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Cybersecurity 101/Cloud-Sicherheit/Containerisierung vs. Virtualisierung

Containerisierung vs. Virtualisierung: 9 wesentliche Unterschiede

Erfahren Sie mehr über die wesentlichen Unterschiede zwischen Containerisierung und Virtualisierung. Dieser Leitfaden hebt 9 wichtige Unterschiede hervor und enthält Anwendungsfälle, die Ihnen bei der Auswahl der richtigen Technologie für Ihre Anwendungsbereitstellungsanforderungen helfen.

Autor: SentinelOne

Mit dem Fortschritt der modernen Softwareentwicklung streben Unternehmen nun nach effizientem Ressourcenmanagement, flexibler Bereitstellung und verbesserter Skalierbarkeit. Als Antwort auf diesen Bedarf wurden Containerisierung und Virtualisierung zu beliebten Technologien, die Anwendungsumgebungen isolieren, damit sie sicher und zuverlässig ausgeführt werden können, ähnlich wie Anwendungen in einer isolierten Umgebung. So lassen sich durch die effiziente Nutzung von Ressourcen, die einfache Bereitstellung von Anwendungen und die Bereitstellung einer einheitlichen Leistung auf verschiedenen Plattformen optimale Mechanismen für die Entwicklung und Optimierung ihrer Infrastrukturen erzielen.

Was jedoch die zugrunde liegende Architektur, die Leistungsmerkmale und die idealen Anwendungsfälle betrifft, unterscheiden sich Containerisierung und Virtualisierung erheblich voneinander. Obwohl sie Isolation und Trennungsstufen bieten, variieren die Art der Ressourcenzuweisung und die unterstützten Workloads. Diese Unterschiede erfordern eine klare Klärung innerhalb des Unternehmens, um das richtige Tool für die richtigen Infrastrukturanforderungen auswählen zu können – sei es für die Entwicklung cloud-nativer Anwendungen, für Legacy-Systeme oder für die Ausführung einer Vielzahl von Workloads in modernen IT-Umgebungen.

Laut einer Umfrage aus dem Jahr 2022 gaben 23 Prozent der Befragten weltweit an, dass ihre Unternehmen eine serverlose Architektur eingeführt haben, während weitere 28 Prozent planten, innerhalb der nächsten 18 Monate auf Serverless umzusteigen. Dieser Trend unterstreicht die wachsende Abhängigkeit von Cloud-Technologien, einschließlich Containerisierung und Virtualisierung, da Unternehmen bestrebt sind, ihre Infrastruktur- und Anwendungsbereitstellungsstrategien zu verbessern.

In diesem Artikel werden wir die Konzepte der Containerisierung und Virtualisierung analysieren, um einige der Mythen zu entlarven, die ihnen zugrunde liegen, indem wir die wichtigsten Unterschiede, Anwendungsfälle und Szenarien vergleichen, in denen das eine oder das andere Verfahren vorzuziehen ist. Außerdem werden wir Szenarien für Infrastructure as a Service (IaaS) und Platform as a Service (PaaS) untersuchen und Leitlinien dafür geben, wann in verschiedenen Umgebungen Virtualisierung und wann Containerisierung zum Einsatz kommen sollte.

Containerisierung vs. Virtualisierung – Ausgewähltes Bild | SentinelOneWas ist Containerisierung?

Containerisierung ist eine leichtgewichtige Form der Virtualisierung, bei der Anwendungen isoliert in Umgebungen ausgeführt werden, die als Container bezeichnet werden. Alles, was für den Code, die Bibliotheken und die Konfigurationen einer Anwendung erforderlich ist, befindet sich innerhalb jedes Containers, wobei jedoch derselbe Betriebssystemkern verwendet wird. Dadurch ist dieses Design sehr gut auf verschiedene Umgebungen übertragbar, von der Entwicklung bis zur Produktion.

Docker und Kubernetes sind Containerplattformen, die die Anwendungsentwicklung und -bereitstellung beschleunigen, insbesondere in einer Microservice-Architektur, in der die Anwendung in kleine, unabhängig voneinander bereitstellbare Komponenten unterteilt wird. Durch den Einsatz von Containerisierung können Unternehmen die Ressourcennutzung verbessern und die Bereitstellung von Anwendungen beschleunigen.

Was ist Virtualisierung?

Virtualisierung ist eine Technologie, mit der mehrere virtuelle Maschinen auf einem physischen Server unter der Verwaltung eines Hypervisors ausgeführt werden können. Jede VM verfügt über ein eigenes Betriebssystem und arbeitet unabhängig von den anderen, wobei alle parallel auf demselben Server laufen. Eine solche Topologie maximiert die Nutzung der Hardware, da mehrere Betriebssysteme und Anwendungen auf einem Host unterstützt werden.

Zu den beliebtesten Virtualisierungslösungen gehören VMware, Microsoft Hyper-V und KVM. Zu den Vorteilen der Virtualisierung gehören eine erhöhte Flexibilität der IT-Infrastruktur, geringere Hardwarekosten und eine schnellere Bereitstellung von Anwendungen.

Unterschied zwischen Containerisierung und Virtualisierung

Containerisierung und Virtualisierung sind zwei äußerst wichtige Technologien, die für die Isolierung einer Anwendung nützlich sind. sie unterscheiden sich jedoch grundlegend in Bezug auf Ressourcennutzung, Flexibilität und Architektur. Ohne dieses Verständnis wird es für Unternehmen schwierig sein, ihre Strategien für die angemessene Bereitstellung von Anwendungen zu optimieren und die Gesamtleistung in unterschiedlichen IT-Umgebungen zu verbessern.

  • Architektur: Bei der Virtualisierung ermöglicht ein Hypervisor die Ausführung mehrerer virtueller Maschinen (VMs) auf einem physischen Server, wobei jedoch jede VM ein eigenes vollständiges Betriebssystem benötigt. Dies führt zu einem Ressourcenaufwand. Bei der Containerisierung hingegen wird der Betriebssystemkern eines Hostsystems gemeinsam genutzt. Container sind leichter, da sie keine Betriebssysteminstanzen benötigen, was weniger Overhead und eine schnellere Leistung bedeutet.
  • Leistung: Container müssen kein komplettes Betriebssystem hochfahren und können daher in Sekundenschnelle gestartet werden, während der Start einer VM oft mehrere Minuten dauert. Das liegt daran, dass sie weniger Ressourcen wie CPU und Arbeitsspeicher verbrauchen und sich perfekt für Umgebungen eignen, die eine effiziente Ressourcennutzung und schnelle Skalierung erfordern, wie z. B. Microservices oder Anwendungen, die in der Cloud ausgeführt werden.
  • Skalierbarkeit: Container sind so konzipiert, dass sie sehr schnell und sehr intensiv skaliert werden können, wobei mehrere Instanzen schnell über einen Cluster verteilt werden. Sie haben eine leichtgewichtige Architektur, wodurch sie sich perfekt für Cloud-native Anwendungen und dynamische Workloads eignen. VMs sind ebenfalls skalierbar, erfordern jedoch viel Zeit, Aufwand und Ressourcen für die Bereitstellung. Sie sind daher in Szenarien, in denen eine sehr schnelle Anpassung an schwankende Workloads erforderlich ist, unbrauchbar.

Beide Lösungen versuchen, die Ressourcennutzung zu optimieren, unterscheiden sich jedoch je nach Workload: Containerisierung eignet sich besser für leichte, portable und skalierbare Workloads, während Virtualisierung eine stärkere Isolierung mit einer vollständigen Betriebssystemumgebung bietet und daher in Situationen mit hohen Sicherheits- und Isolierungsanforderungen eingesetzt werden kann.

Containerisierung vs. Virtualisierung: 9 wesentliche Unterschiede

AspektContainerisierungVirtualisierung
ArchitekturTeilt den Betriebssystemkern zwischen ContainernVerwendet einen Hypervisor, um mehrere Betriebssysteminstanzen auszuführen
StartzeitSekunden (Container sind leichtgewichtig)Minuten (jede VM erfordert einen vollständigen Betriebssystemstart)
RessourcenauslastungEffizient, verbraucht weniger SystemressourcenHöherer Ressourcenaufwand pro VM
IsolationIsolation auf ProzessebeneVollständige Isolierung auf Betriebssystemebene
PortabilitätHohe Portabilität zwischen verschiedenen UmgebungenEingeschränkte Portabilität aufgrund von Betriebssystemabhängigkeiten
LeistungNahezu native Leistung, minimaler OverheadGeringere Leistung aufgrund des vollständigen Betriebssystems
SkalierbarkeitHervorragend geeignet für Microservices und SkalierungWeniger geeignet für dynamische Skalierung
SicherheitSchwächere Isolierung, abhängig von der Sicherheit des BetriebssystemsStärkere Isolierung mit dediziertem Betriebssystem pro VM
AnwendungsfälleIdeal für Cloud-native Microservices-AnwendungenAm besten geeignet für die Ausführung verschiedener Betriebssysteme oder Legacy-Anwendungen


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Anwendungsfälle von Containerisierung vs. Virtualisierung

Containerisierung und Virtualisierung haben je nach spezifischen Anwendungs- und Infrastrukturanforderungen ihre eigenen Vorteile. Im Folgenden untersuchen wir mehrere Anwendungsfälle für jede Technologie und zeigen auf, wann Containerisierung und Virtualisierung besser geeignet sind, um verschiedene Probleme zu lösen. Wenn Sie die Stärken der beiden Technologien kennen, können Sie besser entscheiden, ob Containerisierung oder Virtualisierung für Ihre Anforderungen in Bezug auf Bereitstellung, Entwicklung und Betrieb am besten geeignet ist.

Anwendungsfälle für Containerisierung

Die Containerisierung eignet sich für moderne agile Entwicklungs- und Betriebsmuster, bei denen hohe Anforderungen an Skalierbarkeit, Effizienz und Portabilität gestellt werden. Container beschleunigen die Bereitstellung und machen sie wesentlich flexibler, da sie die Anwendungen zusammen mit ihren Abhängigkeiten in isolierten Umgebungen bündeln. Hier sind einige der beliebtesten Szenarien, in denen die Containerisierung ihre Stärken ausspielt:

  1. Cloud-native Anwendungen: Die Anwendungen eignen sich sehr gut für Cloud-Umgebungen, da Container so konzipiert sind, dass sie über mehrere Plattformen hinweg sehr portabel und skalierbar sind. Sie können sehr schnell nach oben oder unten skaliert werden, wodurch sie sich sehr gut für die Verarbeitung von sich dynamisch ändernden Workloads eignen. In solchen Umgebungen kann sich die Nachfrage sehr schnell ändern. Container können die Knoten einer Reihe von Anwendungen über mehrere Knoten hinweg einfach bereitstellen und orchestrieren, um eine nahtlose Skalierung und Ressourceneffizienz in einer Cloud-Umgebung zu gewährleisten.
  2. Microservices-Architekturen: Die Containerisierung ermöglicht es Entwicklern, monolithische Anwendungen in Microservices aufzuteilen – kleine, unabhängig voneinander einsetzbare Einheiten. Jeder Mikroservice läuft in einem eigenen Container und ermöglicht eine unabhängige Entwicklung, Testung und Skalierung. Dies erhöht die Flexibilität, und Dienste können aktualisiert oder skaliert werden, ohne andere Teile des Systems zu beeinträchtigen, wodurch die Agilität und Leistung der Anwendung verbessert wird.
  3. CI/CD-Pipelines: Container sind wichtige Komponenten in CI/CD-Umgebungen, in denen Geschwindigkeit und Konsistenz hohe Priorität haben. Container ermöglichen es Entwicklern, eine Anwendung und ihre Abhängigkeiten in einen übertragbaren Container zu verpacken, der von der Entwicklung bis zur Produktion verwendet werden kann, ohne dass umgebungsspezifische Probleme zu berücksichtigen sind. Dies führt zu einer Automatisierung von Tests und Bereitstellungen, wodurch die Iteration beschleunigt und die Veröffentlichung von Software zuverlässiger wird.
  4. DevOps-Praktiken: Container sind für die effektive Automatisierung von DevOps von zentraler Bedeutung. Durch den Einsatz von Kubernetes und anderen Tools wurden Container automatisiert, um ihre Umgebung in verteilten Umgebungen zu orchestrieren, bereitzustellen oder zu verwalten. Sie stellen sicher, dass die Infrastruktur wie Code behandelt wird – automatisiert durch schnelle Builds, Tests und Anwendungsbereitstellungen aus Infrastrukturen zwischen Teams. Container verbessern auch die Zusammenarbeit in jeder Phase des Entwicklungslebenszyklus, indem sie eine konsistente Laufzeitumgebung für Entwicklungs- und Betriebsteams bereitstellen.

Anwendungsfälle der Virtualisierung

Virtualisierung ist eine gute Lösung, wenn eine vollständige Betriebssystemumgebung erforderlich ist oder besonders ressourcenintensive Anwendungen zum Einsatz kommen, die möglicherweise auch zusätzliche Sicherheit erfordern. Die Virtualisierung mit Hypervisoren ermöglicht es, mehrere Betriebssysteme auf demselben physischen Server auszuführen, und bietet eine starke Isolierung sowie Vielseitigkeit. Einige der wichtigsten Anwendungsfälle, in denen sich die Virtualisierung hervorragend eignet, sind folgende:

  1. Legacy-Anwendungen: Die meisten Legacy-Anwendungen wurden für die Ausführung in einer bestimmten Umgebung entwickelt und lassen sich kaum in Containern ausführen. VMs eignen sich gut für diese Legacy-Systeme, da sie vollständige Betriebssystemumgebungen bereitstellen können, in denen die Legacy-Anwendungen weiter ausgeführt werden können, da die meisten nicht ohne Weiteres für die Ausführung in einem Container angepasst werden können. Legacy-Anwendungen können auf neuerer Infrastruktur ausgeführt werden, ohne dass sie neu geschrieben werden müssen.
  2. Ressourcenkonsolidierung: Die Ressourcenkonsolidierung ist eine der Stärken der Virtualisierung. Sie ermöglicht die Konsolidierung mehrerer Betriebssysteme auf einem einzigen physischen Server und maximiert so die Hardwareauslastung. Dies ist in der Tat sehr hilfreich für Unternehmen, die mehrere Anwendungen oder Dienste auf verschiedenen Betriebssystemen hosten müssen, da dadurch die Anzahl der benötigten physischen Maschinen reduziert wird.
  3. Hochsichere Umgebungen: Da jede virtuelle Maschine ihr eigenes unabhängiges Betriebssystem ausführt, bietet die Virtualisierung eine starke Isolierung zwischen Anwendungen und dem Hostsystem. Daher sind VMs besonders nützlich in Hochsicherheitsumgebungen, in denen Anwendungen oder Workloads vollständig voneinander getrennt werden müssen, damit eine Sicherheitsverletzung keine Auswirkungen auf andere Systeme hat. Virtualisierung hat sich als erste Wahl für Umgebungen erwiesen, die eine stärkere Isolierung und Sicherheit erfordern.
  4. Unterstützung mehrerer Betriebssysteme:  Virtualisierung eignet sich am besten für die Ausführung verschiedener Betriebssysteme auf einer einzigen Hardware. Wenn beispielsweise eine Anwendung sowohl unter Windows als auch unter Linux laufen muss oder wenn bestimmte Softwarekomponenten unterschiedliche Betriebsumgebungen erfordern, unterstützt die Virtualisierung diese Anforderungen. So kann jede VM unabhängig auf dem gewählten Betriebssystem ausgeführt werden. Daher ist dies eine flexible Lösung für unterschiedliche Betriebsumgebungen.

Wann sollte Virtualisierung eingesetzt werden?

Virtualisierung ist eine sehr leistungsfähige Technologie, mit der Sie Ihre Ressourcen optimieren und Anwendungen effizient verwalten können. Mithilfe dieser Technologie können Unternehmen mehrere Betriebssysteme auf einem einzigen Server ausführen, isolierte Umgebungen erstellen und die Ressourcenzuweisung optimieren. Hier sind einige wichtige Szenarien, in denen Virtualisierung die ideale Wahl ist:

  1. Sie müssen mehrere Betriebssysteme auf einem einzigen Server ausführen.Wenn Ihr Unternehmen unterschiedliche Betriebssysteme für verschiedene Anwendungen benötigt – beispielsweise Windows für bestimmte Software und Linux für andere –, ist Virtualisierung die Lösung. Damit können Sie mehrere virtuelle Maschinen (VMs) auf einem physischen Server erstellen, auf denen jeweils ein eigenes Betriebssystem läuft. Dies ermöglicht eine effiziente Nutzung der Hardware und bietet gleichzeitig die Flexibilität, unterschiedliche Softwareanforderungen zu unterstützen.
  2. Sie arbeiten mit Legacy-Anwendungen, die eine vollständige Betriebssystemumgebung erfordern. Legacy-Anwendungen, die für bestimmte Betriebssysteme entwickelt wurden, funktionieren in einer containerisierten Umgebung möglicherweise nicht richtig. Die Virtualisierung bietet die Freiheit, solche Legacy-Anwendungen in ihrem vorgesehenen Betriebssystem auszuführen, ohne dass Änderungen erforderlich sind. Durch die Isolierung der VMs haben Unternehmen die Möglichkeit, ihre wertvollen Geschäftsprozesse und Daten zu erhalten.
  3. Sicherheit und Isolierung haben oberste Priorität und erfordern eine strikte Trennung zwischen den Workloads. Für Umgebungen, in denen Sicherheit oberste Priorität hat, bietet Virtualisierung eine verbesserte Isolierung. Jede VM arbeitet unabhängig, sodass Sicherheitsverletzungen in einer Maschine keine Auswirkungen auf andere haben. Dies macht die Virtualisierung zu einer geeigneten Wahl für Unternehmen in Branchen mit hohen Sicherheitsanforderungen, wie dem Finanz- oder Gesundheitswesen, in denen sensible Daten geschützt werden müssen und die Einhaltung von Vorschriften von entscheidender Bedeutung ist.
  4. Sie möchten die Hardwareauslastung durch die Konsolidierung von Ressourcen in virtuellen Maschinen maximieren. Durch Virtualisierung können Unternehmen mehrere Workloads auf weniger physischen Servern ausführen und so die Auslastung der Hardware erhöhen und Kosten sparen. Auf diese Weise können Unternehmen mit vielen VMs auf einem einzigen Server ihren physischen Platzbedarf reduzieren, den Energieverbrauch senken und die Verwaltung vereinfachen, während die Leistung erhalten bleibt.

Wann sollte Containerisierung eingesetzt werden?

Containerisierung gehört zu den führenden Technologien für die moderne Anwendungsentwicklung und -bereitstellung, insbesondere in agilen und skalierbaren Umgebungen. Zusammenfassend lassen sich die wichtigsten Szenarien, in denen die Containerisierung am besten geeignet ist, wie folgt beschreiben:

  1. Sie entwickeln Cloud-native Anwendungen, die portabel und skalierbar sein müssen. Die Containerisierung ist sehr praktisch für Cloud-native Anwendungen, z. B. Anwendungen, die für die Ausführung in sich verändernden und dynamischen Cloud-basierten Umgebungen konzipiert sind. Container bieten Portabilität, Cloud-übergreifende und lokale Infrastrukturen und erleichtern die Bereitstellung und Skalierung. Dies würde dazu beitragen, dass sich das Unternehmen an veränderte Geschäftsanforderungen und Nutzerbedürfnisse anpassen kann.
  2. Sie arbeiten mit Microservices und müssen kleine, unabhängige Dienste schnell bereitstellen. Die Containerisierung eignet sich hervorragend für Microservices-Architekturen, bei denen Anwendungen in kleinere, in sich geschlossene Einheiten unterteilt sind. Auf diese Weise kann man eine Instanz eines Microservices separat in einem eigenen Container entwickeln, testen und bereitstellen. Dies verkürzt die Entwicklungszyklen und verbessert die Möglichkeit, einzelne Dienste zu aktualisieren oder zu skalieren, ohne die gesamte Anwendung zu beeinträchtigen.
  3. Sie benötigen eine schnelle Bereitstellung, kurze Startzeiten und eine effiziente Ressourcennutzung. Container sind für eine schnelle Bereitstellung und Beendigung ausgelegt und eignen sich daher ideal für den Einsatz in dynamischen Umgebungen, die eine ständige Bereitstellung und Aktualisierung erfordern. Container ermöglichen es, Anwendungen innerhalb von Sekunden zu starten und auszuführen, wodurch besser auf Veränderungen in der Umgebung und Kundenanforderungen reagiert werden kann. Da sie ressourcenschonend sind, führen sie zu einer optimalen Ressourcennutzung.
  4. Sie implementieren DevOps-Praktiken und benötigen eine nahtlose CI/CD-Pipeline. Die Containerisierung ist einer der wichtigsten Faktoren für DevOps und erleichtert somit den Geschäftsablauf und die Automatisierung in Umgebungen mit kontinuierlicher Integration und Bereitstellung. Container gewährleisten Konsistenz in allen Entwicklungs-, Test- und Produktionsphasen und unterstützen Teams bei ihren Prozessen, während sie gleichzeitig ihre Software-Releases beschleunigen. Dies führt zu einem kürzeren Zyklus für den Entwicklungsprozess und einer höheren Qualität der Releases.

Szenarien für IaaS (Infrastructure as a Service)

IaaS bietet Unternehmen skalierbare und flexible Computing-Ressourcen über die Cloud, sodass sie ihre IT-Infrastruktur verwalten und bereitstellen können, ohne über physische Hardware verfügen zu müssen. Virtualisierung ist eine wichtige Komponente von IaaS und ermöglicht eine effiziente Ressourcenzuweisung und -verwaltung. Hier sind einige Szenarien, in denen IaaS seine Stärken voll ausspielen kann:

  1. Hosting mehrerer Betriebssystemumgebungen: Die IaaS-Plattform ermöglicht es Unternehmen, mithilfe von Virtualisierungstechnologie mehrere Betriebssysteme in der Cloud auszuführen. Dies ist nützlich für Unternehmen, die Software in verschiedenen Betriebssystemumgebungen testen oder Anwendungen auf der Grundlage bestimmter Betriebssysteme warten möchten. IaaS bietet Unternehmen eine schnelle Bereitstellung von VMs mit einem bestimmten Betriebssystem und vereinfacht so die Entwicklungs- und Testprozesse erheblich.
  2. Migration von Altsystemen: Viele Unternehmen müssen ihre Altsysteme ohne größere Änderungen oder Code-Refactoring in die Cloud migrieren. Mit IaaS kann ein Unternehmen einen Lift-and-Shift durchführen, bei dem Legacy-Systeme auf virtuelle Maschinen in der Cloud verschoben werden. Dies ist besonders für Unternehmen interessant, die über die Funktionalität bestehender Anwendungen verfügen, aber gleichzeitig die Vorteile von Cloud-Ressourcen wie Skalierbarkeit, Kosteneffizienz und geringerer Wartungsaufwand nutzen möchten.
  3. Individuelle Infrastrukturkonfigurationen: IaaS unterstützt Unternehmen, die eine maßgeschneiderte Infrastruktur benötigen, um auf der Grundlage spezifischer Anforderungen maßgeschneiderte Umgebungen zu entwickeln. Die Virtualisierung bietet Flexibilität bei den Rechen-, Speicher- und Netzwerkressourcen, je nach den sich ändernden Geschäftsanforderungen eines Unternehmens. Unternehmen können Konfigurationen bereitstellen, die auf ihre Arbeitslasten abgestimmt sind, um Leistung, Sicherheit und Kostenoptimierung zu steuern.
  4. Notfallwiederherstellung und Geschäftskontinuität: IaaS ist eine der besten Lösungen für die Notfallwiederherstellung, bei der ein Unternehmen eine Replik seiner IT-Infrastruktur in der Cloud erstellen kann. Dadurch wird sichergestellt, dass wichtige Anwendungen und Daten bei einem Ausfall oder einer Katastrophe schnell wieder verfügbar sind. Mit der Notfallwiederherstellung durch IaaS kann ein Unternehmen Ausfallzeiten vermeiden und die Kontinuität aufrechterhalten, um die Auswirkungen auf seinen Betrieb insgesamt zu reduzieren.
  5. Saisonale Skalierbarkeit: Saisonalität ist einer der häufigsten Auslöser in den meisten Unternehmen, in denen die Nachfrage in der Regel recht volatil ist und in bestimmten Jahreszeiten zurückgehen kann. IaaS kann seine Ressourcen je nach Bedarf nach oben oder unten skalieren, ohne dass finanzielle Kosten für die Aufbewahrung unerwünschter physischer Geräte anfallen. E-Commerce-Unternehmen können ihre Serverkapazität in der Hauptverkaufssaison aufbauen und dann wieder reduzieren, wenn die Nachfrage auf ein normales Niveau zurückgeht.

Szenarien für PaaS (Platform as a Service)

PaaS bietet ein Anwendungsentwicklungsframework, mit dem Entwickler Anwendungen auf der abstrakten Ebene der zugrunde liegenden Infrastruktur entwickeln, testen und ausführen können. Um die Anwendungsentwicklungs- und Bereitstellungsprozesse in PaaS-Umgebungen zu verbessern, gewinnt auch die Containerisierung zunehmend an Bedeutung. Einige Szenarien, in denen PaaS seine absolute Wirksamkeit entfaltet, sind:

  1. Erstellung und Bereitstellung von Cloud-nativen Anwendungen: PaaS-Umgebungen wie Google Cloud Platform und AWS Lambda nutzen Containerisierung, damit Entwickler Cloud-native Anwendungen entwickeln und in der Umgebung bereitstellen können. Diese Umgebungen geben Entwicklern die Möglichkeit, skalierbare, ressourcenschonende Anwendungen zu entwickeln, die in mehreren Umgebungen, manchmal sogar in zehn verschiedenen Infrastrukturen, bereitgestellt werden können. Container helfen Entwicklern dabei, Konsistenz bei der Entwicklung, beim Testen und in der Produktion sicherzustellen und bieten so eine zuverlässige Anwendungsleistung.
  2. Entwicklung von Microservices: Container eignen sich sehr gut für Microservices-Architekturen, bei denen Anwendungen in kleinere, separat einsetzbare Dienste unterteilt sind. PaaS unterstützt dies, indem es Entwicklern die meisten Tools und Frameworks zur Verfügung stellt, mit denen sie Microservices auf viel agilere Weise erstellen, testen und bereitstellen können. Das bedeutet auch, dass die Teams gleichzeitig an verschiedenen Microservices arbeiten können, wodurch die Release-Zyklen schneller werden und die Reaktionsfähigkeit der Anwendungen zunimmt.
  3. CI/CD-Automatisierung: Die meisten PaaS-Plattformen verwenden Containerisierung für CI/CD-Pipelines. Container ermöglichen es Entwicklern, Tests und die Bereitstellung von Anwendungen zu automatisieren. Updates werden durch den Beaker garantiert. Eine solche Automatisierung reduziert das Risiko menschlicher Fehler während des Bereitstellungsprozesses, verbessert die Kommunikation zwischen den Entwicklungs- und Betriebsteams und beschleunigt die Softwarebereitstellung.
  4. Schnelle Prototypenerstellung: PaaS ermöglicht Rapid Prototyping durch die Tools und Dienste, die der Entwickler nutzen sollte. Es bietet Dienste für Datenbanken, Caching und Messaging, sodass sich Entwickler ganz auf das Schreiben von Code konzentrieren können, ohne sich um Infrastrukturprobleme kümmern zu müssen. Das schnelle Tempo des Prototyping sorgt dafür, dass neue Ideen viel schneller auf den Markt kommen können.


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Fazit

Containerisierung und Virtualisierung haben je nach Anwendungsfall einige Vorteile. Virtualisierung eignet sich gut für die Isolierung und Sicherheit beim Betrieb mehrerer Betriebssysteme oder Legacy-Anwendungen und ist daher ideal für Branchen mit hohen Sicherheitsanforderungen wie das Finanzwesen und das Gesundheitswesen. Unternehmen können Anwendungen mithilfe von VMs in einer isolierten Umgebung halten. Dies reduziert das Sicherheitsrisiko für Anwendungen.

Während die Containerisierung am besten für leichte, skalierbare und Cloud-native Anwendungen geeignet ist, packt sie Anwendungen zusammen mit ihren Abhängigkeiten so in Container, dass immer die beste Leistung erzielt wird. Sie eignet sich daher am besten für Anwendungen, die auf einer Microservices-Architektur basieren, bei der schnelle Entwicklung und einfache Skalierbarkeit für Unternehmen, die schnell auf Marktveränderungen reagieren müssen, von entscheidender Bedeutung sind.

Bei der Wahl zwischen den beiden ist es wichtig, die spezifischen Anforderungen zu berücksichtigen, um festzustellen, welche Lösung die spezifischen Anforderungen einer Organisation hinsichtlich Anwendungsleistung, Sicherheitsanforderungen oder Infrastrukturkonfiguration erfüllt. Virtualisierung eignet sich gut für Legacy-Anwendungen, während Containerisierung in der Regel die bessere Lösung für moderne und agile Anwendungen ist.

FAQs

Bei der Containerisierung wird der Betriebssystemkern von mehreren Containern gemeinsam genutzt, wodurch sie leichtgewichtig und portabel ist, sodass viele Container mit sehr geringem Overhead auf einer einzigen Betriebssysteminstanz ausgeführt werden können. Bei der Virtualisierung wird ein Hypervisor zum Erstellen von VMs verwendet, von denen jede über ein eigenes vollständiges Betriebssystem verfügt, was eine stärkere Isolierung bietet, aber zu einem höheren Overhead beim Ausführen mehrerer Betriebssysteminstanzen führt. Im Allgemeinen ist es also effizienter, Containerisierung für Anwendungen zu verwenden, während Virtualisierung eher für Situationen geeignet ist, in denen mehr Sicherheit und Isolierung erforderlich sind.

Verwenden Sie Virtualisierung, wenn Sie mehrere Betriebssysteme ausführen müssen oder wenn Sie mit Legacy-Anwendungen arbeiten, die eine vollständige Betriebssystemumgebung erfordern. Sie eignet sich für Szenarien, in denen Sicherheit und Isolierung eine größere Rolle spielen. Die Containerisierung hingegen ist ideal für Cloud-native Anwendungen, insbesondere solche, die Microservices verwenden. Wenn Ihre Anwendung eine schnelle Bereitstellung und effiziente Ressourcennutzung erfordert, ist die Containerisierung die bessere Wahl.

Die Containerisierung bietet eine Vielzahl von Vorteilen, darunter schnellere Startzeiten, da sich die Container den Kernel des Host-Betriebssystems teilen. Außerdem sind sie ressourceneffizienter. Durch die Containerisierung laufen mehr Instanzen auf der Hardware als bei VMs. Container bieten außerdem eine hohe Portabilität mit konsistenter Leistung in verschiedenen Umgebungen und wurden für eine einfache Skalierbarkeit entwickelt, sodass sie für moderne Anwendungen geeignet sind.

Ja. Hypervisoren und Containerisierung können zusammen verwendet werden, um die Stärken beider Technologien zu nutzen. Viele Unternehmen verwenden einen hybriden Ansatz, bei dem Hypervisoren VMs hosten, auf denen containerisierte Anwendungen laufen. Auf diese Weise wird die starke Isolierung der VMs genutzt und gleichzeitig die leichte und effiziente Bereitstellung von Containern. Ein Beispiel für die Verwendung eines Typ-1-Hypervisors wäre beispielsweise die Verwaltung mehrerer VMs, auf denen eine containerisierte Anwendung läuft. Diese Architektur kann die Ressourcennutzung optimieren und gleichzeitig Sicherheit und Flexibilität gewährleisten.

Container-Orchestrierungstools sind für die Verwaltung containerisierter Anwendungen in großem Maßstab unerlässlich. Diese Tools, wie beispielsweise Kubernetes und Docker Swarm, automatisieren die Bereitstellung, Skalierung und Verwaltung von Containern und ermöglichen es Unternehmen, eine große Anzahl von Containern über mehrere Hosts hinweg effizient zu verwalten. Sie ermöglichen Funktionen wie Lastenausgleich, Service Discovery und automatisierte Skalierung und sorgen so dafür, dass Anwendungen reaktionsschnell und ausfallsicher bleiben. Während die Containerisierung den Rahmen für die Ausführung von Anwendungen in isolierten Umgebungen bildet, ermöglichen Orchestrierungstools im Wesentlichen die effektive Verwaltung und den Betrieb dieser containerisierten Anwendungen in der Produktion.

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Es besteht kein Zweifel daran, dass die Containertechnologie dazu beiträgt, die Entwicklung und Bereitstellung von Anwendungen zu beschleunigen. Allerdings stellen fehlerhafte Images oder falsch konfigurierte Container mittlerweile ein erhebliches Sicherheitsrisiko für Unternehmen dar. Untersuchungen zeigen, dass ganze 75 % der Container-Images potenziell risikobehaftet sind und hohe oder kritische Schwachstellen aufweisen, was eine ständige Überwachung erforderlich macht. Durch das Scannen von Containern auf Schwachstellen werden diese Probleme während der Erstellung und zur Laufzeit identifiziert, wodurch die Wahrscheinlichkeit einer Sicherheitsverletzung minimiert wird. Um das Konzept besser zu verstehen, wollen wir uns damit befassen, wie das Scannen funktioniert, warum es so wichtig ist und welche Lösungen zum Schutz containerisierter Workloads es gibt. Dieser Artikel befasst sich mit den Grundlagen des Scannens von Container-Schwachstellen und der Notwendigkeit, sowohl Images als auch laufende Instanzen zu scannen. Wir untersuchen Best Practices für das Scannen von Container-Schwachstellen, die das Scannen mit DevOps-Zyklen, Codeänderungen und schnellen Patches in Einklang bringen. Sie erfahren mehr über wichtige Scan-Komponenten, von der Analyse von Basis-Images bis hin zur Behebung von Konfigurationsfehlern, sowie über die Bedeutung des Managements von Container-Schwachstellen für große Containerflotten. Der Artikel beschreibt auch typische Container-Bedrohungen, z. B. veraltete Betriebssystemebenen oder unsichere Docker-Konfigurationen, und wie das Scannen zur Lösung dieser Probleme beiträgt. Abschließend untersuchen wir, wie die KI-gestützte Plattform von SentinelOne die Prozesse zum Scannen von Schwachstellen in Containern stärkt und einen einheitlichen Ansatz für die Containersicherheit fördert. Was ist das Scannen von Container-Schwachstellen? Das Scannen von Container-Schwachstellen ist der Prozess des Scannens von Container-Images und den Instanzen, auf denen sie ausgeführt werden, auf Sicherheitsprobleme wie veraltete Bibliotheken, falsche Berechtigungen oder neu entdeckte CVEs. Auf diese Weise können DevOps-Teams Probleme beheben, die wahrscheinlich in Images zu finden sind, bevor diese in die Produktionsumgebung ausgeliefert werden. Während das Konzept des herkömmlichen Server-Scannings realisierbar ist, ist das Scannen von kurzlebigen Containern oder Microservices nur mit dynamischen, ereignisbasierten Methoden möglich. Einige Tools arbeiten mit Container-Registries, und CI/CD-Pipelines scannen jede neue Version auf Probleme, die noch nicht gemeldet wurden. Dieser Ansatz ermöglicht es, Images von bekannten Risiken fernzuhalten und so die Wahrscheinlichkeit einer Ausnutzung zu verringern. Langfristig trägt das Scannen dazu bei, ein effektives Schwachstellenmanagementprogramm zu gewährleisten, das gesunde und sichere Containerumgebungen aufrechterhält. Notwendigkeit des Scannens von Container-Schwachstellen Laut dem Google Cloud Bericht glauben 63 % der Sicherheitsexperten, dass KI die Erkennung und Bekämpfung von Bedrohungen grundlegend verändern wird. Bei Containern sind Anwendungen nur von kurzer Dauer, und Workloads werden schnell gestartet oder beendet, was Cyberkriminellen kurze Gelegenheiten bietet, wenn die Bedrohungen bestehen bleiben. Das Scannen von Container-Schwachstellen stellt sicher, dass ständig Scans durchgeführt werden, die das Versenden von Schwachstellen verhindern, die mit kurzlebigen Containern verbunden sind. Hier sind fünf Gründe, warum das Scannen wichtig ist: Fehler frühzeitig erkennen: In DevOps-Pipelines werden Images oft innerhalb weniger Stunden vom Entwicklungsteam an das Testteam und dann an das Produktionsteam übertragen. Während der Build-Zeit können durch Scans anfällige Pakete oder Fehlkonfigurationen identifiziert werden, die vom Entwicklungsteam übersehen wurden, und vor der Veröffentlichung behoben werden. Dieser Schritt fördert das Management von Container-Schwachstellen und verhindert, dass bekannte CVEs in Live-Umgebungen gelangen. Die Kombination aus DevOps und Scans hilft, Situationen zu vermeiden, in denen sich im letzten Moment herausstellt, dass nicht alle Schwachstellen abgedeckt sind. Gemeinsam genutzte Infrastruktur schützen: Container laufen oft auf demselben Kernel und haben Zugriff auf dieselbe Hardware, was bedeutet, dass bei einer Kompromittierung eines Containers auch andere betroffen sein können. Das Scannen von Images verringert durch seine sorgfältige Umsetzung auch die Wahrscheinlichkeit, dass ein einzelner fehlerhafter Container den gesamten Cluster beeinträchtigt. Multi-Tenant-Entwicklungscluster oder große Produktionsorchestrierungen sind auf das Scannen angewiesen, um die allgemeine Integrität sicherzustellen. Dies steht im Einklang mit Strategien zum Cloud-Schwachstellenmanagement, die stabile und gemeinsam genutzte Plattformen ermöglichen. Umgang mit schnellen Code-Updates: Einer der Vorteile der Verwendung eines Prime-Containers ist die schnelle Iterationsrate, bei der Teams täglich oder wöchentlich Änderungen veröffentlichen. Diese Agilität kann auch zur Wiederholung einiger Probleme führen, wenn die Basisimages nicht aktualisiert werden. Durch automatisiertes Scannen wird die Pipeline sofort angehalten, sobald ein kritischer Fehler entdeckt wird, der einen Patch oder eine neue Bibliothek erfordert. Mit der Zeit wird das Scannen in die Entwicklungszyklen integriert, um sicherere Releases zu liefern, die den Geschäftsanforderungen entsprechen. Erfüllung von Compliance- und regulatorischen Anforderungen: Jedes Unternehmen, das bestimmten Standards wie HIPAA, PCI-DSS oder DSGVO unterliegt, muss den Nachweis erbringen, dass es in angemessenen Abständen Scans und Patches durchführt. Container für Schwachstellenscans zeigen, dass kurzlebige Workloads denselben Sicherheitsregeln unterliegen wie ältere Server. Detaillierte Protokolle zeichnen die identifizierten Mängel, die Zeit, die zu ihrer Behebung benötigt wurde, und das Endergebnis auf, um den Auditprozess zu vereinfachen. Dies schafft Vertrauen bei Kunden, Lieferanten und auch bei den Aufsichtsbehörden. KI für Geschwindigkeit und Effizienz: Moderne Tools verwenden KI oder ML, um mögliche Schwachstellen in Containern oder laufenden Prozessen innerhalb von Images zu identifizieren. Dieser fortschrittliche Ansatz identifiziert neue Muster, die von einfachen Signaturen nicht erkannt werden. Da DevOps-Pipelines Code in einem so schnellen Tempo bereitstellen, reduziert das fortschrittliche Scannen die Zeit zwischen Erkennung und Behebung. In der heutigen Zeit ist das KI-basierte Scannen ein entscheidender Faktor, der zeitnahe und genaue Sicherheitsentscheidungen ermöglicht. Wichtige Komponenten des Scannens von Container-Schwachstellen Eine starke Scan-Strategie umfasst mindestens die folgenden Schritte: Scannen während der Erstellungsphase, Scannen der Container-Registries, Scannen der kurzlebigen Ausführungszustände und erneutes Scannen gepatchter Images. Jeder dieser Aspekte sorgt dafür, dass Schwachstellen nur selten über einen längeren Zeitraum hinweg ausgenutzt werden können. Im Folgenden werden die wichtigsten Komponenten erläutert, die die Grundlage für Container-Schwachstellen-Scans bilden: Basis-Image-Analyse: Die meisten Container weisen eine Vielzahl von Schwachstellen auf, die auf veraltete Bibliotheken oder Betriebssystemschichten im Basisimage zurückzuführen sind. Sie scannen jede Schicht nach bekannten Schwachstellen gemäß CVEs und identifizieren, welche Pakete aktualisiert werden müssen. Durch die Sauberhaltung und Aktualisierung des Basisimages wird die Angriffsfläche minimiert. Durch gründliches Scannen wird auch die Möglichkeit ausgeschlossen, dass Schwachstellen, die zuvor in älteren Strukturen ausgenutzt wurden, in den neuen Konstruktionen erneut auftreten. Registry-Scanning: Die meisten Teams speichern Container-Images in privaten oder öffentlichen Registries, sei es Docker Hub, Quay oder eine andere gehostete oder selbst gehostete Lösung. Durch regelmäßiges Scannen dieser Registries wird festgestellt, ob Images, die einst akzeptabel waren, im Laufe der Zeit Schwachstellen enthalten. Dieser Ansatz trägt dazu bei, dass zuvor verwendete Images nicht erneut in der Produktion verwendet werden. Die Integration des Scannens in CI/CD garantiert, dass die neu gepushten Images sicher und auf dem neuesten Stand sind. Überprüfungen der Laufzeitumgebung: Obwohl das Image zum Zeitpunkt der Erstellung sauber war, können Fehlkonfigurationen bei den Orchestratoren oder sogar bei den Umgebungsvariablen auftreten. Das Scannen laufender Container zeigt Privilegieneskalationen, unsachgemäße Dateiberechtigungen oder offene Ports auf. In Verbindung mit einer Echtzeit-Erkennung verhindert dies Einbruchsversuche, die auf kurzlebige Container abzielen. Dieser Schritt steht im Einklang mit der Container-Schwachstellenverwaltung und stellt sicher, dass kurzlebige Zustände weiterhin abgedeckt sind. Automatisierte Patch-Vorschläge: Sobald ein Scan-Prozess Probleme identifiziert hat, schlägt eine gute Lösung Korrekturen in Form von Patches oder besseren Bibliotheken vor. Einige Tools werden mit DevOps-Pipelines verwendet, um Images mit korrigierten Paketen automatisch neu zu erstellen. Im Laufe der Zeit fördert die teilweise oder vollständige Automatisierung eine konsistente und schnelle Behebung der entdeckten Mängel. Durch die Einbindung dieser Vorschläge in die Entwicklungsaufgaben gehen die Ergebnisse eines Scans nicht so leicht verloren. Compliance und Durchsetzung von Richtlinien: Unternehmen können interne Richtlinien haben, wie z. B. "Es dürfen keine Images mit kritischen CVE eingesetzt werden." Das Scansystem vergleicht Images mit diesen Regeln und lässt die Erstellung des Images nicht zu, wenn ein Verstoß vorliegt. Diese Synergie stellt sicher, dass Entwicklungsteams Probleme, die sie an der Weiterarbeit hindern, so schnell wie möglich beheben können. Langfristig sorgt die Einhaltung dieser Richtlinien dafür, dass Basisbilder nur minimale Inhalte haben und Patches für bekannte Probleme regelmäßig bereitgestellt werden. Wie funktioniert das Scannen von Container-Schwachstellen? Das Scannen von Container-Schwachstellen ist in der Regel ein systematischer Prozess, bei dem Container von der Build-Phase bis zur Laufzeitphase gescannt werden. Durch die Integration von DevOps-Pipelines, Container-Registern und Orchestrierungsebenen stellt das Scannen sicher, dass die vorübergehenden Workloads genauso sicher sind wie die dauerhaften. Hier finden Sie eine Übersicht über die wichtigsten Scan-Phasen und wie sie einen kohärenten Sicherheitszyklus bilden: Image-Abruf und -Analyse: Wenn DevOps einen Build oder einen Abruf aus einem Repository initiiert, scannen Scanner Betriebssystempakete, Bibliotheken und Konfigurationsdateien. Sie greifen auf bekannte CVE-Datenbanken zurück und suchen nach Übereinstimmungen im Basis- oder Layered-Image. Wenn kritische Elemente vorhanden sind, lassen die Dev-Pipelines keinen Fortschritt zu. Dieser Schritt unterstreicht auch die Notwendigkeit, frühzeitig mit dem Scannen zu beginnen – "Shift Left" –, um Probleme zu erkennen, bevor sie die Produktionsinstanzen erreichen. On-Push- oder On-Commit-Scans: Einige der Lösungen werden durch Versionskontrollereignisse oder Container-Registry-Pushes ausgelöst. Jedes Mal, wenn ein Entwickler Code kombiniert oder ein Image ändert, wird ein Scanvorgang initiiert. Das bedeutet, dass alle Änderungen, die aufgrund von Ereignissen vorgenommen werden, sofort nach dem Ereignis überprüft werden. Wenn die Ergebnisse auf schwerwiegende Probleme hinweisen, stoppt die Pipeline die Bereitstellung, bis diese durch neue Patches behoben sind. Registry-Rescans: Im Laufe der Zeit können neue CVEs auftreten, die sich auf Images auswirken, die zuvor als sicher galten. Registry-Rescans werden in regelmäßigen Abständen durchgeführt, um den Inhalt alter Images zu überprüfen, die remote gespeichert sind. Wenn das Image, das im Vormonat als sauber eingestuft wurde, eine neue Schwachstelle aufweist, die nun erkannt wird, informiert das System die Entwickler- oder Sicherheitsteams. Diese Synergie trägt dazu bei, dass ältere Images nicht mit der Abhängigkeit von der älteren Version in die Produktionsumgebung zurückkehren. Laufzeitüberwachung: Auch wenn ein Image als sicher gekennzeichnet ist, kann seine Ausführung zu Live-Fehlkonfigurationen oder gefährlichen Umgebungsvariablen führen. Laufzeitscans oder aktive Instrumentierung überwachen Container auf Aktivitäten wie ungewöhnliche Prozesse, übermäßige Berechtigungen oder bekannte Exploits. Auf diese Weise bleiben Zero-Days oder unerwartete Fehler nicht unentdeckt und werden in Echtzeit erkannt. Dieser Ansatz ist Teil des Schwachstellen-Scans von Containern, der über die statische Analyse hinausgeht. Berichterstellung und Behebung: Nach Abschluss des Scanvorgangs fasst das System die Ergebnisse in nach Risikostufen geordneten Listen zusammen. Administratoren oder Entwicklerteams können kritische Probleme beheben, beispielsweise durch Anwenden von Hotfixes auf Bibliotheken oder Ändern der Dockerfiles. Diese Aufgaben werden in DevOps-Boards oder IT-Ticketingsystemen nachverfolgt. Sobald die aktualisierten Images gescannt wurden, werden sie zur Archivierung an das Repository zurückgesendet, wodurch der Image-Aktualisierungszyklus abgeschlossen ist. Häufige Schwachstellen in Containern Wie Sie vielleicht schon vermutet haben, können Container trotz ihrer Leichtigkeit zahlreiche Probleme mit sich bringen, wenn sie nicht ordnungsgemäß verwaltet werden: veraltete Betriebssystemschichten, missbräuchlich verwendete Anmeldedaten oder zu freizügige Konfigurationen. Hier finden Sie eine Liste häufiger Probleme, die mit dem Scan identifiziert werden können, wobei der Schwerpunkt darauf liegt, wie die kurzlebige Landschaft solche Probleme verschärft. Regelmäßige Scans und ein klar definierter Ansatz für das Scannen von Schwachstellen in Containern sorgen dafür, dass diese Fallstricke selten übersehen werden. Veraltete Basisimages: Eine zugrunde liegende Betriebssystemschicht kann veraltete Pakete oder Bibliotheken enthalten. Wenn diese nie aktualisiert werden, bleiben diese Schwachstellen in jedem Container erhalten. Bei regelmäßigen Scans wird geprüft, ob neu veröffentlichte CVEs vorhanden sind, die sich auf diese älteren Schichten beziehen. Langfristig ist es vorteilhaft, das Basisimage häufiger zu aktualisieren, um den Code auf dem neuesten Stand zu halten und weniger anfällig für Angriffe zu machen. Offene Ports: Manchmal öffnen Entwickler Ports, die nicht benötigt werden, oder sie vergessen, diese beim Schreiben von Dockerfiles zu blockieren. Das Netzwerk ist für Angreifer anfällig, da diese leicht offene und ungeschützte Ports identifizieren können, die ihnen Zugriff gewähren. Diese fragwürdigen Schwachstellen werden durch die Tools, die sich auf Best Practices beziehen, gut veranschaulicht. Das Schließen unnötiger Ports oder die Anwendung von Firewall-Regeln ist eine der gängigsten Lösungen. Falsch konfigurierte Benutzerrechte: Einige Container sind privilegiert und können als Root ausgeführt werden oder verfügen über Rechte, die nur in sehr seltenen Fällen benötigt werden. Im Falle einer Kompromittierung des Hosts können Angreifer jederzeit leicht entkommen oder die Kontrolle über den Host übernehmen. Ein gut strukturierter Scan-Ansatz identifiziert Container, die keine Konten mit geringeren Berechtigungen verwenden. Die Umsetzung des Prinzips der geringsten Berechtigungen reduziert die Anzahl der Möglichkeiten für Angreifer, Schwachstellen auszunutzen, erheblich. Nicht gepatchte Bibliotheken von Drittanbietern: In vielen Docker-Images gibt es Frameworks oder Bibliotheken von Drittanbietern, die möglicherweise mit bekannten CVEs in Verbindung stehen. Cyberkriminelle suchen häufig nach Exploits für häufig heruntergeladene Pakete. Software zum Scannen von Container-Images auf Schwachstellen deckt diese Bibliotheksversionen auf und ermöglicht es den Entwicklerteams, sie zu aktualisieren. Wenn die früheren Schwachstellen nicht gescannt werden, tauchen sie wahrscheinlich in den nachfolgenden Builds wieder auf. Anmeldedaten oder Geheimnisse in Images: Einige Entwickler fügen versehentlich Schlüssel, Passwörter oder Tokens in die Dockerfiles oder Umgebungsvariablen ein. Angreifer, die diese Images abrufen, können sie lesen, um sich lateral zu bewegen. In diesem Fall gibt es Scanner, die nach Geheimnissen oder anderen verdächtigen Dateimuster suchen können, um ein Durchsickern von Anmeldedaten zu vermeiden. Die beste Lösung, die manchmal möglich ist, besteht darin, externe Geheimnismanager zu verwenden und den Build-Prozess in Bezug auf Bilder zu verbessern. Unsichere Docker-Daemons oder -Einstellungen: Wenn der Docker-Daemon offen zugänglich ist oder über ein schwaches TLS verfügt, können Angreifer die Kontrolle über die Erstellung von Containern erlangen. Ein offener Daemon kann potenziell für Cryptomining oder Datenexfiltration genutzt werden. Diese Versäumnisse lassen sich mit Tools erkennen, die die Einstellungen des Host-Betriebssystems und die Docker-Konfigurationen scannen. Aus diesem Grund sollte der Daemon ausschließlich mit SSL und IP-basierten Regeln verwendet werden. Privilegiertes Host-Netzwerk: Einige Container arbeiten im "Host-Netzwerk"-Modus, wodurch sie den Netzwerkstack des Host-Systems gemeinsam nutzen können. Wenn der Datenverkehr auf Host-Ebene zum Ziel eines Angreifers wird, kann dieser den Datenverkehr abfangen oder sogar verändern. Diese Einstellung wird für die meisten Anwendungen nicht häufig verwendet, da sie dazu führt, dass Container beim Scannen erkannt werden und Administratoren zur besseren Isolierung auf Standard-Bridging umsteigen müssen. Bewährte Verfahren für das Scannen von Container-Schwachstellen Bewährte Verfahren für das Scannen von Container-Schwachstellen vereinheitlichen Scan-Intervalle, die Abstimmung mit DevOps und strenge Patch-Prozesse. Auf diese Weise verhindern Teams potenzielle Ausnutzungen, indem sie sich gründlich mit kurzlebigen Container-Images oder Laufzeitstatus befassen. Hier sind fünf bewährte Verfahren, die befolgt werden sollten, um die Konsistenz und Nützlichkeit des Scannens über Microservices in großem Maßstab aufrechtzuerhalten: Integrieren Sie das Scannen in CI/CD: DevOps arbeitet nach dem Prinzip häufiger Code-Zusammenführungen, daher ist die Integration des Scannens in die Pipeline-Schritte von entscheidender Bedeutung. Wenn ein Build eine veraltete Bibliothek enthält, schlägt der Job fehl oder es wird zumindest eine Warnung an die Entwickler ausgegeben. Außerdem wird so sichergestellt, dass keine neuen Images die letzten Gates erreichen, wenn sie nicht von schwerwiegenden Fehlern befreit wurden. Langfristig betrachten Entwicklerteams das Sicherheitsscannen als einen regulären Bestandteil des Code-Review-Prozesses. Minimale Basis-Images verwenden: Durch Distributionen wie Alpine oder distroless wird die Anzahl der Pakete minimiert. Denn weniger Bibliotheken bedeuten weniger Möglichkeiten für CVEs. Das Scannen von Containern auf Schwachstellen liefert gezieltere Listen mit zu installierenden Patches und führt zu einer schnelleren Behebung. Langfristig reduzieren kleine Images auch die Build-Zeiten und Patch-Prüfungen, wodurch die Entwicklungszyklen effizienter werden. Registries regelmäßig scannen: Auch wenn ein Image zu einem bestimmten Zeitpunkt als sauber getestet wurde, können einige Monate später neue CVEs entdeckt werden. Eine neue Reihe von Images sollte regelmäßig überprüft werden, um das Risiko zu verringern, dass neu identifizierte Fehler übersehen werden. Durch diesen Ansatz wird vermieden, dass ältere Images verwendet werden, die Schwachstellen enthalten könnten, die erneut bereitgestellt würden. Einige Scan-Tools können Images in den Registries in bestimmten Zeitintervallen oder bei Verfügbarkeit neuer CVE-Feeds erneut scannen. Konsistenz in Patch-Zyklen gewährleisten: Es ist wichtig, einen regelmäßigen Zeitplan für die Aktualisierung von Basis-Images, Bibliotheken und benutzerdefiniertem Code einzuhalten. Dadurch werden Patches besser vorhersehbar und es ist weniger wahrscheinlich, dass eine bekannte Schwachstelle über einen längeren Zeitraum bestehen bleibt. Langfristig ermöglicht die Integration von geplanten Updates mit ereignisgesteuerten Scans regelmäßige Überprüfungen und die Erkennung von Bedrohungen. Denn ein gut dokumentiertes Patch-Verfahren trägt auch zur Einhaltung von Compliance-Vorgaben bei. Echtzeitüberwachung implementieren: Während Container noch ausgeführt werden, enthält das ursprüngliche saubere Image möglicherweise keine Schwachstellen, aber im Laufe der Zeit können neue entstehen. Tools, die das Systemverhalten zur Laufzeit überwachen, erkennen solche Prozesse oder Privilegieneskalationen. Wenn solche Situationen auftreten, verringert entweder eine automatisierte oder eine manuelle Reaktion das Risiko. Durch die Kopplung von Scans mit Echtzeit-Erkennung gewährleisten Sie eine robuste Schwachstellenüberprüfung für Container vom Build bis zur Laufzeit. Herausforderungen beim Scannen von Container-Schwachstellen Die kontinuierliche Durchführung von Scans auf Containern und Microservices kann jedoch gewisse Herausforderungen mit sich bringen. Es gibt einige Herausforderungen, die einen reibungslosen Ablauf erschweren: Reibungsverluste in der DevOps-Pipeline, Scan-Overhead usw. Im Folgenden untersuchen wir fünf zentrale Herausforderungen, denen Sicherheitsteams häufig bei der Implementierung oder Skalierung des Container-Schwachstellenmanagements gegenüberstehen: Kurzlebige und kurzzeitige Container: Container können innerhalb weniger Minuten oder sogar Stunden erstellt und wieder gelöscht werden. Wenn die Scans täglich oder wöchentlich durchgeführt werden sollen, erfassen sie möglicherweise keine temporären Bilder. Stattdessen können ereignisbasierte Scans oder die Einbindung in Orchestrierungsprogramme verwendet werden, um Schwachstellen zum Zeitpunkt der Erstellung der Container zu identifizieren. Dieser ereignisbasierte Ansatz erfordert eine umfassende Pipeline-Integration, was sowohl für Entwicklungs- als auch für Sicherheitsteams eine neue Herausforderung darstellen kann. Mehrschichtige Abhängigkeiten: Container-Images basieren oft auf vielen Schichten von Dateisystemen, von denen jede über einen eigenen Satz von Bibliotheken verfügt. Manchmal ist es nicht einfach zu bestimmen, welche Schicht zur Einführung eines Fehlers oder einer Bibliothek beigetragen hat. Einige Scan-Tools zerlegen die Unterschiede der einzelnen Schichten, jedoch besteht die Gefahr von Fehlalarmen und Duplikaten. Im Laufe der Zeit müssen die Mitarbeiter diese mehrschichtigen Ergebnisse entschlüsseln, um den richtigen Patch in der richtigen Schicht anzuwenden. Widerstand der Entwickler: Sicherheitsscans, insbesondere Gating-Merges, können für DevOps zu einem Problem werden, wenn sie häufig durchgeführt werden und Probleme erkennen. Einige Entwickler betrachten Scans möglicherweise als Unannehmlichkeit, die potenzielle Gefahren für die "Umgehung von Sicherheitsmaßnahmen" mit sich bringt. Durch die Herstellung eines Gleichgewichts zwischen Scan-Richtlinien und Entwicklungs-Workflow sowie durch das Aufzeigen, wie Workarounds zukünftige Probleme verhindern, fördern Teams die Zusammenarbeit. Messbare Werte wie die Zeit, die zur Erledigung einer Aufgabe benötigt wird, oder die Anzahl der verhinderten Verstöße können die Akzeptanz fördern. Hoher Aufwand: Auf Unternehmensebene kann es Hunderte oder sogar Tausende verschiedener Container-Images geben. Das vollständige Scannen jedes Builds kann sehr kostspielig und zeitaufwändig sein. Einige Tools, beispielsweise solche mit Teil-Scan- oder Caching-Mechanismen, tragen dazu bei, den Aufwand zu reduzieren. Wenn sie nicht gut verwaltet werden, können diese groß angelegten Scans die CI-Pipeline beeinträchtigen oder die Mitarbeiter mit Tausenden von trivialen Schwachstellen überfluten. Konsistente Patch-Zeitpläne: Es ist üblich, dass Container neu erstellt werden, anstatt sie vor Ort zu patchen. Wenn DevOps-Teams diesen Zyklus nicht einhalten oder Images nur gelegentlich aktualisieren, können Probleme unentdeckt bleiben. Ein Nachteil der kurzlebigen Natur ist, dass es durchaus möglich ist, zu einer früheren Version zurückzukehren, die möglicherweise weniger sicher ist. Dieser Ansatz bedeutet, dass Basis-Images nicht veralten und keine ständigen Patches in das System eingeführt werden müssen. Wie verbessert SentinelOne das Scannen von Container-Schwachstellen mit KI-gestützter Sicherheit? SentinelOne Singularity™ Cloud Security nutzt Bedrohungsinformationen und KI, um Container von der Entwicklung bis zur Produktion zu schützen. Durch die Integration fortschrittlicher Analyse- und Scan-Funktionen deckt es kurzlebige Container-Images oder dynamische Orchestrierungen umfassend ab. Hier sind die wichtigsten Komponenten, die ein zuverlässiges Scannen von Containern und eine schnelle Behebung von Schwachstellen gewährleisten: Echtzeit-CNAPP: Es handelt sich um eine Cloud-native Anwendungsschutzplattform, die Container-Images und Laufzeitbedingungen proaktiv scannt und analysiert. Die Plattform umfasst auch Funktionen wie CSPM, CDR, AI Security Posture Management und Schwachstellenscans. Durch die Integration von Scans in Build-Pipelines wird verhindert, dass fehlerhafte Images veröffentlicht werden. In der Produktion erkennen lokale KI-Engines verdächtiges Verhalten und verhindern das Entstehen von ausnutzbaren Sicherheitslücken. Einheitliche Sichtbarkeit: Unabhängig davon, ob Entwicklungsteams Docker, Kubernetes oder andere Orchestrierungen verwenden, bietet Singularity™ Cloud Security eine zentrale Kontrollstelle. Administratoren können temporäre Containerstatus, geöffnete Schwachstellen und vorgeschlagene Korrekturen an einem Ort einsehen. Dieser Ansatz steht im Einklang mit dem Container-Schwachstellenmanagement und verbindet Scan-Ergebnisse mit Echtzeit-Erkennung. Im Laufe der Zeit fördert diese Synergie eine konsistente Abdeckung, selbst über Multi-Cloud-Umgebungen hinweg. Hyperautomatisierung und Reaktion auf Bedrohungen: Zu den Automatisierungsschritten kann das Neuerstellen von Images gehören, sobald kritische Probleme auftreten oder wenn Konfigurationsregeln geändert werden, um eine bestimmte CVE zu beheben. Wenn die Scandaten in Orchestrierungen integriert sind, erfolgen automatische Patch-Zyklen oder die Durchsetzung von Richtlinien in einem schnelleren Tempo. Diese Synergie garantiert, dass die kurzlebigen Container stets den geltenden Sicherheitsstandards entsprechen. Andererseits ist die KI-basierte Bedrohungserkennung in der Lage, Zero-Day- oder neue Exploits umgehend zu behandeln. Compliance und Geheimnisscan: Unternehmen benötigen kontinuierliche Compliance-Prüfungen. Die Plattform garantiert, dass die Container mit Frameworks wie PCI-DSS oder HIPAA konform sind. Darüber hinaus sucht das System nach weiteren versteckten Informationen im Image und blockiert versehentliche Offenlegungen. Die Suche nach Geheimnissen oder verdächtigen Umgebungsvariablen hindert Angreifer daran, sich lateral zu bewegen. Diese Abdeckung festigt einen umfassenden Ansatz für Cloud-Sicherheit Schwachstellenmanagement. Fazit Das Scannen von Containern auf Schwachstellen ist in einer Umgebung, in der Microservices, kurzlebige Anwendungen und umfangreiche DevOps-Integrationen die neue Normalität sind, von entscheidender Bedeutung. Container sind zwar leichtgewichtig und hochgradig portabel, doch jede der kurzlebigen Instanzen oder gemeinsam genutzten Basisimages kann erhebliche Schwachstellen enthalten, wenn sie nicht ordnungsgemäß überwacht werden. Das parallele Scannen mit den DevOps-Pipelines, die Verwendung minimaler Basisimages und die Überwachung der kurzlebigen Cluster tragen zur Aufrechterhaltung der Stabilität bei. Sicherheitsaufgaben beschränken sich nicht auf die Suche nach älteren Bibliotheken, sondern umfassen auch die Suche nach Geheimnissen, Fehlkonfigurationen und neuen Schwachstellen. Auf diese Weise sorgen Unternehmen für die Sicherheit und einfache Skalierbarkeit ihrer Container-Ökosysteme, indem sie die Scan-Ergebnisse mit nachfolgenden Patch-Zyklen korrelieren. Darüber hinaus minimiert diese Kombination aus kontinuierlichem Scannen und Integration in die DevOps-Pipeline den Zeitrahmen, in dem Angreifer entdeckte Schwachstellen ausnutzen können. Im Laufe der Zeit verbessert ein systematischer Ansatz für das Scannen, Patchen und Verifizieren von Container-Images die Containersicherheit. Wenn Sie Ihr Container-Ökosystem weiter stärken möchten, können Sie eine Demo für die Singularity™ Cloud Security-Plattform von SentinelOne anfordern. Erfahren Sie, wie die Plattform KI-gestütztes Scannen, schnelle Bedrohungserkennung und automatisierte Patch-Routinen für ein optimiertes Container-Schwachstellenmanagement kombiniert. Die Integration dieser Funktionen schafft eine dynamische, kontinuierlich geschützte Umgebung, die geschäftliche Innovationen ermöglicht und gleichzeitig vor Bedrohungen schützt."

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