Was ist Containerisierung?
Unter Containerisierung versteht man das Zusammenpacken von Softwarecode mit allen notwendigen Komponenten wie Bibliotheken, Frameworks und anderen Abhängigkeiten, so dass sie in einem eigenen "Container" isoliert sind.
Auf diese Weise kann die Software oder Anwendung innerhalb des Containers in jede Umgebung und auf jeder Infrastruktur verschoben und konsistent ausgeführt werden, unabhängig vom Betriebssystem dieser Umgebung oder Infrastruktur. Der Container fungiert als eine Art Blase oder Rechenumgebung, die die Anwendung umgibt und sie unabhängig von ihrer Umgebung macht. Es handelt sich im Grunde um eine voll funktionsfähige und tragbare Computerumgebung.
Container sind eine Alternative zur Codierung auf einer Plattform oder einem Betriebssystem, was den Umzug der Anwendung erschwert, da der Code dann möglicherweise nicht mit der neuen Umgebung kompatibel ist. Dies konnte zu Bugs, Fehlern und Störungen führen, die behoben werden mussten (was mehr Zeit, weniger Produktivität und eine Menge Frustration bedeutete).
Durch das Verpacken einer Anwendung in einen Container, der plattform- und infrastrukturübergreifend eingesetzt werden kann, kann diese Anwendung überall dort verwendet werden, wo Sie sie einsetzen, da sie alles enthält, was sie zum erfolgreichen Betrieb benötigt.
Die Idee der Prozessisolierung gibt es schon seit Jahren, aber als Docker 2013 die Docker Engine vorstellte, setzte es einen Standard für die Nutzung von Containern mit Tools, die für Entwickler einfach zu bedienen waren, sowie einen universellen Ansatz für die Paketierung, was die Annahme der Containertechnologie beschleunigte. Heute können Entwickler aus einer Reihe von Containerisierungsplattformen und Tools wie Podman, Buildah und Skopeo wählen, die die von Docker eingeführten Standards der Open Container Initiative unterstützen.
Vorteile
Die "leichtgewichtige" oder Portabilitätseigenschaft von Containern ergibt sich aus ihrer Fähigkeit, den Betriebssystem-Kernel des Host-Rechners gemeinsam zu nutzen, wodurch die Notwendigkeit eines separaten Betriebssystems für jeden Container entfällt und die Anwendung auf jeder Infrastruktur - ob "bare metal" oder "cloud" - ausgeführt werden kann, sogar innerhalb virtueller Maschinen (VMs), wie wir im nächsten Abschnitt sehen werden.
Ebenso können Entwickler bei der Arbeit mit Containern in einer Host-Umgebung dieselben Tools verwenden wie in einer anderen, was die Entwicklung und Bereitstellung von containerisierten Anwendungen über verschiedene Betriebssysteme hinweg sehr viel einfacher macht.
Container vs. virtuelle Maschinen
Eine virtuelle Maschine (VM) ist eine virtuelle Umgebung, die als virtuelles Computersystem mit eigener CPU, eigenem Arbeitsspeicher, eigener Netzwerkschnittstelle und eigenem Speicher fungiert und auf einem physischen Hardwaresystem (extern oder vor Ort) erstellt wird.
Containerisierung und Virtualisierung ähneln sich insofern, als sie beide eine vollständige Isolierung von Anwendungen ermöglichen, so dass diese in verschiedenen Umgebungen eingesetzt werden können. Die Hauptunterschiede liegen in der Größe und Portabilität.
VMs sind die größeren von beiden, sie werden in der Regel in Gigabyte gemessen und enthalten ihr eigenes Betriebssystem, wodurch sie mehrere ressourcenintensive Funktionen gleichzeitig ausführen können. Dank der größeren Ressourcen, die VMs zur Verfügung stehen, können sie ganze Server, Betriebssysteme, Desktops, Datenbanken und Netzwerke abstrahieren, aufteilen, duplizieren und emulieren.
Container sind sehr viel kleiner, werden in der Regel im Megabyte-Bereich gemessen und beinhalten nichts Größeres als eine Anwendung und ihre Betriebsumgebung.
Während VMs gut mit der traditionellen, monolithischen IT-Architektur funktionieren, wurden Container entwickelt, um mit neueren und aufkommenden Technologien wie Clouds, CI/CD und DevOps kompatibel zu sein.
Container vs. Microservices
Container werden häufig verwendet, um einzelne Funktionen zu verpacken, die spezifische Aufgaben erfüllen - bekannt als Microservice. Microservices sind die Aufteilung der Teile einer Anwendung in kleinere, spezialisiertere Dienste. Dadurch können sich Entwickler auf die Arbeit an einem bestimmten Bereich einer Anwendung konzentrieren, ohne dass die Gesamtleistung der Anwendung beeinträchtigt wird.
Das bedeutet, dass die Anwendungen weiterlaufen, während Aktualisierungen vorgenommen oder Probleme behoben werden, was schnellere Verbesserungen, Tests und Einsätze ermöglicht.
Microservices und Container arbeiten gut zusammen, da ein Microservice innerhalb eines Containers die gesamte Portabilität, Kompatibilität und Skalierbarkeit eines Containers besitzt.
Container-Orchestrierung
Wie verwaltet man nun all diese Container? An dieser Stelle kommt die Container-Orchestrierung ins Spiel. Container-Orchestrierung ist die Automatisierung der Bereitstellung, Verwaltung, Skalierung und Vernetzung von Containern.
Kubernetes ist eine Open-Source-Plattform für die Container-Orchestrierung, mit der sich verteilte, containerisierte Anwendungen in großem Maßstab verwalten lassen. Sie teilen Kubernetes mit, wo Ihre Software ausgeführt werden soll, und die Plattform kümmert sich um fast alles, was zur Bereitstellung und Verwaltung Ihrer Container erforderlich ist.
Kubernetes wurde ursprünglich von Google-Ingenieuren entwickelt und gestaltet - einem der ersten Mitwirkenden an der Linux-Container-Technologie -, bevor es 2015 an die Cloud Native Computing Foundation (CNCF) übergeben wurde. Das bedeutet, dass die CNCF für die Pflege der Kubernetes-Community verantwortlich ist, während freiwillige Mitwirkende und Administratoren für die Entwicklung, Wartung und Veröffentlichung von Kubernetes zuständig sind.
Red Hat war eines der ersten Unternehmen, das mit Google an Kubernetes gearbeitet hat - sogar noch vor dem Start - und ist seitdem der zweitgrößte Mitwirkende am Kubernetes-Projekt.
