Im Rahmen der Integration von Legacy-Systemen in Industrienetze können Open-Source- und kommerzielle Tools unterstützen. Ein bekanntes Werkzeug bei der Verbindung ist Apache Camel [1]. Dabei handelt es sich um ein quelloffenes Framework, das eine Plattform für die Integration verschiedener Anwendungen bietet. Das Framework ermöglicht es, unterschiedliche Systemkomponenten miteinander zu verbinden und Daten zu transformieren und zu routen.

Die Java-Plattform zielt darauf ab, die Integration verschiedener Anwendungen durch die Implementierung von Enterprise Integration Patterns (EIPs) zu vereinfachen. Das sind Muster, die als Lösungen für häufig auftretende Integrationsprobleme in großen Systemlandschaften dienen. Camel ermöglicht die Verbindung von Anwendungen, die in unterschiedlichen Sprachen oder Plattformen geschrieben wurden, und unterstützt eine Vielzahl von Kommunikationsprotokollen wie HTTP, FTP, JMS und viele mehr.

Im Kontext der Integration von Legacy-Systemen in moderne Netzwerkumgebungen spielt Apache Camel eine wesentliche Rolle. Camel bietet für die Integration von Legacy-Systemen seine Fähigkeit an, unterschiedliche Datenformate und Kommunikationsprotokolle zu übersetzen und zu vermitteln. So lassen sich beispielsweise Daten aus einem alten Mainframe-System, das auf einer veralteten Datenbankschnittstelle läuft, über Camel in eine moderne Microservices-Architektur einbinden. Dies erfolgt durch die Verwendung von Routen und Prozessoren, die die Daten entsprechend transformieren und weiterleiten. Die Stärke von Apache Camel liegt in dessen Flexibilität und Erweiterbarkeit, was es ermöglicht, komplexe Integrationsabläufe mit reduziertem Aufwand für Entwicklungen und Wartungen zu implementieren.

Die Nutzung von Apache Camel in der Systemintegration erfordert von Entwicklern und Administratoren ein fundiertes Verständnis der zugrundeliegenden EIPs sowie der spezifischen Camel-Komponenten, die zur Implementierung dieser Muster verwendet werden. Ein kritischer Aspekt bei der Arbeit mit Camel ist das Design der Integrationsrouten, die die Logik der Nachrichtenverarbeitung und den Datenfluss zwischen den Systemen definieren. Diese Routen werden in Camel entweder durch eine Java-basierte Domain-Specific Language (DSL) oder durch eine XML-Konfiguration spezifiziert.

Entwickler beginnen typischerweise mit der Definition der Endpunkte, die die Quellen und Senken der Daten darstellen, wie beispielsweise Webdienste, Datenbanken, Message Queues oder Dateisysteme. Anschließend implementieren sie die Transformationslogik, um die eingehenden Daten in das gewünschte Format zu überführen oder sie nach Regeln zu filtern und weiterzuleiten. Camel bietet hierfür eine Vielzahl eingebauter Komponenten wie Prozessoren, Filter und Transformer, die direkt in die Routen eingebunden werden können. Weiterhin unterstützt Camel die Fehlerbehandlung durch ein Exception-Handling.

Camel integriert sich nahtlos in bestehende Monitoringtools und bietet umfangreiche Möglichkeiten zur Überwachung und Protokollierung des Nachrichtenflusses. Darüber hinaus sind die Skalierung und Lastverteilung ein entscheidender Faktor, den Administratoren steuern, indem sie beispielsweise mehrere Instanzen der Camel-Route auf verschiedenen Servern oder Containern verteilen.

Um die Skalierbarkeit und Leistung von Apache-Camel-Anwendungen zu optimieren, bietet sich eine gründliche Analyse der Nachrichtendurchsatzraten und der Antwortzeiten an. Die Integration von Performance-Monitoringtools, die speziell auf Camel-Anwendungen abgestimmt sind, wie JMX (Java Management Extensions), ermöglicht das Sammeln und Analysieren von Echtzeitmetriken. Diese lassen sich dazu verwenden, Engpässe zu identifizieren und die Performance durch Anpassungen der Threading-Modelle und der Konfiguration von Routen gezielt zu verbessern.

Sinnvoll ist das Nutzen von Loadbalancing und Failover-Mechanismen innerhalb von Camel-Routen. Camel bietet Unterstützung für verschiedene Loadbalancer, die eine gleichmäßige Verteilung der Nachrichtenlast auf mehrere Verarbeitungsknoten ermöglichen. Dies kann die Resilienz der Anwendung gegenüber Spitzenlasten erhöhen und die Gesamtverarbeitungszeit verringern. Zudem sollten Entwickler Failover-Konfigurationen implementieren, um die Hochverfügbarkeit der Integrationsszenarien zu gewährleisten, insbesondere wenn externe Systeme oder Dienste involviert sind.

Ein weiterer Ansatz zur Optimierung von Camel-Anwendungen ist das Verfeinern der Nachrichtenselektion und -transformation durch den Einsatz leistungsfähiger Expression Languages wie Simple oder SpEL (Spring Expression Language). Diese Sprachen bieten eine flexible wie mächtige Syntax zur Manipulation von Nachrichteninhalten und zur Steuerung der Nachrichtenflüsse basierend auf komplexen Bedingungen.

Abschließend ist es ratsam, die Möglichkeiten der externen Konfiguration und des Deployments von Camel-Anwendungen zu nutzen. Das Verwenden externer Konfigurations-Managementsysteme wie Apache ZooKeeper oder Spring Cloud Config ermöglicht es, Routenkonfigurationen zentral zu verwalten und bei Bedarf anzupassen, ohne die Anwendung neu starten zu müssen. Wer sich mit Camel näher befassen will, findet auf GitHub zahlreiche Praxisbeispiele für den Einsatz [2].

Ein weiteres Tool ist Node-RED [3], das auf Node.js basiert und eine visuelle Programmierumgebung bietet. Mit Node-RED können Admins und Entwickler Flows erstellen, die die Logik für die Integration und Automatisierung von Prozessen zwischen alten und neuen Systemen visuell darstellen. Diese Flows ermöglichen es, komplexe Integrationsszenarien zu verwalten und zu automatisieren.

Node-RED ist eine Hilfe bei der Integration von Legacy-Systemen in moderne industrielle IoT-Umgebungen, da es eine Plattform zur Automatisierung und Überwachung von Prozessen bietet. In industriellen Umgebungen sind viele ältere Systeme oft kritisch für die Produktion, jedoch nicht kompatibel mit neueren Technologien oder Protokollen. Hier ermöglicht Node-RED das Einbinden dieser Legacy-Systeme, indem es als Vermittler fungiert, der alte und neue Technologien nahtlos miteinander verbindet.

Entwickler können Node-RED nutzen, um Daten von Legacy-Geräten, die zum Beispiel auf älteren Kommunikationsstandards wie Modbus oder seriellen Schnittstellen basieren, zu extrahieren. Mittels spezifischer Knoten, speziell für diese Protokolle entwickelt, lassen sich Informationen in Echtzeit erfassen und weiterleiten. Die in Node-RED erstellten Datenflüsse lassen sich dann dazu verwenden, diese Informationen in modernere Formate umzuwandeln oder direkt in fortschrittlichere Datenverarbeitungssysteme einzuspeisen. Dies eröffnet die Möglichkeit, Betriebsdaten für erweiterte Analysen, prädiktive Wartung und optimierte Steuerungsprozesse zu nutzen.

Für Admins bietet Node-RED Werkzeuge zur Überwachung und Verwaltung der Netzwerkflüsse, einschließlich der Integration in bestehende Monitoringsysteme, um die Leistung und Zuverlässigkeit der Datenflüsse sicherzustellen. Die visuelle Natur von Node-RED ermöglicht eine schnelle Fehlerdiagnose und Anpassung der Flows, was besonders wichtig ist, um Ausfallzeiten in der Produktion zu minimieren und die Effizienz zu maximieren.

Im Zuge der Digitalisierung verbinden Unternehmen teilweise ganze Produktionsanlagen mit dem Netzwerk und dem Internet. Hinzu kommen zahlreiche Geräte im Industrial Internet of Things (IIoT). Dabei ist es wichtig, vorhandene und schwer ersetzbare Legacy-Systeme so in moderne IT-Systeme zu integrieren, dass sie weder das gesamte Netzwerk gefährden noch an Nutzen verlieren. Bei der richtigen Umsetzung sind Altsysteme nach einer Migration oft noch effektiver nutzbar als zuvor. Dabei können verschiedene Zusatztools helfen, mit denen sich klassische Anlagen in moderne Umgebungen einbinden lassen.

Die MuleSoft Anypoint Platform [4] dient in diesem Zusammenhang vor allem der Integration verschiedener Anwendungen durch das Erstellen von APIs, die es ermöglichen, Daten zwischen älteren Systemen und modernen Anwendungen auszutauschen. Ein typisches Einsatzgebiet ist die Verbindung von CRM-Systemen mit ERP-Software, um Kundendaten nahtlos zu synchronisieren und Geschäftsprozesse zu optimieren. Das Werkzeug lässt sich kostenlos testen.

Red Hat Fuse [5] stellt hingegen eine Integrationslösung dar, die in heterogenen Systemumgebungen zum Tragen kommt, wo mehrere unterschiedliche Anwendungen und Datenformate zusammengeführt werden müssen. Zum Beispiel lässt sich Red Hat Fuse dazu verwenden, Daten aus Legacy-Datenbanksystemen in eine moderne Microservices-Architektur zu integrieren, ohne die bestehenden Systeme zu stören.

ThingWorx Industrial IoT Platform [6] kommt speziell im industriellen Sektor zum Einsatz, um alte Maschinen und Anlagen in das IIoT einzubinden. Sie ermöglicht das Monitoring und die Steuerung von Produktionsanlagen über eine zentrale Plattform, was die Überwachung der Betriebsbedingungen und die vorbeugende Wartung vereinfacht. Dazu kommt IBM Watson IoT Platform [7]. Diese unterstützt Unternehmen bei der Erfassung und Analyse von Daten aus IoT-Geräten. Ein typischer Anwendungsfall ist die Analyse von Echtzeitdaten aus Sensoren auf Produktionslinien, um Optimierungspotenziale zu identifizieren und Ausfallzeiten zu reduzieren.

Legacy-Systeme nutzen eine breite Palette von Technologien und Plattformen, die in der Vergangenheit entwickelt wurden, aber weiterhin aufgrund ihrer Zuverlässigkeit, Spezialisierung oder der Komplexität einer Migration bestehen bleiben. Diese Systeme laufen häufig auf älteren Betriebssystemen wie Windows XP, 7, älteren Windows-Servern oder frühen Linux-Distributionen, die keine aktive Unterstützung mehr erhalten. Solche Rechner bringen Probleme mit sich, die von Sicherheitslücken aufgrund fehlender Updates über inkompatible Schnittstellen bis hin zu Leistungseinschränkungen reichen. Außerdem sind ältere Computer oft unhandlich und schwer zu warten. Altsysteme bieten in den meisten Fällen keine Echtzeiteinblicke in die Produktion oder einen umfassenden Überblick.

Trotz dieser Herausforderungen spielen Legacy-Systeme eine wesentliche Rolle in der IT-Struktur vieler Unternehmen. Sie enthalten oft geschäftskritische Logiken und Daten, die über Jahre gewachsen sind. In der Produktion spielen sie nicht selten eine wichtige Rolle und auch moderne Technologien im Unternehmen arbeiten häufig mit Legacy-Systemen zusammen. Sicherheitsaspekte spielen dabei ebenfalls eine entscheidende Rolle, da ältere Systeme in der Regel nicht den aktuellen Sicherheitsstandards entsprechen und somit potenzielle Schwachstellen darstellen.

Die Implementierung von Sicherheitsmaßnahmen wie Firewalls, Intrusion-Detection-Systeme (IDS) und regelmäßige Sicherheitsaudits sind unerlässlich, um die Integrität und Sicherheit der gesamten IT-Infrastruktur zu gewährleisten. Die sorgfältige Planung und Durchführung der Netzwerkintegration erfordern eine umfassende Bewertung der bestehenden Systeme, eine klare Definition der Integrationsziele und die Auswahl geeigneter Technologien und Protokolle, um eine nahtlose, sichere und effiziente Integration zu erreichen.

Tripwire [8] wird speziell für Sicherheitsmanagementaufgaben verwendet und ist effektiv in Umgebungen mit Legacy-Systemen. Das Tool bietet Funktionalitäten zur Erkennung von Änderungen und Konformitätsüberwachung, die besonders wichtig sind, wenn alte Betriebssysteme durch fehlende Updates Sicherheitsrisiken aufweisen. Für die Überwachung von Netzwerkaktivitäten und die Erkennung potenzieller Sicherheitsbedrohungen in Netzwerken, in denen Legacy-Systeme betrieben werden, ist Snort [9] ein bewährtes Werkzeug. Snort arbeitet als IDS und kann dazu beitragen, unerlaubte Zugriffe und verdächtige Aktivitäten zu erkennen, was für die Aufrechterhaltung der Sicherheit kritisch ist. Was in modernen Netzwerken sinnvoll ist, ergibt bei der Einbindung älterer Systeme natürlich noch mehr Sinn.

Legacy-Systeme stellen keineswegs ein Hindernis dar, das Unternehmen von der Digitalisierung und der Transformation zu Industrie 4.0 abhält. Klar ist jedoch auch, dass veraltete Legacy-Systeme die Digitalisierung behindern können. Es ist daher wichtig, genau zu prüfen, welche Systeme aktualisiert werden können und welche Altsysteme sich in bestehende Netzwerke integrieren lassen, ohne den Digitalisierungsprozess zu verlangsamen.

Wichtig ist eine umfassende Bestandsaufnahme, um genau zu wissen, welche Altsysteme vorhanden sind. Auf dieser Grundlage können die Verantwortlichen im Unternehmen fundierte Entscheidungen darüber treffen, welche Altsysteme aktualisiert werden können, welche Systeme komplett ersetzt werden können und welche Legacy-Systeme möglichst sicher und effektiv in das moderne Netzwerk integriert werden müssen.

Middleware, also Software, die als Vermittler zwischen verschiedenen Anwendungen und Systemen fungiert, spielt eine wesentliche Rolle bei der Vereinfachung der Kommunikation und des Datentransfers zwischen alten und neuen Systemen. Eine speziell für diese Aufgabe entwickelte Middleware ist OpenLegacy [10]. Dieses Tool erlaubt es, nahtlos APIs aus bestehenden Legacy-Systemen zu generieren, was eine direkte Integration in moderne Anwendungen ohne umfangreiche Zwischenschritte ermöglicht.

Für Administratoren ist es empfehlenswert, die generierten APIs in den Entwicklungsworkflow zu integrieren, um eine kontinuierliche Verbesserung und Anpassung zu sichern. OpenLegacy bietet eine visuelle Entwicklungsumgebung, die es ermöglicht, APIs in einem graphischen Format zu entwerfen und sofort zu testen. Sobald die APIs entwickelt und getestet sind, erfolgt ihre Bereitstellung. OpenLegacy unterstützt sowohl On-Premises- als auch Cloud-Deployments. Zum Einsatz kommen dabei Conainer-Umgebungen, die es ermöglichen, Legacy-Anwendungen in einer isolierten Umgebung auszuführen. Neben OpenLegacy können dabei auch Apache Camel, Mulesoft Anypoint Platform und Red Hat Fuse zum Einsatz kommen.

Ein weiteres Instrument ist die Einrichtung dedizierter Gateways, die als Verbindung zwischen den alten und den neuen Systemen dienen. Ein solches Tool ist das Kong Gateway [11]. Das Gateway ermöglicht eine granulare Zugriffskontrolle und bietet Monitoringoptionen, die für den Betrieb kritischer industrieller Anwendungen essenziell sind. Ein weiteres Gateway ist Tyk API [12]. Dieses Tool unterstützt eine breite Palette von Protokollen und kann leicht in bestehende Systeme integriert werden, ohne dass umfangreiche Änderungen erforderlich sind.

Das Axway-API-Gateway eignet sich wiederum für komplexe Netzwerkumgebungen, da es eine nahtlose Integration mit einer Vielzahl von Legacy-Systemen und Plattformen ermöglicht und dabei Compliance-Anforderungen gerecht wird. Axway [13] ist auf die Integration von Legacy-Systemen spezialisiert und ermöglicht die Verwaltung und Steuerung von Web-APIs, die eine Verbindung zwischen Backend-Anwendungen, Drittsystemen und Cloudanwendungen herstellen.

Mit einer grafischen Benutzeroberfläche, die das Erstellen und Konfigurieren von APIs ohne Code ermöglicht, unterstützt das Gateway Protokolle und Formate wie REST, SOAP, XML und WebSockets. Die Plattform bietet zudem Sicherheitsfunktionen durch integrierte API-Firewalling- und Authentifizierungsoptionen, die mit verschiedenen Identitätsmanagement-Systemen kompatibel sind. Darüber hinaus erleichtert das Axway-API-Gateway die Überwachung und Analyse der API-Nutzung in Echtzeit.

Das WSO2-API-Gateway [14] vereinfacht derweil die Verwaltung von APIs. Das Tool verbessert die Interoperabilität zwischen verschiedenen Technologien und Plattformen und bietet Analytikfunktionen, um den Datenfluss zu überwachen und zu steuern. Welches System zum Einsatz kommen soll, hängt von den Anforderungen ab. In jedem Fall ist es sinnvoll die Tools in der eigenen Umgebung zu testen, um herauszufinden, welches als Gateway am besten geeignet ist.

IoT-Plattformen bieten die Möglichkeit moderner IoT-Sensoren, die letztlich an jeder Maschine angebracht werden können. Diese Sensoren können auch Daten von Legacy-Systemen sammeln und an die moderne Infrastruktur weiterleiten. So lassen sich aus älteren Systemen und Produktionsanlagen oft genau die Daten sammeln, die auch in modernen Systemen anfallen. Hinzu kommt das Messen wichtiger Betriebsparameter. IoT-Sensoren helfen dabei, Daten aus Altsystemen automatisch zu erfassen und zu verarbeiten. So können Probleme in der Produktion schnell erkannt und auch Legacy-Systeme effektiv überwacht werden, sodass moderne und Altsysteme dank IoT-Sensoren im Rahmen des Monitorings im Netzwerk koexistieren und zusammenspielen.

IoT-Sensoren allein reichen natürlich nicht aus, um Legacy-Systeme in moderne Infrastrukturen zu implementieren. Wichtig sind weiterhin integrierte Kommunikationssysteme, die Daten aus internen Systemen wie CRM, ERP, SCM und PLM sammeln. In Kombination mit modernen IoT-Sensoren erhalten Entscheider so eine umfassende Datenbasis, die eine wichtige Grundlage für die richtigen Entscheidungen liefert. Diese Daten können an verschiedenen Stellen im Unternehmen ausgelesen und genutzt werden, auch auf modernen Remote-Systemen wie Notebooks, Smartphones und Tablets.

Legacy-Systeme können so zu effizienten Werkzeugen werden, wenn die Grundlagen richtig gelegt sind. Ein relevantes Tool in diesem Zusammenhang ist das bereits erwähnte ThingWorx, eine IoT-Plattform, die speziell dafür entwickelt wurde, Daten von IoT-Sensoren zu sammeln und zu analysieren. ThingWorx ermöglicht die Integration dieser Daten mit Legacy-Systemen, wodurch Unternehmen die Fähigkeit erhalten, ältere Maschinen und Anlagen effektiv zu überwachen und zu verwalten.

Ein weiteres wichtiges Tool ist Kepware [15], das als Kommunikationsserver dient, um Maschinendaten von Legacy-Systemen zu modernen Überwachungssystemen und Datenplattformen zu übertragen. Kepware bietet eine breite Palette von Treibern für industrielle Automatisierungsgeräte und ermöglicht eine Verbindung zu den verschiedenen Geräten. Insbesondere bietet Kepware eine optimierte Schnittstelle, die die Installation, Konfiguration, Wartung und Problembehandlung bei der Verwendung mit älteren Systemen erleichtert. Die Plattform ermöglicht den Zugriff auf Daten für industrielle Clientanwendungen, das IoT und Big Data-Analysewerkzeuge über verschiedene Protokolle, einschließlich OPC. Darüber hinaus bietet Kepware Diagnosefunktionen, die es ermöglichen, die Kommunikation zwischen Geräten und Anwendungen zu isolieren, was bei der Fehlersuche und Optimierung der Systemleistung hilfreich ist.

Die Integration von Legacy-Systemen in moderne Industrienetzwerke ist ein komplexer, aber entscheidender Schritt für Unternehmen. Obwohl diese Systeme auf veralteten Technologien basieren, nicht den aktuellen Sicherheitsstandards entsprechen und oft durch Leistungseinschränkungen und Inkompatibilitäten gekennzeichnet sind, bilden sie häufig das Rückgrat der Unternehmens-IT, da sie kritische Geschäftsdaten und -logik enthalten. Techniken wie Netzwerksegmentierung, der Einsatz moderner Sicherheitssoftware sowie die Nutzung von Middleware und Virtualisierungstechnologien sind für eine sichere und effiziente Integration unerlässlich.

Darüber hinaus bieten moderne Technologien wie IoT-Sensoren Möglichkeiten, die Funktionalität von Legacy-Systemen zu erweitern und gleichzeitig deren Produktivität zu steigern. Dabei sollten Unternehmen individuell abwägen, welche Legacy-Systeme modernisiert oder durch moderne Lösungen ersetzt werden können, um eine optimale Nutzung der Ressourcen zu gewährleisten.