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Technologien
Projektziele
- Entwicklung und Inbetriebnahme einer browserbasierten Software-Lösung für bundesweite Fach- und Geobasisdaten, basierend auf einem relationalen Datenbanksystem und einem Geografischen Informationssystem. Ablösung einer im Einsatz befindliche Desktop GIS-Fachanwendung.
- Entwicklung und Umsetzung eines mehrstufigen Sicherheitskonzepts mit starker Authentifizierung für den sicheren Zugriff auf die Anwendung durch einen festgelegten Personenkreis über das Internet.
- Entwicklung scriptgesteuerter Routinen zur Überführung sehr heterogener Eingangsdaten in standardisierte Datenbankstrukturen eines zuvor entwickelten Datenmodells.
DigiNetzG
- Mit dem Inkrafttreten des Gesetzes zur Erleichterung des Ausbaus digitaler Hoch-geschwindigkeits¬netze (DigiNetzG) vom 9. November 2016 wurde in § 77a Tele-kommunikations¬gesetz (TKG) eingeführt, dass die Bundesnetzagentur als Zentrale Informations¬stelle des Bundes (ZIS) den Infrastruktur-atlas bereitstellt.
Großes System, feine Details
Der Infrastrukturatlas der Bundesnetzagentur
Die Idee des Infrastrukturatlas (ISA) der Bundesnetzagentur ist im Rahmen der Breitbandstrategie der Bundesregierung 2009 entwickelt worden. Durch ihn soll die Planung und Mitnutzung vorhandener Infrastrukturen beim Breitbandausbau erleichtert werden.
Die Auskunftsdienstleistungen zu Infrastrukturen durch die Bundesnetzagentur erfolgten anfangs ausschließlich über klassische Desktopanwendungen. Dieses Verfahren sollte durch ein automatisiertes Web-Informationssystem abgelöst werden. Die GDV mbH durfte sich dieser Aufgabe im Jahr 2011 stellen. Seitdem ist der Infrastrukturatlas immer weiter gewachsen, nicht zuletzt um neue gesetzliche Anforderungen zu erfüllen.
Das IT-System Infrastrukturatlas stellt den Kern der „Zentralen Informationsstelle des Bundes“ dar und besteht aus einem IT-Fachsystem, das von der GDV mbH entwickelt und seit 2011 in der Bundesnetzagentur betrieben und erweitert wird.
Big Data goes Geo
Im ISA sind Geodaten von in Deutschland vorhandener Infrastruktur enthalten, die grundsätzlich beim Ausbau von Breitbandnetzen mitgenutzt werden können (z. B. Glasfaserleitungen, Leerrohre, Kabelverzweiger etc.).
Derzeit stehen 15 verschiedene Infrastrukturarten mit über 18 Mio. Geo-Datensätzen von über 750 Infrastrukturinhabern zur Verfügung.
Zahlreiche Auswertungs- und Eingabemöglichkeiten sowie ein vielfältiges Rollenkonzept stellen besondere Anforderungen an die Datenverwaltung.
Hochperformant trotz großer Datenmengen
Die Datenbereitstellung, und Metadatenverwaltung ist über eine eigenständige Administrationsanwendung auf Basis des Web-Frameworks Oracle APEX möglich. Diese Anwendung verfügt neben reinen Steuerungsfunktionen unter anderem auch über umfangreiche formular- und reportbasierte Verwaltungsfunktionen zum Beispiel für Anträge, Infrastrukturinhaber, Ansprechpartner, Einsichtnahmeberechtigte und Benutzer
Die Administrationsanwendung ermöglicht außerdem, das Ansteuern nachgelagerter Datenbankprozeduren, welche Infrastrukturdaten für das WebGIS optimal aufbereiten und in verschiedenen Generalisierungsstufen in eine zweite Datenbank übertragen. Bei Datenaktualisierungen kommt es aufgrund der Nutzung von sog. Schattentabellen nur zu zeitlich sehr geringen Umschaltzeiten. Dadurch entstehen in den WebGIS Anwendungen des ISA, trotz häufiger Datenaktualisierungen nur kurze Ausfallzeiten im Sekundenbereich.
Der Datenzugriff im Infrastrukturatlas ist vielfach konfigurierbar. Benutzern können gebietsspezifisch nur bestimmte Infrastrukturarten, bestimmter Infrastrukturinhaber zur Ansicht gebracht werden. Verschiedene solcher „Antragskonfigurationen“ sind außerdem kombinierbar. In Kombination mit der Notwendigkeit Kartendaten immer direkt beim eigentlichen Zugriff zu erzeugen erfordert das einen hoch performanten Echtzeitzugriff auf große Geo-Datenmengen, der im Infrastrukturatlas realisiert wurde.
Unabhängige Teilsysteme
Das Gesamtsystem Infrastrukturatlas besteht aus drei Teilsystemen:
Jedes System besteht aus mehreren virtualisierten Servern auf Basis des Betriebssystems Windows Server 2012
Durch die Etablierung dieser Systeme ist bei Erweiterungen und Wartungsarbeiten ein effizienter Rollout möglich, der bereits vor Änderungen des Produktivsystems eine frühe Fehlererkennung ermöglicht und damit Ausfallzeiten minimiert.
Insgesamt sind 25 Server für den Infrastrukturatlas in Betrieb.
Schlaue Datenbanken
Die Datenhaltung erfolgt aktuell in zwei Oracle 12c Datenbanken pro Teilsystem. Datenbankinterne Java-Methoden, und PLSQL Prozeduren machen die Datenbank zu einem zentralen Teil der Geodatenverarbeitung im Infrastrukturatlas.
Die Migration dieses zentralen Datenbankkerns auf PostgreSQL / PostGIS, ist in konkreter Planung.
Online mit Sicherheit
Aufgrund der hohen Anforderung an die Datensicherheit, wurde bereits bei der Erstentwicklung einige sicherheitsbedingte Zusatzanforderungen an das System gestellt. So wurde bspw. die Systemarchitektur in zwei Teile getrennt. In einen, aus der Bundesnetzagentur heraus zugreifbaren Teil und in einen von außen, über eine demilitarisierte Zone (DMZ), zugreifbaren Teil. Im DMZ-Teil des Systems werden nur Daten hinterlegt, die für den Betrieb der Web-Komponenten notwendig sind.
Eine getrennte Authentifizierungskomponente mit einer zusätzlichen PIN-Abfrage sowie eine sessionbasierte Authentisierung der Benutzer sorgen für zusätzlichen Schutz.
Der gesamte Datenverkehr erfolgt in verschlüsselter Form per HTTPS.
Durch diese und weitere Maßnahmen zur Abwehr potentieller Bedrohungen sind für den Infrastrukturatlas große Teile der BSI-Grundschutz-anforderungen erfüllt.
Moderne Kartenkomponente
2018 wurde eine neue Kartenanwendung für Infrastrukturdaten in Betrieb genommen, in der die Daten, mit Erlaubnis des Infrastrukturbetreibers auch in höherer, nicht gesetzlich reglementierter Lagegenauigkeit, dargestellt werden können.
Die neue Anwendung „ISA-Mitnutzung“ wurde auf Basis des Spring Frameworks mit Verwendung des Kartenclients OpenLayers und des TypeScript-basierten Front-End-Webapplikationsframeworks „Angular“ erstellt.
Die serverseitig aus der Datenbank gerenderten Karten liefert die speziell auf die Bedürfnisse des Infrastrukturatlas abgestimmte und programmseitig erweiterte Serveranwendung GeoServer.
Sie möchten umfassendere Informationen zur Anwendung selbst und deren Einsatz- und Entwicklungsstufen? Dann sprechen Sie uns an: +49.(0)6132.7148.0 oder senden Sie uns eine Email: info at gdv.com!