia.org/wiki/cyber-physisches_system ) Herausforderungen das Management von CPS Informations- und softwaretechnische Komponenten werden (noch) wichtiger Kommunikation zwischen verteilten Komponenten wird allgegenwärtig Die Komplexität des Gesamtsystems steigt dramatisch Datenmengen wachsen schnell Ohne aktives Management des Gesamtsystems wird dessen Verfügbarkeit sinken 9

10 Agenda Industrie 4.0 Das Projekt: Virtual Fort Knox Die Basis: HP Cloud Infrastruktur und Services Die Architektur: Security, Applikationen, Ausfallsicherheit Zusammenfassung 10

11 Virtual Fort Knox ist eine Forschungsinitiative des Fraunhofer IPA und der Hewlett-Packard GmbH, die mit Unterstuẗzung des Landes Baden-Wu rttemberg umgesetzt wurde. in Kooperation mit 11

12 Virtual Fort Knox (VFK) Ein Pilotprojekt des Fraunhofer IPA in Zusammenarbeit mit: Hewlett-Packard GmbH, POL Solution GmbH Xetics Fraunhofer IOSB Weitere Partnerfirmen mit dem Ziel der Pilotierung der Szenarien: Maschinendatenerfassung/ -auswertung Echtzeit-Prozessanalyse Anwendungsbeispiel: Einsatzszenario Vertrieb, Angebotswesen Konstruktion, Planung Visualisierung BDE/BDA Steuerung, Prozessführung. Inbetriebnahme Anwendungsbeispiel: Lastszenario Datenvolumen Serverleistung Betrieb und Serv i ce Umbau, Upgrading 12 Gesamtkonzept (im Projekt: Virtuelles Fort Knox als Demonstrator)

13 Kernelemente des Virtual Fort Knox Services für KMU Nutzen Transparenz Sicherheit & Vertrauen Föderative Plattform Akzeptanz Abrechnung nach Verbrauch Geschäftsmodell Geschwindigkeit Flexibilität 13

14 Agenda Industrie 4.0 Das Projekt: Virtual Fort Knox Die Basis: HP Cloud Infrastruktur und Services Die Architektur: Security, Applikationen, Ausfallsicherheit Zusammenfassung 14

15 HP Cloud Infrastruktur-Portfolio Converged Infrastructure und Cloud Service Automation Software Basic IaaS HP CloudSystem Matrix Advanced Automation HP CloudSystem Enterprise Service Marketplace, Billing HP CloudSystem Service Provider 15 Provisionierung von Infrastruktur und einfach bereitzustellenden Anwendungen in wenigen Minuten Vereinheitlichtes Management von Services (cloudbasiert und traditionelle IT) Lifecycle Management Applikation-zu- Infrastruktur HP Cloud Maps optimieren komplexe Provisionierungsprozesse Macht Cloud Services aus Public und Private Clouds nutzbar Optimiert für Mandantenfähigkeit Personalisiertes Service-Portal Verbrauchsabhängige Abrechnung von Services

16 HP Cloud Services Portfolio Private Cloud Managed Cloud (ECS) Private Virtual Private Public Cloud BETREIBER Kunde HP HP HP (HPcloud.com) CAPEX/OPEX CAPEX CAPEX oder OPEX OPEX OPEX LOKATION Kunden-RZ HP-RZ oder Kunde-RZ HP-RZ zur Auswahl Festgelegte Lokationen SLAs SLAs der Kundenorg. Standard System-Level SLA Verhandelte HP SLA Veröffentlichte SLA BESTELLBAR HP CloudSystem HP CloudSystem+Service oder Managed Service Managed Service Kreditkarte oder klassische Bestellung FAKTURIERUNG HP CloudSystem HP CloudSystem und/oder genutzte Services (monatsgenau) Monatlich gebuchte Services + Burst (tagesgenau) Verbrauch (stundengenau) WORKLOADS Enterprise Applikationen Neue Applications Development & Test 16

17 Agenda Industrie 4.0 Das Projekt: Virtual Fort Knox Die Basis: HP Cloud Infrastruktur und Services Die Architektur: Security, Applikationen, Ausfallsicherheit Zusammenfassung 17

18 VFK Sicherheitsschichtenmodell Grad der Sicherheit Level 2 private Domain - explizites Vertrauen (persönlich gewährt) Level 1 Hoch sicher - Kollaboration + + Threat Response (ArcSight) -Security Breach Management (ArcSight) Data BackUp 3 rd party operat. Sec Secure Appl. Development (Fortify) Thread & Patch Management Application Vulnerability Scanning (Fortify) Enterprise Mobile Security Endpoint Protection (TippingPoint) Services Produkte Services Produkte Kostenreduktionspotenzial durch Community Platform Level 0 sicher _ plattforminterne Kommunikation Monitoring (ArcSight) Infrastructure Security Access Control (ArcSight) IAM DLP Encryption VFK Operat. Sec Web/URL Filtering (Tipping Point) Secure Perimeter BCRS IDS/IPS (TippingPoint) DB Security Services Produkte 18

19 VFK-Plattform Referenzarchitektur Kunde Partner ISV Aggregation Plattform Marktplatz-Portal und Service-Broker Aggregierte Dienste CRM ERP PPS MES MSB: Integrationsplattform, Workflow-Steuerung CPS CPS CPS CPS 19

20 Fehlertoleranter Industrierechner HP NonStop, Multi-Cloud-fähig VFK Plattform (basierend auf HP ECS Private Cloud Services) Community Cloud HP NonStop Kunde A Kunde B Kunde D Kunde E Kunde C Kunde F VFK Private Cloud (PC) Partner 1 Partner 2 Partner 3 Partner 4 VFK Adapter Appliance HP NonStop: ausfallsicher & Schadsoftware-resistent HP NonStop: Die rote Karte für Stuxnet & Co. HP NonStop VFK Adapter Appliance Aggregation Layer (HP AP4SaaS Broker) Cloud A Cloud B VFK Adapter Appliance: Lokaler NonStop Rechner, stellt sicher dass die Produktion auch bei Störungen in der Kommunikation mit den Clouds ungestört weiterläuft. Remotebetrieb durch HP Enterprise Services. HP NonStop VFK Adapter Appliance 20

21 Agenda Industrie 4.0 Das Projekt: Virtual Fort Knox Die Basis: HP Cloud Infrastruktur und Services Die Architektur: Security, Applikationen, Ausfallsicherheit Zusammenfassung 21

22 Nutzen des Virtual Fort Knox 7 6b 6a Geschäftsprozesse Servicestrategie/-design Implementierung Applikationsservices Betrieb Applikationsservices Betrieb Datenbanken, Middleware Basis-Services: Datenbanken, Middleware Betriebssystem Hardwareplatform Servicenutzung schnell, einfach, flexibel, zielgerichtet Spezialisierte Services, attraktives Geschäftsmodell, keine Investition in IT-Infrastruktur Betrieb 7x24, Service Help Desk, Community Management, Implementierungsstandards, Zertifizierung von Applikationsservices Standardisierte Basis-Services, Skalierbarkeit, Betrieb 7x24, Identity/Access Management, Patch Management, Security Management Betrieb 24x7, Patch Management, Security Management, Virus Scan, Skalierbarkeit, Betriebssystem, Infrastruktur, Virtualisierung, Verfügbarkeit, Backup/Restore Software Service Nutzer Zertifizierte Services sind sofort einsetzbar Die Produktion läuft Software Service Provider Service-Ecosystem ist schon vorhanden Zugang zu etablierter Kunden-Community Vertrauensvorsprung durch Nutzung der Community Plattform Virtual Fort Knox Betreiber Professioneller Betrieb einer agilen, verfügbaren Plattform Definiert Standards gemeinsam mit der Community (Service Provider, Nutzer) Setzt die Standards durch Zertifiziert Serviceanbieter, Services und Nutzer Bietet nutzungsabhängige Abrechnung (pay-per-use) 22

23 Vielen Dank Kontakt: Dr. Carsten Malischewski Business Development Executive Hewlett-Packard GmbH 23

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