Die Deutsche Bahn legt bei der Digitalisierung des gesamten Konzerns ein rasantes Tempo vor. Wesentlicher Erfolgsfaktor und gleichzeitig technologisches Fundament für die Digitalisierungsstrategie ist das Aufsetzen einer zentralen Cloud-Plattform ( DB Enterprise Cloud) für die Entwicklung und den Betrieb von Anwendungen, Produkten und Services. Aus diesem Grund wurde bei DB Systel 2017 das Umsetzungsprogramm ShapeIT unter dem Programmleiter Robert Arnhold gestartet. ShapeIT schafft die entsprechenden Rahmenbedingungen und Voraussetzungen, um vor allem ein Ziel zu erreichen: die Vorteile der DB Enterprise Cloud für alle Anwender im DB Konzern möglichst schnell nutzbar zu machen - das heißt, mehr Geschwindigkeit bei der Umsetzung fachlicher Anforderungen, höhere Performance in der IT-Infrastruktur und größere Flexibilität im Kapazitätsmanagement - und auf Dauer geringere Kosten.

Das Programm umfasst weit mehr als das Schaffen von Voraussetzungen oder die Migration aller Anwendungen, Produkte und Services in die DB Enterprise Cloud. Es bündelt alle notwendigen Aktivitäten zur Implementierung eines Cloud-basierten Produktionsmodells von der Entwicklung bis in den Betrieb und schließt auch den Leerzug des DB-Rechenzentrums ein, das im Zuge der Cloud-Strategie verkauft wurde.

Zum Programm ShapeIT gehört beispielsweise auch die Nutzung von Cloud-Technologien in der Anwendungsentwicklung, um den Time-to-Market drastisch zu beschleunigen. Bei der Entwicklung wird dabei verstärkt auf die Vorteile von Cloud-Infrastrukturen und vorkonfektionierten Cloud-Services zurückgegriffen. Deshalb sorgt das Programm ShapeIT auch für die Einführung von DevOps als neues Produktionsmodell. Dazu werden DevOps-Modelle entwickelt, die die Grenzen zwischen Entwicklung und Betrieb - überall wo es möglich ist - vollständig auflösen. Im Vergleich zum bisherigen Vorgehen bedeutet dies einen regelrechten Quantensprung - nicht nur für die Bahn: Derzeit können vielerorts nur wenige Releases für Anwendungen im Jahr durchgeführt werden. Künftig ist es möglich, je nach Service und Bedarf bis zu zweimal täglich oder sogar noch öfter Releases, Updates oder Bugfixes einzuspielen.

Effekte lassen sich bereits heute feststellen

Derzeit wird konsequent auf eine möglichst vollständige Migration aller Anwendungen, Produkte und Services in die DB Enterprise Cloud hingearbeitet - und das im laufenden Betrieb. Das betrifft etwa 80 Prozent aller Anwendungen, Produkte und Services, die bei DB Systel betrieben werden. Nicht „Cloud-fähige" Anwendungen, Produkte und Services werden ebenfalls aus dem Rechenzentrum migriert und auf Basis der Services eines externen IaaS-Providers betrieben. Erst durch die Cloud-Infrastruktur und -Services wird eine maximal schnelle Digitalisierung der Bahn überhaupt ermöglicht - bei gleichzeitiger Optimierung der Kosten für Anwendungsbetrieb und Infrastruktur.

Der Wechsel in die Cloud bringt viele Vorteile mit sich, deren Wert sich kaum beziffern lässt. Ohne eine Cloud-Lösung müssten zum Beispiel Rechnerkapazitäten und Sicherheitslösungen wie Redundanzen vorgehalten werden, damit es zu keinen Ausfällen kommt. Durch die Migration in die Cloud stehen erweiterte Kapazitäten jederzeit flexibel und unmittelbar zur Verfügung. Die Skalierbarkeit führt zu einer besseren Wirtschaftlichkeit, schließlich werden nur die IT-Ressourcen bezahlt, die genutzt werden. Durch den Verzicht auf ein eigenes Rechenzentrum sinken gleichzeitig die Kosten für Anschaffung, Betrieb und Wartung der IT-Infrastruktur. „Es kann sein, dass man mit Blick auf einzelne Anwendungen auch welche findet, bei denen sich keine Kostenvorteile ergeben", sagt Robert Arnhold, Programmleiter ShapeIT. „Unterm Strich rechnet sich die Migration in die Cloud für alle Anwendungen, der Business Case refinanziert sich innerhalb von drei Jahren."

Treiber für Weiterentwicklung

Mindestens genauso wichtig wie die Wirtschaftlichkeit sind die sich mit der Erschließung von Cloud-Diensten ergebenden Innovationsmöglichkeiten: Durch den unmittelbaren Zugriff auf das große und rasant wachsende Portfolio von Services und Diensten der integrierten Cloud-Provider wie AWS oder Azure werden Marktinnovationen - etwa im Kontext von Internet of Things (IoT) und künstlicher Intelligenz (KI) - sehr schnell im DB Konzern einsetzbar. Der Wechsel in die Cloud verbessert gleichzeitig die Ausfallsicherheit, den Datenschutz und die Datensicherheit. Hierfür waren die jeweiligen Fachexperten und die zuständigen Gremien von Beginn an mit eingebunden. Mit der Umstellung auf den Cloud-Betrieb ändern sich auch Arbeitsweisen, Rollen und Jobprofile. Aus diesem Grund bietet das Programm ShapeIT allen DB Systel-Mitarbeitenden nicht nur umfassende Umschulungs- und Weiterbildungsmaßnahmen an, sondern auch Arbeitsplätze mit Zukunft. An den Schnittstellen zu den Geschäftsfeldern werden diese kulturellen Veränderungen gemeinsam gestaltet und prägen eine zukunftsweisende Kultur im DB-Konzern.

Cloud-Migration erfolgt deutlich schneller als ursprünglich geplant

Die ursprüngliche Planung sah vor, dass der komplette Umzug in die Cloud bis 2022 dauern würde. „Wir gingen davon aus, dass wir viel Zeit in Überzeugungsarbeit stecken müssten", sagt Robert Arnhold. „Daher haben wir früh mit der Umsetzung angefangen." Umgesetzt wird der Wechsel in die Cloud vom ShapeIT-Projekt Cloud@DB unter der Leitung von Dietmar Topp, der die Migrationsprojekte bei DB Systel verantwortet.

Heute lässt sich sagen, dass das Cloud-Migrationsprogramm zwei Jahre früher abgeschlossen werden kann als ursprünglich geplant.

Auf dem Weg wurden bereits früh viele Meilensteine erreicht: Bis Mitte 2017 konnte der Proof of Concept erfolgreich durchgeführt und erste Anwendungen migriert werden. Zugleich starteten die Aktivitäten für den Verkauf des DB-Rechenzentrums, das zeitnah Ende 2017 verkauft wurde und bis Ende 2020 an den Eigentümer übergeben wird. Von Beginn an wurden Teams für die Migration und den Betrieb von Anwendungen geschult und aufgebaut. Für den stabilen Betrieb der Verfahren in der Cloud wurden entsprechende Einheiten entwickelt. Mit Microsoft Azure wurde neben Amazon Web Services (AWS) ein zweiter Cloud-Provider ausgewählt und vorbereitet, und erste Services konnten erfolgreich migriert werden. Gleichzeitig wurden DevOps-Teams gebildet.

Auf einen Blick Meilensteine der DB Cloud-Migration (bis Mitte 2019)

09/2016: Konzernbeschluss DB Enterprise Cloud 01/2017: Programmstart ShapeIT 03/2017: Aufbau erster Teams für die Migration und den stabilen Betrieb der Verfahren in der Cloud, Migration des ersten Verfahrens in die Cloud 06/2017: Erfolgreicher Abschluss des Proof of Concept 12/2017: Verkauf des DB-Rechenzentrums 06/2019: Erfolgreicher Abschluss der Beschaffung eines zweiten Cloud-Providers und mehrerer Non-Cloud-Provider

Ein Großteil ist geschafft, gemeinsam

Schnell haben sich erste Erfolge gezeigt, wie zum Beispiel eine deutliche Senkung der Betriebskosten, die über Preisreduktion an die Geschäftsfelder weitergegeben wurde. „Dadurch erhielten wir riesengroße Unterstützung der Geschäftsfelder und konnten unsere Planungen überarbeiten - mit dem Ziel, insgesamt schneller zu werden", nennt Robert Arnhold einen Grund für den Umsetzungsturbo. „Heute lässt sich sagen, dass das Cloud-Migrationsprogramm zwei Jahre früher abgeschlossen werden kann als ursprünglich geplant." Dass das Zusammenspiel geschäftsfeldübergreifend funktioniert, zeigt sich beispielsweise an DB Vertrieb.

Nächste Schritte: Bis Mitte 2020 werden noch die verbliebenen Anwendungen, Produkte und Services in die Cloud oder zu einem externen IaaS-Provider migriert. Der Leerzug des Rechenzentrums erfolgt parallel zur Migration. Mit dessen Übergabe endet das Programm ShapeIT. „Auch wenn wir bereits einen Kraftakt hinter uns haben und noch viel zu tun ist, ist die Umsetzung einer modernen IT-Infrastruktur und zukunftsorientierten Produktionsweise die Grundlage für eine schnelle, tiefgreifende, kosteneffiziente und kundenorientierte Digitalisierung der Bahn und daher alternativlos", bilanziert Robert Arnhold und ergänzt: „Sie macht uns als Bahn zum Vorbild für andere Konzerne in dieser Größenordnung."

Die Planungen im Bereich DevOps sehen vor, weitere DevOps-Teams zu identifizieren und aufzubauen, die im neuen Produktionsmodus eine Anwendung Ende-zu-Ende betreuen und mit nachweislich höherer Geschwindigkeit Kundenanforderungen umsetzen. Hierfür werden unterstützende, marktkonforme Produktivitätstools und -services wie etwa Continuous Delivery as a Service, PipeShip oder Testautomation zur Verfügung gestellt. Neben dem Einsatz bei den DevOps-Teams wird geprüft, wo diese Tools in laufenden Projekten einen Mehrwert für Kunden liefern. Software, die auf diese Art und Weise entwickelt und betrieben wird, unterstützt die Weiterentwicklung des Kerngeschäfts und ermöglicht vor allem eines: mehr Zufriedenheit bei den Kunden der Bahn.