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Die Vorteile der Container-Technologie

Die Idee hinter der Container-Technologie stammt aus dem Jahr 2000. Heute sind Docker und Kubernetes die beiden am weitesten verbreiteten Tools. Die besonderen Merkmale diese Technologie bieten wichtige Vorteile zwischen verschiedenen Umgebungen.


Vorteile Container-Technologie Blogbild

Unter einem Container versteht man eine Virtualisierungstechnik, die Anwendungen mitsamt ihrer Laufzeitumgebungen voneinander trennt. Der Unterschied zu einer virtuellen Maschine (VM) besteht darin, dass Container nicht in einem eigenen, in sich geschlossenem Betriebssystem auf einem Host-Server laufen, sondern das Betriebssystem verwenden, auf dem sie installiert sind. Die Vorteile erklären wir im Folgenden.

Definition: Was ist ein Container?

Container sind in der Lage, Anwendungen zu virtualisieren, wobei jeder Container mit seiner eigenen Anwendung strikt von anderen Containern auf derselben Maschine getrennt ist. Die Container "wissen" sozusagen nichts voneinander und können auch nicht auf die Daten ihrer Nachbarn zugreifen. Der Unterschied zu herkömmlichen virtuellen Maschinen besteht darin, dass ein Container kein eigenes Betriebssystem emuliert, sondern das des Host-Systems nutzt. Im Container selbst sind sämtliche für die Laufzeit benötigten Dateien inklusive Abhängigkeiten sowie Bibliotheken enthalten. Somit entsteht ein in sich abgeschlossenes Paket mit der Laufzeitumgebung der jeweiligen Anwendung.

Der Nutzen eines Containers liegt darin, dass sein Format definiert und dadurch leicht auf andere Host-Systeme übertragen werden kann. Somit sind Entwickler und Administratoren in der Lage, Anwendungen ohne Neukonfigurationsaufwand zwischen verschiedenen Systemumgebungen zu verschieben, wobei alle Informationen und Daten meist innerhalb einer Datei transportiert werden.

Ein bekannter Vertreter dieser Container-Technologie ist die Open-Source-Software Docker, die 2013 veröffentlicht wurde. Das Programm stellt alle Funktionen zur Verfügung, die für die Virtualisierung der Anwendungen und der strikten Trennung der einzelnen Container auf einem Host-Rechner benötigt werden.

Nutzen der Container-Virtualisierung

Wie bereits angedeutet, stellt ein Container eine in sich abgeschlossene Umgebung zur Verfügung. Der Hauptnutzen dieser Container-Technologie und Vorteil gegenüber virtuellen Maschinen liegt darin, dass Container weniger RAM sowie Speicherplatz auf Datenträgern benötigt und darüber hinaus schonender mit den Hardware-Ressourcen (CPU-Leistung) umgeht. Da in einem Container kein komplettes Betriebssystem wie bei einer VM enthalten ist, ist ein Container deutlich “schlanker” und es können dadurch auf einer einzigen physischen Maschine mehr Container als virtuelle Maschinen realisiert werden. Auch der Start eines Containers vollzieht sich innerhalb seiner Umgebung wesentlich schneller als das Booten einer kompletten virtuellen Maschine.

Container werden in Unternehmens-IT-Infrastrukturen eingesetzt, um Anwendungen und Entwicklungsprozesse zu optimieren und zu verschlanken. Dies sorgt für Kostensenkungen, die durch Effizienzsteigerungen generiert werden. Zusätzlich können Anwendungen und ihre Updates bei reduziertem Admin-Aufwand einfacher und schneller ausgerollt werden – was nebenbei auch dabei hilft, Fehler zu vermeiden.

Kurz gesagt: Entwicklung, Testing sowie Qualitätssicherung erfahren durch die Container-Technologie eine wesentliche Unterstützung durch effiziente Prozesse.

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Vorteile von Containern

Standardisierte Container bieten durch ihre Unabhängigkeit vom jeweiligen Wirts-Betriebssystem unschätzbare Vorteile, sowohl für die Entwicklung als auch im laufenden Betrieb:

  • Effektiver: Anwendungen im Container laufen schneller und effektiver als in einer hierfür bereitgestellten virtuellen Maschine - diese müsste für den Start erst vollständig gebootet und nach dem Beenden der Anwendung wieder heruntergefahren werden.
  • Effizienter: Container können vorhandene Hardware-Ressourcen effizient nutzen, da diese kein eigenes Betriebssystem benötigen. Durch die Einsparung physischer Ressourcen können diese wiederum für andere Anwendungen genutzt werden.
  • Skalierbar: Anwendungen in Containern sind leichter skalierbar, da die Container-Virtualisierung auf eigenständig funktionierenden Einheiten beruht. Dadurch können die Applikationen bei Bedarf flexibel und schnell hochgefahren (horizontale Skalierung) oder Ressourcen des Containers auch während der Laufzeit erhöht oder reduziert werden (vertikale Skalierung). Container lassen sich problemlos auf andere Umgebungen portieren, da diese vom jeweiligen Host-Betriebssystem weitgehend unabhängig sind und somit mit minimalem Aufwand in neue Umgebungen migriert werden können.
  • Agiler: Durch Container kann die Softwareentwicklung agiler gestaltet werden, weil sich einzelne Container binnen kürzester Zeit entwickeln lassen und darüber hinaus einfach reproduzierbar sind (Continuous Integration). Dies bietet den Vorteil, dass ein Container in einer Entwicklungsumgebung die gleichen Ergebnisse liefert wie in einer Produktionsumgebung.

Wie steht es um die Sicherheit von Containern?

Anwendungen in Containern sind ebenso sicher wie in herkömmlichen Serverlösungen oder in virtuellen Maschinen. Die entscheidenden Sicherheitsaspekte liegen lediglich darin, wie die Umgebungen aufgesetzt werden. Letztendlich ist das Sicherheitsmodell im umgebenden Server entscheidend. So können auf jeder Architekturebene sinnvolle Varianten ausgewählt werden, um die erforderliche Betriebs- und Datensicherheit zu gewährleisten – abhängig davon, ob man einen Container lokal oder in einer Cloud-Umgebung betreibt. Natürlich hängt die Sicherheit auch davon ab, wie sicher die Anwendung selbst ist, die im Container betrieben werden soll.

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Container haben Zukunft

Die Container-Virtualisierung hat den Sprung von einem Hype in Software-Entwicklerkreisen zu einer wesentlichen Grundlage in der IT-Infrastruktur vieler Unternehmen geschafft. Die Skalierbarkeit und Flexibilität, aber auch die Möglichkeiten der Standardisierung sind wichtige Pro-Argumente für Container. Die Verbreitung dieser Technologie wird allerdings noch durch Sicherheitsbedenken der Entscheider:innen sowie mangelndes Know-how gebremst. IT-Servicedienstleister bieten hierfür Containerlösungen als "Container as a Service" (CaaS) sowie Managed-Service-Pakete an. Zur Vereinfachung der Administration empfiehlt sich Kubernetes als führende Container-Management-Plattform.


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