Projekte

"SIGIS" Ansprüchen Genüge getan

STADT SIEGBURG SETZT AUF LAYER-3-SWITCHING UND GIGA ETHERNET

"SIGIS" ist ein anspruchsvolles Projekt der IT-Verantwortlichen bei der Stadtverwaltung Siegburg. SIGIS hat die Zielsetzung, verwaltungsinterne Arbeitsabläufe zu optimieren. Dieses "Geo-Informations-System" stellt allerdings hohe Bandbreiten-Anforderungen an das Lokale Netzwerk. Dem galt es mit einer LAN-Modernisierung professionell zu entsprechen. Die Entscheidung fiel auf ein switched Layer 3 Ethernet mit 1000 Mbit/s im Backbone.

Im Dienste der Bürger fachbereichsübergreifende Informationen innerhalb des kommunalen Verwaltungsapparats schnell, einfach und effizient für jeden Mitarbeiter im Zugriff zu halten - das war für die Abteilung Technikunterstützte Informationsverarbeitung der Kreisstadt Siegburg die anspruchsvolle Zielsetzung. Das Kürzel "SIGIS" steht für die nunmehr realisierte Applikation: Das Siegburger Geo-Informations-System - so die aufgeschlüsselte Bezeichnung der umgesetzten Lösung - ist seit einigen Monaten im Rathaus zur Unterstützung bestimmter Arbeitsabläufe "at work". SIGIS bietet den Anwendern die Möglichkeit, datenintensive Informationen wie Kartenausschnitte, Baupläne, Luftbilder und vieles mehr direkt vom Server über das Netzwerk auf den Client-Bildschirm zu laden.


"Grundsätzliche Intention unseres SIGIS-Vorhabens war es einen fachanwendungsübergreifenden Datenaustausch zu ermöglichen. Und zwar so, daß auch qualifizierte Laien in der Lage sind, für ihre jeweiligen Aufgabenbereiche sehr spezifische raumbezogene Informationen einbeziehen zu können. Folglich haben wir uns bemüht, derartiges komplexes Datenmaterial für solche Verwaltungstätigkeiten, die jenseits der ursächlichen Erarbeitungs-Anforderungen liegen, einfach und easy to use darstellen zu können. So sind nun von einer Vielzahl an Arbeitsplätzen Direktzugriffe auf Original-Datenquellen möglich, damit entfällt die Problematik von doppelter Datenvorhaltung und -pflege", skizziert Bernd Lehmann, Leiter der Abteilung Technikunterstützte Informationsverarbeitung bei der Stadtverwaltung Siegburg, das SIGIS-Konzept. Und führt weiter aus:

"Der typische User dieser Applikation ist jeder Mitarbeiter insbesondere im Rathaus, der in seinem Fachbereich in irgendeiner Form mit räumlichen Bezügen zu tun hat. Zum Beispiel ein Kollege, der Auskunft über Eigentümerangaben geben möchte etwa im Rahmen der Bebauungsplanung oder der Erteilung von Baugenehmigungen. Für solche Anforderungsszenarien ist die direkte, unkomplizierte Nutzung von Luftbildern und ähnlichem eine wertvolle, zeit- und kostensparende Hilfe. Vor allem auch deshalb, weil SIGIS große Flexibilität hinsichtlich Einblendungen, Zoom- und Vergrößerungs-Möglichkeiten bietet". Die Attraktivität von SIGIS hat übrigens bereits das Interesse anderer Kommunen geweckt - diese "me-to"-Ambitionen sind für Lehmann und sein Team eine markante Bestätigung, gute Arbeit geleistet zu haben.

Vor dem umfassenden Erfolg von SIGIS stand jedoch eine nicht unbeträchtliche Hürde. Sehr schnell kristallisierte sich nämlich heraus, daß die Bandbreitenansprüche von SIGIS die vorhandene LAN-Infrastruktur im Rathaus mitsamt der angeschlossenen Lokationen deutlich überforderte. Kein Wunder bei der multimedialen Ausprägung der zu transportierenden hohen Datenvolumina. Folglich tat schnelles Handeln not. So galt es die auftretenden Performance-Engpässe zu analysieren, um rasche Behebung der mißlichen Situation zu erreichen - möglichst unter Beibehaltung der vorhandenen physikalischen Netzwerkstruktur. Und eines war von vorneherein klar: Alle Modernisierungs- Maßnahmen hatten sich einem reglementierten Budget zu unterwerfen. Denn wie alle Kommunen ist auch die Kreisstadt Siegburg zu kostenschonender Vorgehensweise verpflichtet.

Das LAN im Siegburger Rathaus basiert auf einer "klassischen" strukturierten Verkabelung, bestehend aus Primär-, Sekundär- und Tertiärebene. In Sachen Primärbereich ist festzuhalten, daß das Rathaus nicht Teil einer Campusverkabelung ist, sondern externe WAN-Anbindungen bestehen. So zum Beispiel jeweils ISDN-S0-Anschluß zur Stadtbibliothek, zum Bauhof und zur Musikschule. Mit dem Rechenzentrum des Rhein-Sieg-Kreises wird via ISDN-2M-Standleitung kommuniziert, die Stadtentwicklungsgesellschaft (SEG) sowie die Volkshochschule (VHS) sind per 11 Mbit/s Funk-LAN IEEE 802.11 mit dem Rathaus verbunden. "Diese Wireless-Lösungen haben sich sehr bewährt. Sie laufen ausgesprochen stabil, sind kostengünstig und sehr flexibel einsetzbar und benötigen so gut wie keine aufwendige Betreuung", konstatiert Thomas Limbach, Systemadministrator bei der Siegburger Stadtverwaltung.

Die Sekundärebene im Rathaus besteht aus fünf Etagenverteilern, die sternförmig per LWL an den Hauptverteiler im Rechenzentrum, das sich im ersten Obergeschoß befindet, angeschlossen sind. Die Anbindung der Verteiler erfolgt jeweils mittels 62,5/125 µm Glasfaser. Die Client-PCs in der Tertiärebene werden via Kat 5 Twisted-Pair-Kupferkabel versorgt, die Anwender sind hierbei sternförmig mit dem jeweiligen Etagenverteiler verbunden. Insgesamt zählt die Stadtverwaltung Siegburg rund 250 Arbeitsplatz-PCs, davon bilden 150 Mitarbeiter den Pool der potentiellen SIGIS-User. Zirka 200 Fachanwendungen haben Bernd Lehmann und sein Team zu betreuen. Generell ist die Applikations-Szenerie fest in Microsoft-Hand, so sind die typischen Win-NTund Office-97-Lösungen zu finden. In der Mehrheit sind NT-Server im Einsatz.

"Unser altes Netzwerk lieferte größtenteils shared 10Mbit/s Ethernet für die Etagen sowie switched 10 und 100 Mbit/s Ethernet im Backbone. Es bestand eine Layer-2-Struktur, wir hatten also im Rathaus bis dato nur eine einzige Broadcast-Domain. Im RZ bildeten ein Hub sowie ein Switch mit 24 x 10/100Base-TX-Ports den Sternpunkt. Ein solcher Fast Ethernet Switch war auch im vierten Obergeschoß und im Erdgeschoß positioniert. In den übrigen Etagenverteilern wurden Hub-Systeme eingesetzt", blickt IT-Leiter Bernd Lehmann zurück. Alle aktiven Komponenten waren Systeme von Bay/Nortel Networks.

Daß diese Netzwerk-Konstellation für moderne, bandbreitenintensive Anwendungen à SIGIS keine optimalen Voraussetzungen bot, war naheliegend. Nun stellte sich die Frage, in welche Richtung und mit welcher Marschroute eine Modernisierung zu gehen hatte. Bernd Lehmann und sein Team entschieden sich in dieser Planungsphase für die Inanspruchnahme externer Hilfe. Nach entsprechender Marktsondierung fiel die Wahl auf die in Troisdorf ansässige GORDION Network Consulting GmbH, spezialisiert auf Netzwerk-Analyse, -Design und -Planung, Projekt-Management und -Realisierung.

"Die detaillierte Erfassung der Ist-Situation ist für uns die Grundlage für eine individuelle Konzeption und Netzwerk-Planung", erklärt Dipl.-Wirt. Inform. Oliver Lindlar, Projektmanager GORDION. Folglich machten sich die Troisdorfer Spezialisten in Sachen Lastmessung von SIGIS unverzüglich an die Arbeit. "Die Analyse der durch SIGIS induzierten Netzlast ergab, daß ein einziger Druckauftrag eines einzigen Anwenders etwa 30 MByte Datentransfer verursacht. Da SIGIS auf flächendeckenden Einsatz überall im Rathaus fokussiert ist, lag die Konsequenz aus der Hinzurechnung jedes weiteren SIGISAnwenders auf der Hand: Performance-Erhöhung mit notwendigen Reserven war das k.o.-Kriterium für die Netzwerk-Optimierung". Und Thomas Hülsiggensen, System-Engineer GORDION, ergänzt: "Die hohen Datentransfers, welche durch die SIGIS-Software angestoßen werden, determinieren die erforderliche Bandbreite des LANs im Rathaus. Unsere Empfehlung lautete daher: Einsatz des SIGIS-Systems in einer switched 100 Mbit/s Ethernet-Umgebung".

Auf Basis der Analyse sowie in Erwartung zukünftiger Bandbreiten-Anforderungen entwarf GORDION ein dediziertes Konzept, das letztlich Ende Januar in die Praxis überführt wurde. Die Kernstrategie in Kurzform: Komplett-Ablösung des shared 10 Mbit/s Ethernet-Systems, Migration zu switched Layer 3 10/100/1000 Mbit/s Ethernet. Daraus ergaben sich mit Blick auf die verschiedenen Netzwerkbereiche folgende umzusetzende Maßnahmen:

  • Sekundärebene/Backbone: switched Gigabit Ethernet (1000Base-SX) via Core-Switch.
  • Tertiärebene/Etagen: switched Fast Ethernet (100Base-TX).
  • Server-Farm: Anbindung der Hauptserver mittels Gigabit Ethernet (1000Base-SX).
  • Die Etagen/Anwenderbereiche erhalten jeweils eine eigene Broadcast-Domain (VLAN).
  • Das IP-Routing erfolgt zentral auf dem Core-Switch.

"Mit diesem Konzept haben wir die Bedürfnisse der Siegburger Stadtverwaltung unter Berücksichtigung aller notwendigen Reserven für die Zukunft exakt getroffen", so Oliver Lindlar, "und das beinhaltet natürlich auch Flexibilität hinsichtlich gegebenenfalls weiterer sukzessiver Bandbreiten-Erhöhungen etwa in Netzwerk-Teilbereichen".

Nun galt es für Bernd Lehmann und seine Mannschaft, die fixierte Strategie in eine "leibhaftige" Konstellation zu überführen. Eine gemäß den festgeschriebenen Regulativen der Öffentlichen Hand durchgeführte Ausschreibung diente der Identifizierung des bestgeeigneten Lösungslieferanten bzw. Systemintegrators. "Neben den per se hochprioritiven Kostenparametern bezüglich Aufwand-/Nutzenrechnung und Budget-Entsprechung waren für uns Aspekte wie geografische Nähe, nachweisliche Expertise, Servicespektrum und Flexibilität im doing ausschlaggebend", erklärt IT-Leiter Lehmann.

Da GORDION unter einem Dach mit getrennten Gesellschaften Network Consulting und Systemintegration anbietet, beteiligte sich die GORDION Data Systems Technology GmbH an der Ausschreibung und stützte sich dabei auf Komponenten und Lösungen des Herstellers Extreme Networks. Im Zuge der Auswertung aller eingegangenen Angebote erhielt das Unternehmen aus Troisdorf den Zuschlag. Dazu Bernd Lehmann: "GORDION hat allen Vorgaben von uns paßgenau entsprochen. Die absolut budgetverträgliche Kalkulation der vorgeschlagenen Lösung war zwar sehr wichtig für uns, ist aber im Zusammenhang mit dem ins Spiel gebrachten Hersteller zu sehen. Extreme gilt - und darin sind sich alle Analysten und Marktbeobachter einig - mittlerweile als eine der ersten Adressen in Sachen Highspeed Ethernet-Entwicklungen, -Produkte und -Innovation". Ende Januar 2001 konnte die GORDION Data Systems Technology GmbH die Systemintegration erfolgreich abschließen, so daß sich nun folgende Konstellation im Rathaus Siegburg präsentiert:

Im Rechenzentrum wurde ein chassisbasierter Gigabit Ethernet Switchrouter Alpine 3808 von Extreme Networks, als Core-Switch konzipiert für Enterprise Backbone-Anforderungen, positioniert. Daran via 1000Base-SX angeschlossen sind insgesamt sieben Enterprise Desktop-Switches Summit 48 von Extreme Networks, die mittels 10/100Base-TX die verschiedenen Etagen des Rathauses versorgen.

Eine redundante Konfiguration des Core-Switches ist möglich. Das ESRP-Protokoll der Extreme Switches ermöglicht eine Layer 2 und 3 Redundanz mit realistischen Umschaltzeiten von weniger als zehn Sekunden. "Parallel zur Netzwerk-Umstellung haben wir die Vergabe von IPAdressen modifiziert und etagenbasierte IP-Netze eingeführt", merkt Marc Hershey, Systemadministrator bei der Siegburger Stadtverwaltung, an. "So können wir nun die attraktiven Möglichkeiten der VLAN-Bildung nutzen". Alle Extreme Switch-Lösungen verfügen standardmäßig über Wirespeed Layer 3 IPRouting und Layer 2 Switching, Policy based QoS (Ethernet), überschneidende VLANs mit Tagging, mehrfache Load-Sharing-Trunks und Spanning Tree sowie Management via HTTP, SNMP, RMON und Telnet mit Port Mirroring.


Fazit

Bernd Lehmann zieht nach gemeisterter Netzwerk-Modernisierung folgende Bilanz: "Mit unserer homogenen, voll geswitchten Ethernet-Landschaft mit bis zu 1000Mbit/s Kapazität im Backbone verfügen wir über eine moderne, zukunftsoffene und leistungsstarke Infrastruktur für multimediale, bandbreitenhungrige Applikationen von heute und morgen. Da sich auch eine Stadtverwaltung mehr denn je als service-betonte Instanz zu betrachten und den Bürgern optimierte Dienstleistungen zu erbringen hat, ist auch bei den unterlegten Netzwerk-Ressourcen dynamische Perspektivik vonnöten. Nicht zuletzt aufgrund der kontinuierlichen Unterstützung seitens GORDION sehen wir uns gut gewappnet, den hierzu notwendigen sachdienlichen Kurs zwischen Visionen und pragmatischer Vorgehensweise auch zukünftig exakt zu steuern".

(rh)