Kubernetes ist die ideale Plattform für das Hosting von Anwendungen in der Cloud. Es ist eine interessante Lösung für die einfache Bereitstellung neuer Anwendungen oder die Änderung bestehender Anwendungen. Sie hilft bei der Skalierbarkeit, dem Lebenszyklus und der Verfügbarkeit von Anwendungen und macht sie effizient und in hohem Maße anpassbar.
Eine der Voraussetzungen dafür, dass Anwendungssoftware in einer hybriden oder Multi-Cloud-Umgebung ausgeführt werden kann, ist die Möglichkeit, sie vom Rechenzentrum des Unternehmens in die Cloud und umgekehrt zu verschieben und auch zwischen Servern, die auf verschiedenen Plattformen oder Cloud-Diensten unterschiedlicher Anbieter laufen, zu verschieben.
Es ist selbst für einen Laien offensichtlich, dass eine Anwendung, die für ein Betriebssystem erstellt wurde, nicht direkt auf einem Server mit einer anderen Plattform laufen kann. Die Lösung für diese Anforderung ist die Containerisierung und Kubernetes als offenes Framework für eine Multi-Cloud-Infrastruktur, mit der moderne Anwendungen ausgeführt werden können.
Steuermann für Containerschiffe
Die Kubernetes-Technologie wurde bei Google entwickelt und wird derzeit von der Cloud Native Computing Foundation verwaltet. Es handelt sich um ein Open-Source-System für die Orchestrierung von Containern, um Anwendungen in Multi-Plattform- und Multi-Cloud-Umgebungen automatisch bereitzustellen und zu verwalten. Der Name ist eine englische Transliteration des altgriechischen Wortes κυβερνήτης (kubernétés), das den Steuermann von Schiffen bezeichnet. Der Name ist sehr treffend, denn Kubernetes leisten ähnliche Arbeit wie die Steuermänner von Containerschiffen.
Für jemanden, der kein IT-Experte ist, aber auch für Entwickler und IT-Spezialisten der „alten Schule“ sind das eine Menge neuer Begriffe in zwei Sätzen. Der Begriff Container bezieht sich im Zusammenhang mit Software auf ein unabhängiges, ausführbares Softwarepaket, das alles enthält, was zur Ausführung auf einer beliebigen Plattform erforderlich ist. Dieses Paket enthält den Quellcode, Konfigurationsdaten, Bibliotheken, Systemdaten und andere Bausteine, die für die Ausführung der Software benötigt werden. Container isolieren die Software von ihrer Umgebung und stellen sicher, dass die Anwendungssoftware in jeder Umgebung, in der sie gerade eingesetzt wird, immer gleich läuft. In Containern gekapselte Anwendungen können entweder direkt auf der physischen Infrastruktur oder in einer virtualisierten Umgebung ausgeführt werden.
Ist es wert, der Cloud zu vertrauen?
Die Grundvoraussetzung für den Einsatz von Kubernetes ist natürlich das anfängliche Vertrauen in die unbegrenzten Möglichkeiten von Cloud-Diensten. Die Dynamik der Cloud ist heute unübertroffen. Manchmal braucht es nur wenig, um ein Unternehmen auf die richtige Weise wachsen zu lassen. Eine gute Inspiration, warum es sich lohnt, der Cloud zu vertrauen, ist unsere Seite, auf der Sie die 5 wichtigsten Gründe finden, warum Unternehmen die beliebte slowakische Cloud von GAMO nutzen.
Geschwindigkeit und Skalierbarkeit
Natürlich könnten in einer Multiserver- und Multicloud-Umgebung Anwendungen gleichzeitig mit virtuellen Maschinen (VMs) verschoben werden. Aber im Gegensatz zu einer virtuellen Maschine, die auch das Betriebssystem enthält, enthalten Container nur die für ihren Betrieb notwendigen Anwendungen und Komponenten. Das heißt, sie enthalten kein virtualisiertes Betriebssystem. Dadurch sind Container deutlich kleiner – in der Größenordnung von einigen Dutzend Megabyte, im Gegensatz zu den Dateien einer virtuellen Maschine, die in der Regel mehrere Dutzend Gigabyte groß sind. Das Verschieben von 1.000-mal kleineren Dateien ist beim Lastausgleich zwischen Servern – ob physisch oder virtualisiert, in Ihrem eigenen Serverraum oder in der Cloud – viel schneller und belastet die Netzwerkebene weniger.
Anwendungen in hybriden und Multi-Cloud-IT-Umgebungen werden in der Regel im Laufe der Zeit – vor allem aus Skalierungsgründen – auf mehrere Container ausgeweitet, die auf verschiedenen Servern eingesetzt werden. Deren Verwaltung wird dadurch immer komplexer. Kubernetes wird daher eingesetzt, um Containerumgebungen so effizient wie möglich zu verwalten und diese Komplexität in den Griff zu bekommen. Die Kubernetes-Technologie bietet eine Open-Source-API und definiert einen Kernsatz von Bausteinen, die zusammen die Tools für die Bereitstellung, Wartung und Skalierung von Anwendungen bereitstellen. Die einzelnen Bausteine sind lose gekoppelt und dank der bereits erwähnten Kubernetes-API erweiterbar.
Damit Anwendungen die Leistung eines Clusters virtueller Server voll ausschöpfen können, orchestriert Kubernetes den Cluster. Das heißt, es plant die Ausführung von Containern auf virtuellen Servern in Abhängigkeit von den aktuellen Anforderungen jedes Containers an die Rechenressourcen und den aktuell verfügbaren Rechenressourcen der einzelnen virtuellen Server. Im Wesentlichen geht es dabei um Lastausgleich, Überwachung der Ressourcenzuweisung und Skalierung. Kubernetes ermöglicht auch die Selbstkorrektur von Anwendungen im Falle von Problemen durch automatischen Neustart oder Container-Replikation. Das macht Kubernetes zu einer idealen Plattform für das Hosting von Anwendungen in der Cloud, insbesondere für solche, die eine schnelle Skalierung oder häufigere Änderungen und Aktualisierungen erfordern.
Grundlegende Konzepte und Funktionsweise
Container werden in so genannten Pods gruppiert, die die grundlegenden Betriebseinheiten für Kubernetes sind, und diese Pods skalieren automatisch entsprechend den aktuellen Anforderungen. Ein Pod besteht also aus einem oder mehreren Containern, die gemeinsam an bestimmten Aktivitäten teilnehmen und als eine komplexe Anwendung verwaltet werden können.
Die Verbindung von Containern zu Pods stellt sicher, dass zusammengehörige Anwendungen, wie z.B. eine Anwendung und ein Datenbankserver, gemeinsam gehostet und verwaltet werden und eine gemeinsame Umgebung, ein Dateisystem und eine IP-Adresse nutzen. Die Skalierung wird auf der Ebene des gesamten Pods implementiert.
Da sich die IP-Adresse eines Pods ändern kann, je nachdem, wohin der Pod gerade verlagert wird, wird die Kommunikation zwischen Pods – z. B. zwischen der Front-End- und der Back-End-Schicht einer Anwendung – durch eine abstrakte Schicht namens Services vermittelt. Daher müssen sich mehrschichtige Anwendungen, die in mehreren Pods gehostet werden, nicht an die IP-Adressen anderer Pods erinnern, die sich zusätzlich ändern.
Pods werden zwischen Knoten (Node) verschoben. Ein Node ist eine virtuelle oder physische Maschine, die die Betriebsumgebung für die Pods bildet. Der größte Vorteil der Kubernetes-Technologie besteht darin, dass sie automatisch die Bereitstellung von Containern übernimmt, deren Verfügbarkeit und aktuelle Leistungsanforderungen überwacht und versucht, die verfügbare Serverkapazität effizient zu nutzen. Kubernetes schafft eine Abstraktionsschicht über den Servern, so dass alle angeschlossenen Server als eine einzige Maschine verfügbar sind.
Unverwüstliche Infrastruktur
Da Container-Anwendungen von der Infrastruktur entkoppelt sind, lassen sie sich leicht portieren, wenn sie in einer Kubernetes-Umgebung laufen. Sie können von Unternehmensservern in hybride und Cloud-Umgebungen und zwischen Clouds verschoben werden, wobei die Konsistenz zwischen den Umgebungen erhalten bleibt.
Dies macht die Infrastruktur des Kunden nahezu unzerstörbar. Wenn ein von Kubernetes verwalteter Container ausfällt, wird automatisch sofort ein neuer identischer Container gestartet und die Anwendungen bleiben funktionsfähig.
Kubernetes löst auch zuverlässig und effizient Probleme im Zusammenhang mit vorhersehbaren und unvorhersehbaren Leistungsspitzen, z. B. für E-Shops während der Haupteinkaufszeiten oder wenn Sie Tickets für eine große Veranstaltung verkaufen. Wenn die Anwendung und ihre Container nicht mithalten können, wird ein Container-Klon oder ein anderer identischer Container erstellt und die Leistung wird vorübergehend gesteigert. Wenn sich die Auslastung nach einiger Zeit wieder normalisiert, werden die redundanten Container entfernt und Sie müssen nicht mehr für die nicht genutzte Rechenleistung bezahlen.
Anwendungen mit Kubernetes aus der Perspektive der Sicherheit
Kubernetes kann von Technologieunternehmen mit einer zuverlässigen Cloud-Infrastruktur betrieben werden, die nach den höchsten Sicherheitsstandards aufgebaut ist. Diese bieten der Anwendungsentwicklung eine hohe Verfügbarkeit und gleichzeitig eine garantierte Verwaltung der gesamten Umgebung durch Experten, die jederzeit und in Echtzeit für Kontinuität sorgen. Sie schaffen damit eine starke Voraussetzung für die Schaffung einer zumindest grundlegenden Widerstandsfähigkeit (und mehr) gegen Cyberangriffe.
Die Berücksichtigung von Cybersicherheit ist heutzutage für alle Unternehmen, die Informationstechnologie einsetzen, unerlässlich. Wenn Sie zu den Glücklichen gehören, die noch nicht mit Cyber-Angreifern und -Angriffen konfrontiert wurden, dann herzlichen Glückwunsch, aber Sie können sich darauf einstellen und vorbereitet sein. Leider kann sich das in der heutigen Zeit schnell ändern und manchmal mit irreversiblen Folgen für Unternehmen. Und das ist eine Tatsache, die nicht nur durch unser Wissen, sondern auch durch weltweite Umfragen spezialisierter Institutionen bestätigt wird. Für einen systematischen Start oder Ausbau des Cyberschutzes können Sie daher auch das Angebot an fachmännisch ausgearbeiteten Starterpaketen nutzen.
Automatisierter Betrieb
Der große Vorteil von Kubernetes ist sein effizienter Betrieb in hybriden Umgebungen, d.h. in öffentlichen Cloud-Dienstleistern, privaten Clouds, IT- und firmeneigenen Serverraum-Infrastrukturen. Es ist sehr einfach, zu wählen, wo welche Arbeitslasten ausgeführt werden sollen, oder sie je nach Bedarf operativ zu verschieben und die kostengünstigste Umgebung für Anwendungscontainer auszuwählen.
Die automatisierte Verwaltung von Anwendungscontainern entlastet auch die hochqualifizierten IT-Spezialisten der Unternehmen von Routinetätigkeiten im Zusammenhang mit dem Betrieb, so dass sie sich auf produktive Tätigkeiten wie die Anwendungsentwicklung und -optimierung konzentrieren können. Gleichzeitig ermöglicht Kubernetes auch eine hohe Flexibilität bei der Einführung neuer oder verbesserter Anwendungen, und es ist einfach, bei Bedarf auf eine ältere, bewährte Version zurückzugreifen. Diese Fähigkeit, schnell auf Kundenanforderungen zu reagieren, ist ein großer Wettbewerbsvorteil im dynamischen Geschäftsumfeld von heute.
