Sicherheitslösung für die Vernetzung von Großdatenzentren der Regierung

October 4, 2025

Sicherheitslösung für die Vernetzung von Großdatenzentren der Regierung
Government Big Data Center Secure Interconnect Solution

Veröffentlicht:5. November 2023

1. Hintergrund: Die Ära der datengesteuerten Governance

Nationale und lokale Regierungen weltweit konsolidieren riesige Datensätze, um politische Entscheidungen voranzutreiben, öffentliche Dienstleistungen zu verbessern und die betriebliche Effizienz zu steigern. Dieses Government Big DataÖkosystem integriert Informationen aus verschiedenen Sektoren – Gesundheitswesen, Verkehr, öffentliche Sicherheit und Versorgung – und schafft so eine beispiellose Ressource für Analysen und KI. Der technologische Trend ist klar: Zentralisierte Daten-Hubs sind entscheidend für eine moderne, reaktionsfähige Governance. Die Infrastruktur, die diese riesigen Datensätze verbindet, muss jedoch robust, sicher und außergewöhnlich leistungsfähig sein, um den Anforderungen von Echtzeit-Analysen und strenger Compliance gerecht zu werden.

2. Die Herausforderung: Sichern und Verschieben riesiger Datensätze

IT-Abteilungen der Regierung stehen beim Aufbau dieser zentralisierten Rechenzentren vor erheblichen technischen und sicherheitsrelevanten Engpässen:

  • Sicherheit & Isolation:Multi-Tenancy und abteilungsübergreifende Datenaustausch erfordern eine strenge Isolation, um unbefugten Zugriff und Datenlecks zu verhindern und Vorschriften wie die DSGVO und nationale Datensouveränitätsgesetze einzuhalten.
  • Leistungsengpässe:Veraltete Netzwerkinfrastruktur führt zu hoher Latenz und geringem Durchsatz, was die Leistung von datenintensiven KI- und Echtzeit-Analyse-Workloads beeinträchtigt.
  • Skalierbarkeit & Kosten:Das Skalieren mit herkömmlichen Ethernet-Lösungen führt oft zu exponentieller Komplexität und explodierenden Kosten, was es schwierig macht, zukünftiges Wachstum effizient zu verwalten.
  • Operativer Aufwand:Die manuelle Verwaltung von Sicherheitsrichtlinien und Netzwerkkonfigurationen über Tausende von Servern ist fehleranfällig und ressourcenintensiv.

Das Kernproblem ist, dass das Netzwerk, oft ein Nachgedanke, zum primären Engpass für die Erreichung einer sicheren und agilen Government Big DataPlattform wird.

3. Die Lösung: Ein sicheres, hochleistungsfähiges Interconnect-Fabric

Unsere Lösung nutzt das NVIDIA Mellanox Interconnect Technologieportfolio, das speziell entwickelt wurde, um den strengen Anforderungen moderner Regierungsrechenzentren gerecht zu werden. Diese Lösung basiert auf einer Kombination aus Hochleistungs-Hardware und Software-Defined Networking (SDN)-Funktionen.

Kerntechnologiekomponenten:
  • Spectrum Ethernet Switches:Bieten das Hochgeschwindigkeits-, Low-Latency-Fabric-Backbone, das benötigt wird, um Terabytes an Daten zwischen Servern und Speicherknoten ohne Überlastung zu verschieben.
  • ConnectX Smart NICs/BlueField DPUs:Diese Adapter entlasten die Host-CPU von kritischen Netzwerk-, Sicherheits- und Speicherfunktionen. Die BlueField DPU ist besonders transformativ und fungiert als sicherer, hardwareisolierter Kontrollpunkt innerhalb jedes Servers.
  • Software-Defined Networking (SDN):Lösungen wie NVIDIA Cumulus Linux und SONiC bieten eine automatisierte, richtlinienbasierte Verwaltung, die eine nahtlose Mikrosegmentierung und Netzwerkautomatisierung ermöglicht.
Wie es funktioniert:

Das Mellanox Interconnect Fabric erstellt ein sicheres, partitioniertes Netzwerk. Der Datenverkehr jeder Abteilung oder jedes Mandanten wird innerhalb seines eigenen verschlüsselten Tunnels (unter Verwendung von IPsec oder MACsec) über die Hochgeschwindigkeits-Spectrum-Switches isoliert. Die in jeden Server eingebetteten BlueField DPUs erzwingen detaillierte Sicherheitsrichtlinien an der Quelle und wenden Verschlüsselung und Zugriffskontrollen an, bevor Daten überhaupt in das Netzwerk gelangen. Dieser „Zero-Trust“-Ansatz stellt sicher, dass sensible Bürgerdaten durchgängig geschützt sind, vom Server über das Netzwerk bis zurück.

4. Quantifizierbare Ergebnisse: Leistungs-, Sicherheits- und Effizienzgewinne

Der Einsatz einer sicheren Mellanox Interconnect Lösung bietet sofortige und messbare Vorteile für Government-Big-Data-Initiativen:

Metrik Vor der Lösung (Legacy-Netzwerk) Nach der Lösung (Mellanox Interconnect) Verbesserung
Datenübertragungslatenz >100 µs < 600 ns >150x Reduzierung
Anwendungsdurchsatz 10-40 Gbit/s 200-400 Gbit/s 10x Erhöhung
CPU-Overhead für Sicherheit Bis zu 30 % der CPU-Kerne Nahezu 0 % (auf DPU ausgelagert) ~30 % Kerne für Anwendungen freigegeben
Bereitstellung von Sicherheitsrichtlinien Manuell, Stunden/Tage Automatisiert, Sekunden 99 % schneller
5. Fazit: Aufbau der Grundlage für eine zukunftsfähige Governance

Der Übergang zu zentralisiertem Government Big Data ist unumkehrbar. Der Erfolg hängt von einer Infrastruktur ab, die nicht nur leistungsstark, sondern auch inhärent sicher und skalierbar ist. Die NVIDIA Mellanox Interconnect Lösung bietet diese Grundlage und ermöglicht es Regierungen, den vollen Wert ihrer Daten für das Gemeinwohl zu erschließen und gleichzeitig die höchsten Sicherheits- und Compliance-Standards einzuhalten. Diese Technologie ist nicht nur ein Upgrade, sondern eine strategische Investition in eine effizientere und sicherere Zukunft.