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Produktlaufzeiten bis zu 60 Jahren

Da IT-Systeme in der Industrie oft in kritischen Bereichen eingesetzt werden, stellen die Kunden hohe Anforderungen an das Gesamtsystem: Zuverlässigkeit, Sicherheit und Gewährleistung von Funktionalität werden von Gleim als Erstes genannt. Wir staunen nicht schlecht, als unser Gesprächspartner zudem das Thema lange Laufzeiten anspricht: "Man muss bei Industriesystemen in viel längeren Laufzeiten rechnen", sagt er, als es beispielsweise Systemadministratoren von Unternehmen gewohnt seien. Es sei durchaus üblich, dass man in Zyklen von 5, 10, 20 oder manchmal auch 60 Jahren denkt. In einigen Fällen können Systeme in der Industrie ausgetauscht werden, oftmals müssen sie aber auch verweilen und dementsprechend lange gepflegt werden.

  • Linux kommt schon jetzt in vielen Industriebereichen zum Einsatz. (Quelle: elinux.org - CC-BY-SA 3.0)
  • An dem Stand des CIP-Projekts auf der ELCE 2016 ... (Quelle: The Linux Foundation - CC-BY 2.0)
  • ... wird das Software-Design eines Heizkraftwerkes erläutert... (Quelle: The Linux Foundation - CC-BY 2.0)
  • ... und in einem Modellaufbau simuliert. (Quelle: The Linux Foundation - CC-BY 2.0)
  • Aktivitätsübersicht: Auf diese Bereiche will sich das CIP-Projekt fokussieren. (Quelle: elinux.org - CC-BY-SA 3.0)
  • Zivile Infrastrukturprojekte stellen besondere Anforderungen an IT-Systeme. (Quelle: elinux.org - CC-BY-SA 3.0)
  • Das CIP-Projekt soll in drei festgelegten Phasen starten. (Quelle: elinux.org - CC-BY-SA 3.0)
  • Entwicklungsplan für Systeme im Bereich Energieerzeugung (Quelle: elinux.org - CC-BY-SA 3.0)
  • In diesem Beispiel sind Windows- und Linux-Systeme im Einsatz. (Quelle: elinux.org - CC-BY-SA 3.0)
  • Auch im Schienenverkehr sind IT-Systeme lange in Entwicklung. (Quelle: elinux.org - CC-BY-SA 3.0)
Zivile Infrastrukturprojekte stellen besondere Anforderungen an IT-Systeme. (Quelle: elinux.org - CC-BY-SA 3.0)
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Das Thema Langzeitpflege erhält daher im Rahmen der CIP besonders viel Aufmerksamkeit. Derzeit ist geplant, die eingesetzten Linux-Kernel über viele Jahre hinweg zu pflegen. "Zehn Jahre und mehr sind möglich", sagt Gleim. Denkbar wäre, dass eine Kernel-Version bis zu fünf Jahre lang Unterstützung für neue Hardware und konservativ ausgewählte neue Funktionen erhält. Nach Ablauf dieser Zeit würde man sich dann ausschließlich auf die Pflege von Security-Patches konzentrieren. Da man sich bei dieser Vorgehensweise auf wenige Kernel-Versionen einige, sei es möglich, über einen langen Zeitraum hinweg Pflege und Unterstützung anzubieten.

Zudem konnte man mit Ben Hutchings jemanden für die CIP gewinnen, der bereits über viel Erfahrung bei der Pflege von Linux-Kerneln besitzt. Hutchings ist vor allem von seiner Arbeit für das Debian-Projekt bekannt und kümmert sich derzeit um die LTS-Kernel 3.2 sowie 3.16. Greg Kroah-Hartman, Kernel-Entwickler und für einige Langzeitzweige zuständig, gratuliert der CIP zu dieser Wahl: "Ben Hutchings ist fantastisch. Ich kann mir niemanden besseren für diese Art von Arbeit vorstellen".

Klar ist aber auch, dass ein Kernel-Maintainer alleine nicht genügt. Gleim kündigt daher an, dass Hutchings jemanden zur Seite gestellt werde. Zudem habe jedes aktuelle Mitglied des CIP-Projekts selbst Entwickler im Haus, die sich mit dem Linux-Kernel und den Treibern beschäftigen. Es sei daher auch selbstverständlich, dass so viele Änderungen wie möglich, die im Rahmen der CIP an Linux und anderer Software vorgenommen werden, zurück in den offiziellen Code-Zweig fließen. Auf Dauer müsse man unbedingt vermeiden, eigene Code-Zweige zu pflegen.

Wie Mitte Oktober auf der Embedded Linux Conference Europe (ELCE) bekanntgegeben wurde, wird die CIP mit dem Linux Kernel 4.4 starten und diesen über mehr als zehn Jahre hinweg mit Bug- und Security-Fixes versorgen.

Das CIP-Projekt betont auch, dass nicht nur der Kernel, sondern auch die verwendeten Tool-Sets entsprechend lang gepflegt und zur Verfügung gestellt werden müssen.

Sehr lange Entwicklungszeiten

Es wird einige Jahre dauern, bis die Civil Infrastructure Platform Einfluss auf die ersten fertigen Industrieprojekte Einfluss nehmen wird. Auf einer Folie im Rahmen der CIP-Präsentation auf der Konferenz wird verdeutlicht, warum das so ist. Wenn beispielsweise ein neues Kontrollsystem für ein Kraftwerk erstellt wird, befindet es sich erst einmal drei bis fünf Jahre in der Entwicklung. In den darauffolgenden sechs Monaten bis zu vier Jahren werden spezifische Erweiterungen des Kunden eingepflegt. Die Lieferzeit der entstandenen Produkte könne dann noch einmal einige Jahre betragen. Je nach Produkt sei es zudem üblich, dass die zuletzt gelieferte Hardware mindestens 15 Jahre lang unterstützt und gepflegt wird. Einige Systeme werden sogar bis zu 60 Jahre im Einsatz sein.

  • Linux kommt schon jetzt in vielen Industriebereichen zum Einsatz. (Quelle: elinux.org - CC-BY-SA 3.0)
  • An dem Stand des CIP-Projekts auf der ELCE 2016 ... (Quelle: The Linux Foundation - CC-BY 2.0)
  • ... wird das Software-Design eines Heizkraftwerkes erläutert... (Quelle: The Linux Foundation - CC-BY 2.0)
  • ... und in einem Modellaufbau simuliert. (Quelle: The Linux Foundation - CC-BY 2.0)
  • Aktivitätsübersicht: Auf diese Bereiche will sich das CIP-Projekt fokussieren. (Quelle: elinux.org - CC-BY-SA 3.0)
  • Zivile Infrastrukturprojekte stellen besondere Anforderungen an IT-Systeme. (Quelle: elinux.org - CC-BY-SA 3.0)
  • Das CIP-Projekt soll in drei festgelegten Phasen starten. (Quelle: elinux.org - CC-BY-SA 3.0)
  • Entwicklungsplan für Systeme im Bereich Energieerzeugung (Quelle: elinux.org - CC-BY-SA 3.0)
  • In diesem Beispiel sind Windows- und Linux-Systeme im Einsatz. (Quelle: elinux.org - CC-BY-SA 3.0)
  • Auch im Schienenverkehr sind IT-Systeme lange in Entwicklung. (Quelle: elinux.org - CC-BY-SA 3.0)
Entwicklungsplan für Systeme im Bereich Energieerzeugung (Quelle: elinux.org - CC-BY-SA 3.0)

Die CIP muss sich bei so langen Laufzeiten auch um Richtlinien zum Thema Updates bemühen. Es gilt zu klären, wie lange Updates bereitgestellt und gegebenenfalls auch ausgerollt werden können. Da immer mehr Systeme auch über interne Netze oder gar das Internet erreichbar sind, gibt es häufig den Wunsch, Updates aus der Ferne einzuspielen. "Niemand möchte hinaus zum Kunden fahren, nur um ein kleines Update einzuspielen", sagt Gleim. Er betont aber, dass man initial keinen Fokus auf Remote-Updates lege, aber sich entsprechende Möglichkeiten durchaus böten. Die klassische Alternative ist immer noch das Update via Speichermedium.

Üblicherweise werden IT-Systeme abgenommen, wenn etwa ein Zug oder eine Industrieanlage vor der Fertigstellung stehe. Dokumentation, Zertifizierung, Tests, Abnahme - diese Vorgänge können, abhängig vom konkreten Bereich, zwischen mehreren Monaten und einem Jahr dauern. Wer also Updates für sein System einspielt, muss womöglich die gesamte Kette erneut durchlaufen. Das kostet viel Geld und bindet bei allen Beteiligten Ressourcen. Eine zusätzliche Motivation für den Kunden könnte daher laut Siemens sein, dass der CIP-Kernel auch nach vielen Jahren noch Verbesserungen im Bereich Security bringt. Die meisten Änderungen dürften zudem so minimalistisch ausfallen, dass diese ohne großen Aufwand eingespielt werden könnten.

Bisher versuchen viele Unternehmen, die Zahl der Software-Aktualisierungen so gering wie möglich zu halten, da jedes Update Geld kostet.

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Dr.Zoidberg 23. Nov 2016

Die geforderten Lösungen werden ja beliebig komplex. Wer schonmal auf embedded HW TCP/IP...

EhNickma 18. Nov 2016

Solange die kritische Infrastutur nicht in Internet hängt, (also im Glashaus aka...


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