Digitalisierungsstau fordert neue Netzwerktechnik fgOTN macht Glasfasernetze für Behörden flexibler

Die Glasfaser-Technologie fgOTN ermöglicht Ämtern, Behörden und Kommunen, ihre Netzwerkinfrastruktur entscheidend aufzuwerten. Damit könnte endlich Fahrt in die stockende Digitalisierung der öffentlichen Verwaltung kommen.

Die Digitalisierung der deutschen Verwaltung kommt nur langsam voran. 2017 trat das Onlinezugangsgesetz (OZG) in Kraft und verpflichtete deutsche Behörden, alle ihre Verwaltungsdienstleistungen bis Ende 2022 digital anzubieten. Von diesem Ziel ist die deutsche Verwaltung allerdings immer noch weit entfernt. Eine Studie des Vergleichsportals Verivox ergab, dass im Dezember 2024 lediglich 36 Prozent der Behördendienste digital verfügbar waren. Zwei Drittel der über 6.000 einzelnen Verwaltungsservices in ganz Deutschland sind nach wie vor offline. Laut dem Online-Digimeter des Instituts der deutschen Wirtschaft (IW) liegt Deutschland damit im EU-weiten Vergleich der digital verfügbaren Bürgerdienste auf Rang 13 von 27, wie Table.Briefings schreibt.

Gründe für den Rückstand sehen die Autoren der Verivox-Studie etwa im Fehlen einheitlicher IT-Lösungen auf der Basis standardisierter Software. Die deutsche Bürokratie verlangt die Entwicklung komplexer und anfälliger Individuallösungen. Auch die digitale Ausbildung des Personals im öffentlichen Dienst ist mangelhaft.

fgOTN-Standard bietet der Verwaltung viele Chancen

Mehr Tempo bei der Digitalisierung deutscher Ämter und Behörden ist dabei nicht nur für den digitalen Zugang zu Bürgerservices wünschenswert. Innerhalb einer Behörde tragen leistungsfähige IT-Infrastrukturen dazu bei, interne Arbeitsschritte und den Austausch zwischen Abteilungen effizienter zu gestalten. Im Zusammenspiel mit externen Datenquellen können digitale und automatisierte Prozesse zudem etwa Smart-City-Projekte für lebenswertere Städte voranbringen oder im Krisen- und Katastrophenfall die Kommunikation mit Einsatzkräften und Bürgern erleichtern und die Sicherheit erhöhen.

Eine wichtige Grundlage für solche Anwendungsszenarien sind schnelle und sichere Datenübertragungen auf der Basis von Glasfaser. Der neue fgOTN-Übertragungsstandard auf Backbone- und städtischer Metroebene bietet Ämtern und Behörden nun neue Möglichkeiten, um digitale Dienste auszubauen. Die Abkürzung fgOTN steht für „fine grain Optical Transport Network“. Der seit 2023 offiziell anerkannte Standard ist eine Weiterentwicklung des traditionellen OTN und verbessert die Übertragung von Daten über Glasfaser. Er bietet eine überaus flexible und anpassbare Bandbreite, die es ermöglicht, Netzwerke dynamisch an sich ändernde Anforderungen anzupassen.

Spezielle Plattformgeräte, die den Anforderungen der öffentlichen Verwaltung in Deutschland entsprechen und im vergangenen Jahr erstmals auf den Markt gekommen sind, machen die Vorteile der neuen Technologie nun erstmals zugänglich. Dazu zählt etwa Netzwerkequipment für den Austausch zwischen Rechenzentrum, das Wavelength Division Multiplexing (WDM) beherrscht. Bei WDM handelt es sich um eine Technologie, die mehrere optische Signale auf unterschiedlichen Wellenlängen über eine einzige Glasfaser überträgt.

Für den Einsatz in kritischen Umgebungen sollte fgOTN-fähiges Netzwerkequipment zudem Dienste wie PCM (Pulse Code Modulation), PDH (Plesiochronous Digital Hierarchy), SDH (Synchronous Digital Hierarchy), PKT (Packet) oder OTN (Optical Transport Network) unterstützen. Diese Vielseitigkeit ermöglicht es, verschiedene Kommunikationsdienste zu integrieren und zu verwalten. Eine Ausstattung mit diesen Spezifikationen lässt sich darüber hinaus schnell und unkompliziert in Ämtern, Behörden, kritischen Umgebungen und Rechenzentren integrieren.

Granulare Bandbreiten von 10 Megabit bis 400 Gigabit pro Sekunde

Mithilfe der leistungsfähigen fgOTN-Ausstattung können Verwaltungen ihre Glasfasernetze flexibel für verschiedene Szenarien aufstellen – von der ruckelfreien Videokonferenz bis hin zum großangelegten Big-Data-Projekt. Denn fgOTN ermöglicht es Administratoren, für jede Anwendung die passende Bandbreite bereitzustellen. Die Übertragungsraten beginnen bei 10 Megabit pro Sekunde in kleinen Netzwerken oder beim Einsatz älterer Hardware. In Hochgeschwindigkeitsnetzen, modernen WAN-Netzen oder Rechenzentren erreichen die Bandbreiten bis zu 400 Gigabit pro Sekunde.

Die Granularität in Schritten von mindestens 10 Mbit/s ist besonders nützlich, um flexibel auf unterschiedliche Anforderungen zu reagieren, ohne unnötig große Bandbreiten bereitzustellen, die nicht gebraucht werden. Zudem bietet fgOTN die Möglichkeit, Bandbreiten anzupassen, ohne laufende Dienste zu unterbrechen. Dies ist besonders für Applikationen relevant, die eine kontinuierliche Datenübertragung erfordern, wie Videokonferenzen oder Echtzeit-Datenanwendungen. Die flexible Skalierung von Bandbreiten bietet sich aber auch für Behörden an, die große Datenmengen analysieren oder Bildungs- und Schulungsprogramme für ihre Mitarbeitenden ausrollen.

Physische Datentrennung erhöht Zuverlässigkeit

Ebenso verwendet fgOTN standardmäßig eine so genannte „harte“ Isolierungstechnologie, die Datenströme physisch voneinander trennt. Die Datenübertragung erfolgt in separaten Kanälen und Zeitfenstern, sodass keine Störungen entstehen. Damit unterscheidet sich fgOTN von Übertragungen mit virtueller Isolation, bei der Datenströme zwar logisch getrennt, aber physisch im selben Kanal übertragen werden. Die physische Trennung verbessert die Zuverlässigkeit und Sicherheit von Datenübertragungen und vermindert die Gefahr von Datenverlusten oder Beschädigungen durch Interferenzen.

Traditionelle Datenleitungen teilen oftmals die Bandbreite zwischen verschiedenen Diensten auf, was zu Überlastung und Engpässen führen kann, wenn viele Daten gleichzeitig übertragen werden. Die physische Isolation vermeidet das Phänomen plötzlicher Datenstaus, da jeder Dienst seine eigene, dedizierte Bandbreite hat und nicht mit anderen Diensten um Ressourcen konkurrieren muss. Dies führt zu einer stabileren und effizienteren Datenübertragung ohne plötzliche Verzögerungen oder Engpässe.

Die Isolation verhindert zudem, dass Datenströme von verschiedenen Diensten miteinander in Konflikt geraten oder unbefugt aufeinander zugreifen können. Dies ist besonders wichtig für sensible Daten, wie sie oft in Regierungs- und Behördenanwendungen verwendet werden. Im Umfeld von E-Government-Diensten verschafft sie Bürgern etwa einen zuverlässigen und sicheren Online-Zugang zu Verwaltungsdiensten.

Schnelle Fehlererkennung

Um Datenübertragungen zusätzlich zu schützen, nutzt die fgOTN-Technologie SCNP 1+1 Link-Level Protection und ASON Network-Level Multi-Route Protection. SNCP (Subnetwork Connection Protection) bietet Schutz auf der Ebene der Netzwerkverbindungen. Für jede Verbindung existieren zwei parallele Pfade (1+1). Einer dieser Pfade ist aktiv, während der andere als Backup fungiert. Auf diese Weise kann der Backup-Pfad einspringen, ohne dass es zu Unterbrechungen kommt. Das Umschalten geschieht automatisch, was Ausfallzeiten verhindert.

ASON steht für „Automatically Switched Optical Network“ und versetzt die IT-Teams in Verwaltungen, Ämtern und Behörden in die Lage, das optische Netzwerk dynamisch und automatisiert zu steuern. Der Schutzmechanismus ist darauf ausgelegt, Netzwerkressourcen effizient zu nutzen und bei Bedarf schnell auf Änderungen zu reagieren. Im Gegensatz zur Link-Level-Protection-Technologie, die sich auf einzelne Verbindungen konzentriert, bezieht sich der Network-Level-Schutz auf das gesamte Netzwerk. ASON ermöglicht es, mehrere alternative Routen für die Datenübertragung zu definieren. Wenn ein Fehler auftritt, kann das Netzwerk automatisch auf eine dieser alternativen Routen umschalten, um den Dienst fortzusetzen.

Unterbrechungsfreie Kommunikation im Krisenfall

Beide Schutzmechanismen (SNCP und ASON) sind darauf ausgelegt, Netzwerkfehler schnell zu erkennen und zu beheben. Durch die Kombination von Link-Level- und Network-Level-Schutz kann das Netzwerk sehr schnell auf Fehler reagieren und die Datenübertragung auf alternative Pfade umleiten. Dadurch werden Dienstunterbrechungen auf ein Minimum reduziert. Dies ist besonders wichtig für unternehmenskritische Anwendungen, die eine hohe Verfügbarkeit erfordern. Im Krisenfall sorgen die Schutzmaßnahmen dafür, dass Kommunikationsnetzwerke auch bei Ausfällen rasch wiederhergestellt werden und Behörden schnell kommunizieren können.

Ob E-Government-Dienste, effiziente Zusammenarbeit oder Prävention für den Krisenfall: Die Einführung von fgOTN-Technologie bietet der deutschen Verwaltung zahlreiche Vorteile, die weit über die bloße Digitalisierung von Verwaltungsdiensten hinausgehen. Durch die flexible und skalierbare Bandbreite, die fgOTN bereitstellt, können Behörden ihre IT-Infrastrukturen effizienter nutzen und sich besser auf die dynamischen Anforderungen der digitalen Welt einstellen.

Über den Autor

Sixuan Zou ist Director of Network Solution Sales bei Huawei Technologies Deutschland. Seine Expertise umfasst Festnetzarchitekturen, Glasfasertechnologien sowie IP-Industrie-Lösungen.

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