Containerisierung ist eine Technologie, mit der Entwickler Anwendungen und deren Abhängigkeiten in isolierte Umgebungen packen können. Dieser Leitfaden untersucht die Vorteile der Containerisierung, darunter Portabilität, Skalierbarkeit und Ressourceneffizienz.
Erfahren Sie mehr über beliebte Containerisierungstools wie Docker und Kubernetes und wie sie die Bereitstellung und Verwaltung von Anwendungen verbessern. Das Verständnis der Containerisierung ist für die moderne Softwareentwicklung und das Cloud Computing von entscheidender Bedeutung.
Die wichtigsten Vorteile der Containerisierung
Der Container wird als ausführbare Datei auf einem Container-Cluster ausgeführt, der auf viele Maschinen verteilt sein kann. Jeder Container fungiert als Modul, das die anderen spiegelt. Wenn ein Entwickler aufgrund von Fehlern oder böswilligem Verhalten einen Container oder einen gesamten Cluster oder eine Gruppe von Clustern beenden muss, bleiben viele identische Container übrig. Der Administrator oder Entwickler kann viele neue Container erstellen, um die beendeten zu ersetzen. Dies macht die Softwareentwicklung schnell und sicher.
Durch die Containerisierung von Anwendungen entfallen die Probleme und Fehler, die beim Verschieben einer nicht gepackten Anwendung von einem Betriebssystem oder einer Plattform auf ein anderes auftreten können. Da sich alles im Container befindet, kann er unabhängig ausgeführt werden.
Was ist Containerisierungstechnologie?
Isolation und Containerisierung sind altbekannte Konzepte, die seit der Einführung von Docker, einer Open-Source-Container-Engine und einem Standard für Container, die für grundlegende Entwicklertools und -umgebungen entwickelt wurden. Der universell kompatible Container ermöglichte es der Technologie, sich als Standard für Container durchzusetzen. Die neue, auf Containern basierende Entwicklungsumgebung hat neue Anwendungen hervorgebracht und monolithische Software in Anwendungssegmente, sogenannte Services, unterteilt.
Container entstanden aus der Notwendigkeit heraus, Anwendungen auf eine Weise zu virtualisieren, die virtuelle Maschinen (VMs) nicht bewältigen konnten. VMs bieten eine Abstraktion der gesamten Serverhardware, einschließlich CPU, Arbeitsspeicher und Speicher. Die virtuelle Maschine kann viele Betriebssysteme auf einem einzigen Computer ausführen. Container virtualisieren nur eine Anwendung und das, was sie zum Ausführen benötigt, wodurch sie von einer Cloud in eine andere portierbar und an andere Anwendungsfälle anpassbar sind.
Anwendungen in Containern laufen auf einer Basisinstallation auf einem Rechner, auf dem ein Betriebssystemkern läuft, dem Mittelpunkt oder Kernstück des Betriebssystems, wenn man die GUI, Anwendungen und Treiber entfernt. Dieser Ansatz reduziert den Aufwand für den Betrieb eines vollständigen Betriebssystems für jede Anwendung. Er verringert die Rechenzyklen und spart Zeit und Rechenleistung.
Im Vergleich zu ihren Vorgängern, den VMs, starten die Container-Instanzen schneller und benötigen nur minimalen Speicherplatz, sodass Entwickler viel mehr davon gleichzeitig ausführen können. Aufgrund ihrer modularen Beschaffenheit sind Container in jede Umgebung übertragbar und können in der Produktion eingesetzt werden, sobald die Release-Version fertig ist. Wenn der Container einen Fehler aufweist, kann das System ihn beenden und andere erstellen.
Was sind containerisierte Anwendungen?
Wrapper kapseln Softwareanwendungen in Containern in einzelnen modularen ausführbaren Softwarepaketen. Mit den Konfigurationsdateien und allem, was sie vom Betriebssystem benötigt, um ausgeführt zu werden, ist die containerisierte Anwendung ein isolierter Teil der Software, der innerhalb des Containers arbeitet, auf anderen Betriebssystemen läuft und alles, was er sonst noch benötigt, vom Kernel auf dem Hardware-Computer bezieht.
Eine Open-Source-Laufzeit-Engine, wie beispielsweise eine Docker-Engine, wird auf dem Betriebssystem des Host-Computers installiert. Container teilen sich das Betriebssystem mit anderen Containern, sodass viele Container auf einem einzigen Rechner ausgeführt werden können, was eine hohe Effizienz gewährleistet.
Containerisierte Anwendungen reduzieren das Risiko einer Infektion durch bösartigen Code erheblich. Wenn bösartiger Code in einem Container auftritt, kann er nicht aus dem Container entkommen, um einen anderen zu infizieren. Der Entwickler oder das System beendet den infizierten Container, und der Prozess wird unvermindert fortgesetzt. Container laufen auf jedem Betriebssystem und jeder Infrastruktur. Entwickler müssen die Anwendung nur einmal programmieren. Sie müssen sie nicht für ein anderes System neu erstellen. Sie können für jede Anwendung dieselbe Programmierumgebung und dieselben Tools verwenden.
Cloud-native Container lassen sich leicht über Systeme verteilen und bei Bedarf nach oben oder unten skalieren. Neue Cloud-native Anwendungen, die von Anfang an als einzelne Mikroservices aufgebaut sind, die in Software-Containern laufen, ermöglichen es, komplexe Anwendungen in Dienste aufzuteilen. Jeder Dienst in seinem Container ist leicht zu warten und seine Herkunft ist bekannt.
Welche Rolle spielt die Containerisierung bei der Entwicklung cloud-nativer Anwendungen?
Die Entwicklung von Anwendungen in Containern innerhalb der Cloud ist der effizienteste Weg, um Anwendungen zu erstellen, die in der Cloud und für die Cloud entwickelt wurden. Die meisten Anwendungen werden genau auf diese Weise in der Cloud entwickelt, verwaltet und ausgeführt.
Unternehmen profitieren davon, hoch skalierbare Anwendungen in der Cloud zu erstellen, die sie leicht mit neuen Funktionen aktualisieren können, um den sich ändernden Kundenanforderungen gerecht zu werden. Apps in Containern unterstützen nativ die Entwicklung auf Cloud-Infrastrukturen. Die Cloud unterstützt Echtzeitänderungen an Anwendungen und gewährleistet gleichzeitig die Bereitstellung von Diensten, da Tausende neuer Container sofort skaliert werden können. Entwickler können neue Anwendungen mit Browser-Tools programmieren und Workloads in der Cloud auf hybriden Ressourcen in der Multi-Cloud für jeden einzelnen Zweck bereitstellen.
Cloud-native Architekturen führen containerisierte Anwendungen als Microservices, Slices oder Teile von ehemals großen monolithischen Anwendungen unter Verwendung von Open-Source-Software für mehr Agilität aus. Container und Microservices arbeiten mit der Cloud-Infrastruktur, dem DevOps Ansatz zur Softwareentwicklung und einem kontinuierlichen Softwarebereitstellungsmodell.
5 Vorteile der Containerisierung bei der Entwicklung cloud-nativer Anwendungen
Verfügbarkeit und Skalierbarkeit sind mit Containern mühelos und fehlerfrei. Mithilfe des Nutzmodells von Cloud Computing können Unternehmen Container nach Bedarf hoch- oder herunterskalieren, ohne zusätzliche Kapazitäten kaufen zu müssen, wenn sie diese nicht benötigen. Container ermöglichen Ausfallsicherheit, indem sie mit der Cloud bei der Lastverteilung zusammenarbeiten, um plötzliche Anstiege des Netzwerkverkehrs abzufangen.
- Cloud-native containerisierte Anwendungen sind auf jede Cloud-Umgebung übertragbar. Unternehmen können Container über Netzwerke hinweg in andere Rechenzentren übertragen, und Entwickler weltweit können dieselben Anwendungen programmieren.
- Container haben einen geringen Platzbedarf, sodass kleinere Serverfarmen mehr Anwendungen in kompakten Rechenzentren ausführen können.
- Container verlängern die Lebensdauer von älterer Hardware. Jahrzehntealte Militärflugzeuge sind Beispiele für veraltete Technologie, die durch die Anpassung containerisierter Anwendungen wieder zum Leben erweckt wurde.
- Container arbeiten unabhängig voneinander, sodass das System bei einem Fehler den Container isolieren und abschalten kann, wodurch die Container-Cluster rein bleiben.
- Entwickler und Anbieter können Anwendungen schneller auf den Markt bringen und sich so einen Wettbewerbsvorteil gegenüber Unternehmen verschaffen, die die Anwendungsentwicklung nicht mithilfe von Containern beschleunigen.
Dank der Modularität und Kompatibilität von Anwendungscontainern ist es einfach, dieselbe Anwendung in globalen Rechenzentren bereitzustellen. Da Container isoliert und autark sind, können sie an jedes Betriebssystem angeschlossen werden und funktionieren. Unternehmen sparen Zeit, da sie die Serverbetriebssysteme nicht speziell konfigurieren müssen, um die Container auszuführen.
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Leitfaden lesenFazit
Containerisierung ist ein Ansatz zur Entwicklung von Anwendungen in der Cloud. Durch die Containerisierung von Anwendungen werden diese aus Sicherheitsgründen und zur Vereinfachung der Entwicklung isoliert. Container beschleunigen und sichern die Entwicklung cloud-nativer Anwendungen, indem sie Anwendungsinstanzen in unabhängigen Containern trennen. Entwickler können weltweit an containerisierten Anwendungen arbeiten, wodurch die Kosten gesenkt und die Markteinführungszeit verkürzt werden. Containerisierung ist ein standardisierter, wiederholbarer Ansatz für die Entwicklung, Verwaltung und Bereitstellung cloud-nativer Anwendungen.
"FAQs
Ein Container ist ein virtuelles Paket oder eine Hülle, die alles enthält, was eine Anwendung zum Ausführen benötigt. Er ist wie eine kleine Sandbox-Umgebung, die die virtuellen Maschinen simuliert, die die Vorläufer des Containers waren. Der Container führt eine kleine Instanz der Software auf einer abgespeckten Version eines Betriebssystems aus, die ausreicht, um die spezifische Aufgabe zu unterstützen, für die die Anwendung entwickelt wurde.
Kubernetes ist eine Container-Laufzeitumgebung von Google, die die Bereitstellung von Anwendungscontainern automatisiert und die Verwaltung und Skalierung von Container-Clustern für Produktions-Cloud-Workloads einfach und effizient macht.
Docker ist ein Anwendungscontainer-Tool mit einer Laufzeit-Engine für Entwickler und Administratoren zum Erstellen und Bereitstellen von Anwendungen. Mit Docker lassen sich auf einfache Weise Anwendungsvorlagen mit allen Anwendungsabhängigkeiten auf standardisierte Weise erstellen.
DevOps ist eine Softwareentwicklungsmethodik, die Entwicklung und Betrieb vereint, sodass Anwendungen für die Produktionsumgebung bereit sind und sich schnell weiterentwickeln können. DevOps nutzt Containerisierung.