So werden kritische Infrastrukturen flexibel und sicher

Der Erdgasnetzbetreiber Snam benötigte im Rahmen seiner digitalen Transformation eine Lösung für die Vernetzung von APIs. Sie sollte programmierbar sein, sich für den Einsatz in großen Unternehmen eignen und integrierte Sicherheitsfunktionen aufweisen. F5-Lösungen ermöglichen nun ein flexibles API-System mit vollständiger Kontrolle und benutzerdefinierten Konfigurationen aus einer Hand. [...]

Betreiber von kritischen Infrastrukturen befinden sich oft in der Zwickmühle: Einerseits möchten sie flexible Lösungen einsetzen, um schnell auf neue Entwicklungen zu reagieren. Andererseits müssen sie ihre Infrastrukturen bestmöglich absichern. Denn insbesondere angesichts der Energiekrise sowie IT-Angriffen auf kritische Infrastrukturen wie die Colonial Pipeline im Mai 2021 haben Versorger eine sehr hohe Sicherheit ihrer Systeme zu gewährleisten. 

Jede Anpassung an neue Anforderungen könnte eine neue Schwachstelle erzeugen. Trotzdem sind immer wieder Änderungen durchzuführen. Einen Ausweg fand einer der weltweit führenden Energieinfrastruktur-Betreiber in der Kombination von F5 BIG-IP und F5 NGINX Plus. Damit kann Snam, eine Tochtergesellschaft des italienischen Konzerns Eni, gleichzeitig flexibel und sicher sein. 

Snam S.p.A. ist Europas führender Betreiber im Bereich Erdgastransport und -speicherung. Das Unternehmen betreibt ein Gastransportnetz von rund 41.000 km Länge in Österreich, Italien, Frankreich, Griechenland und Großbritannien. Dabei stellt es 3,5 Prozent der weltweiten Speicherkapazität zur Verfügung. 

Komplexe Transformation

Auch traditionelle Unternehmen müssen heute ihre Systeme digitalisieren, um im Wettbewerb zu bestehen. Die digitale Transformation von Snam ist ein komplexes und langfristiges Projekt. Es umfasst die Installation von über 1.000 digitalen Kontakt- und Inspektionsstellen, an denen Daten im gesamten Pipeline- und Lagernetz gesammelt werden. Mithilfe von IoT und Machine Learning will das Unternehmen seinen Teams Zugang zu konkret nutzbaren Echtzeitdaten verschaffen – und das hundertmal schneller als bisher.

Von zentraler Bedeutung ist dabei die Entwicklung eines API-Gesamtsystems mit Cloud-nativen Anwendungen. Zur Unterstützung seiner digitalen Transformation suchte Snam daher eine API-Konnektivitätslösung. Sie sollte programmierbar, skalierbar und äußerst zuverlässig sein sowie Sicherheitsfunktionen enthalten. Auf der Suche nach einem Partner, der diese Anforderungen ohne Kompromisse erfüllen kann, wandte sich der Gasnetzbetreiber an F5.

Optimale Kombination

Snam nutzt bereits seit mehreren Jahren dessen Lösung TMOS, um geschäftskritische Infrastrukturen in die Cloud zu migrieren. Zudem setzt der Energieversorger für agile Anwendungen in seiner Kubernetes-Infrastruktur auf Red Hat OpenShift und Azure Red Hat OpenShift.

Im Rahmen der Produktevaluierung erwiesen sich die kombinierten Systeme von F5 und NGINX als optimale Lösung. Die F5 BIG-IP Container Ingress Services (CIS) ermöglichen Snam dabei die nahtlose Integration von TMOS und NGINX. Seit dem Beginn der Proof-of-Concept-Phase im Sommer 2020 hat Snam sukzessive seine umfangreichen Produkttests abgeschlossen und mehrere Lösungen integriert. Sie unterstützen nun die Entwicklung des API-Ökosystems.

„Der Hauptgrund, warum wir uns für diese Lösung entschieden haben: Wir konnten sie auf unsere spezifischen Bedürfnisse zuschneiden“, erklärt Simone Manzoni, Senior Enterprise Architect bei Snam. „Bei anderen API-Management-Systemen mussten wir unsere Architektur auf der Grundlage des Produktangebots aufbauen. Nun können wir ganz einfach mit Hilfe von benutzerdefiniertem Code unsere eigenen Lösungen entwickeln.“

Herausforderungen gelöst 

Diese Programmierbarkeit war für Snam der wichtigste Punkt. Denn damit ließ sich die Flexibilität und Anpassungsfähigkeit des API-Gateways deutlich erhöhen. So hat der Gasnetzbetreiber seine vorherige Lösung durch F5 NGINX Plus ersetzt, das nun als API-Gateway eingesetzt wird. 

Ebenfalls hohe Priorität hat die Sicherheit. Als Anbieter kritischer Infrastrukturen benötigt Snam hochqualitative Schutzmaßnahmen für sein gesamtes Netzwerk. Dazu benötigt das Unternehmen einen Anbieter, der die hohen Anforderungen in Bezug auf Authentifizierung und Autorisierung, einschließlich eines vollständig dynamischen Single Sign On (SSO) mit OpenID Connect, erfüllen kann. Darüber hinaus waren Funktionen für eine verbesserte Ausfallsicherheit, wie Ratenbegrenzung und Layer-7-Rewriting, erforderlich. Auch hier erfüllte die neue Lösung alle zentralen Anforderungen.

Flexibles API-System mit vollständiger Kontrolle

Im Gegensatz zu anderen Netzwerklösungen bietet sie vollständige Flexibilität und Kontrolle. Diese benötigt Snam, um sein geplantes API-System zu verwirklichen. 

„Wir können jetzt vollständig nativ in Containern entwickeln, indem wir die Funktionen der Container-Infrastruktur nutzen“, so Manzoni. „Damit sind wir in der Lage, einen modernen Ansatz einzuführen, der sich auf APIs konzentriert. So müssen wir nicht mehr wie in der Vergangenheit Anwendungen hier und da patchen, um die Front-End-Infrastruktur zu unterstützen.“

Benutzerdefinierte Konfigurationen möglich

Vor Einführung der aktuellen Lösung hatte Snam Schwierigkeiten, zwei seiner wichtigsten Anforderungen unter einen Hut zu bringen: eine maximal flexible API-Gateway-Konfiguration bei gleichzeitigem Hersteller-Support und Sicherheit auf Unternehmensniveau. Kein anderer API-Gateway-Anbieter war bereit, die benutzerdefinierten Konfigurationen von Snam zu unterstützen, wenn sie über dessen Vorlagen hinausgingen.

„Wir wollten quasi das Huhn und das Ei in einem – das haben wir nun geschafft“, ergänzt Manzoni. „Es geht um die völlige Freiheit, das zu tun, was wir benötigen. Daher wollten wir nicht an das Produkt gebunden sein, so wie es der Hersteller anbietet. Jetzt haben wir die Freiheit, das Gesamtpaket über die Vorlagen des Herstellers hinaus zu konfigurieren und zu programmieren. Das ist sehr wichtig, um flexibel zu sein und trotzdem den Support zu behalten.“

Alles aus einer Hand

Zusätzlich zu den technischen Vorteilen profitiert Snam von einem Anbieter, der alle Anforderungen an die API-Konnektivität aus einer Hand erfüllt. So kann der Energieversorger NGINX Plus als API-Gateway und den NGINX Ingress Controller für Kubernetes gemeinsam zu nutzen.

„Die Lösung hat sich als flexibel und vollständig anpassungsfähig an unsere Anforderungen erwiesen – und zwar unabhängig davon, wie anspruchsvoll diese sind“, sagt Manzoni. „Sie ist plattformunabhängig und lässt sich nahtlos on-Premises sowie in der Public Cloud einsetzen. Das vereinfacht den Betrieb und hilft uns, das Geschäft auszubauen.“

In seinem Resümee stellt Manzoni fest: „NGINX Plus hat sich als vollwertige Unternehmenslösung etabliert. Entsprechend planen wir, dass die Lösung in den kommenden Jahren der Grundstein für unsere API-Entwicklung sein wird.“

*Der Autor Roman Borovits ist Senior Systems Engineer bei F5.