Neue Visionen für die Anwendungsbereitstellung

Container-Technologien auf Basis von Kubernetes, Docker und Co. sind nach einigen Jahren des Hypes im Alltag vieler Unternehmen angekommen. Das bestätigten bereits im vergangenen Jahr verschiedene Umfragen, darunter etwa der „State of the Cloud Report 2020“ von Flexera: „Container sind jetzt Mainstream“, hieß es dort mit Blick auf die eindeutigen Umfrageergebnisse. Laut einer Untersuchung von Techconsult und Cronon führen inzwischen mehr als 40 Prozent der Befragten interne Business Software wie Enterprise-Resource-Planning- (ERP) oder Customer-Relationship-Management-Systeme (CRM) in einer entsprechenden Umgebung aus. Die Vorteile der schlanken und flexiblen Anwendungsbereitstellung haben sich längst auch über die IT-Abteilungen hinaus in vielen Führungsetagen herumgesprochen. Die Technologie steigert nicht nur die Skalierbarkeit von Applikationslandschaften, sondern zahlt bekanntlich auch direkt auf agile IT-Betriebsmodelle an der Schnittstelle zur Entwicklung ein.

„In den letzten drei Jahren haben wir ein enormes Wachstum bei der Einführung von Containern in Deutschland gesehen“, stellt Olivier Maes, VP Sales DACH and Eastern Europe/Russia bei Suse, fest. Die Branchen sind vielfältig, zu den prominenten Anwendern gehören etwa Continental, Deutsche Bahn oder die Bundesagentur für Arbeit. Dabei würden in vielen Unternehmen nicht nur Microservices in Containern bereitgestellt werden, sondern auch kritische Anwendungen wie z.B. Manufacturing-Automation-Systeme (MAS). Daniel Huchthausen, IT-Consultant bei Cloudogu, beobachtet ebenfalls ein großes Interesse an der Thematik: „Zwei Treiber für die Verbreitung von Container-Technologie sind die wachsende Akzeptanz von Cloud-Computing-Angeboten bei Unternehmen und der immer einfacher werdende Betrieb von Clustern, z. B. mittels Kubernetes.“

Während das Potenzial der Technologie unbestritten bleibt, macht sich mancherorts dennoch Ernüchterung breit. Denn wie bei so vielen Technologien kommen auch die Qualitäten der Containerisierung nicht ohne Kehrseite aus. So kann die Einführung entsprechender Architekturen z.B. an den Sicherheitsbedenken der Verantwortlichen scheitern. Wie bei jeder IT-Infrastruktur braucht es auch hier gut gesicherte Hosts und streng durchgesetzte Berechtigungskonzepte. Doch das ist nicht alles: Einen weiteren Schwachpunkt können die Container-Images selbst darstellen, wie Daniel Huchthausen anmerkt: „Sehr viele (auch offizielle) Images berücksichtigen keine Good Practices in Bezug auf Security. Solche Good Practices gibt es zwar, ihnen wird aber noch nicht viel Aufmerksamkeit geschenkt, da sie in Teilen hohen Aufwand verursachen und nicht immer gut unterstützt oder dokumentiert sind“, so der Experte.

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Markus Eisele, Developer Adoption Program Lead bei Red Hat, rät in diesem Zusammenhang zur Nutzung von etablierten Basis-Images inklusive der ent-sprechen Maßnahmen zum Patchen. Wer zudem auf die Nutzung von Rootless-Containern setze, könne eine sichere und risikoarme Anwendungsbereitstellung gewährleisten. Angreifern erhalten in diesem Fall nicht die weitreichenden Benutzerrechte, die normalerweise über einen Root-Zugriff ermöglicht werden – der mögliche Schaden kann im Falle eines Angriffs also deutlich eingegrenzt werden. Laut Jan Bruder, Kubernetes Solution Architect bei Suse, bietet eine Plattform wie Kubernetes bereits von Haus aus viele Sicherheits-Features, über die z. B. eine Ausführung von Root-Containern von vornherein unterbunden werden kann. Die Herausforderung liege somit weniger in der nachträglichen Programmierung von Sicherheits-Features, sondern vielmehr darin, die vorhandenen Funktionen richtig nutzbar zu machen: „Ein potenzielles Risiko für die Sicherheit von Clustern liegt somit in der fehlenden oder fehlerhaften Konfiguration von Sicherheitsrichtlinien.“ Dieses Risiko sei umso größer, da viele Kubernetes-Distributionen und von Cloud-Anbietern bereitge-stellte Cluster standardmäßig mit freizügigen Sicherheitseinstellungen erstellt werden und es somit in der Verantwortung des Anwenders liege, diese Grundkonfiguration zu härten.

Neben der grundlegenden Sicherheit braucht es nicht zuletzt auch konkrete Use Cases, die unmittelbar von den Qualitäten der Technologie profitierten. Kom-plexe, monolithische Anwendungen sind und bleiben auf virtuellen Maschinen besser aufgehoben. „Obwohl die Grundlagen für die Verwendung von Container-Technologien schnell erlernt sind, steigt die Lernkurve sehr schnell an. Je komplexer eine Anwendung wird, desto schwieriger wird es, das Zusammenspiel aller Bestandteile einer Software-Applikation und deren Ausführungsinfrastruktur im Auge zu behalten“, bestätigt auch Daniel Huchthausen.

Trotz gewisser Einstiegshürden entwickelt sich die Technologie auch abseits des einstigen Rummels -beständig weiter und eröffnet immer wieder neue -Anwendungsszenarien. So ergeben sich vor allem in Kombination mit anderen Zukunftstechnologien eindrucksvolle Synergieeffekte. Dass die Skalierbarkeit und Flexibilität von Containern etwa hervorragend zu den Anforderungen von Edge-Computing-Projekten passt, ist längst kein Geheimnis mehr. So können am Ort der Datenverarbeitung auch direkt die notwendigen Anwendungen ausgeführt werden. „Ohne Betriebssystem und beschränkt auf die nötigen Bibliotheken – gegebenenfalls sogar mit paketierten, nativ ausführbaren Programmen – können beliebige Anwendungen schnell und komplikationslos an entfernteste Punkte in Netzwerken und auf viele Geräte ausgeliefert werden“, führt Markus Eisele aus. In Kombination mit der richtigen Container-Plattform seien zudem auch die Orchestrierung und die automatische Konfiguration von Kommunikationskanälen möglich. Daher biete eine solche Kombination die ideale Lösung für Edge- und Internet-of-Things-Anwendungen (IoT).

Wenn Unternehmen eine Plattform wie Kubernetes neben der klassischen IT auch für die Edge einsetzen, könnten laut Jan Bruder auch Bereitstellungsprozesse und Betriebskonzepte insgesamt vereinheitlicht werden: „Anstatt spezialisierte Teams für den Rollout und Betrieb einer pro-prietären Edge-Plattform aufzubauen, kann ein einziges Betriebsteam sämtliche Komponenten einer über Cloud und Edge verteilten Anwendung mittels Kubernetes-Orchestrierung bereitstellen“, so der Experte. Typische Edge-Anforderungen wie Hochverfügbarkeit, Fehlertoleranz und die Möglichkeit eines unabhängigen Betriebs bei begrenzten Kommunikationsmöglichkeiten mit dem Netzwerk werden laut Bruder ebenfalls von Kubernetes erfüllt. Das würde zudem die teils aufwendige Wartung der Standorte reduzieren.

Neben dem Einsatz am Netzwerkrand sehen viele Experten großes Potenzial in der Containerisierung von Künstliche-Intelligenz-Applikationen (KI). Die Vorteile liegen auf der Hand: Belastbare Infrastrukturen, aufwendige Entwicklungs- und Deployment-Zyklen sowie das hohe Maß an Skalierbarkeit gehören zu den gängigen Hürden beim Betrieb entsprechender Anwendungen – Voraussetzungen, für die der Container-Einsatz wie geschaffen ist. „So wie die Virtualisierung das Management von Workloads vereinfacht hat, helfen Container den Unternehmen dabei, Cloud-native KI-Anwendungen zu entwickeln und zu betreiben”, fasst es Olivier Maes zusammen. Im Umfeld von Künstlicher Intelligenz und Machine Learning (ML) gehe es aktuell hauptsächlich darum, umfangreiche Modelle zu erstellen, zu trainieren und dann in Produktion zu bringen, so Markus Eisele. Container-Plattformen unterstützten dabei alle drei Bereiche und böten neben integrierten Entwicklungsumgebungen auch die Möglichkeit, über verschiedene Cloud-Anbieter hinweg Hybrid-Cloud-Modelle zu trainieren und produktiv einzusetzen. Der nächste Schritt: eine noch engere Verzahnung der verschiedenen Disziplinen bei der Modellierung und Anwendungsentwicklung.

Wer erste Erfahrungen mit Container-Technologien sammeln möchte, ohne die dazugehörige Infrastruktur aufzubauen, kann auf verschiedene As-a-Service-Modelle zurückgreifen. „Durch die Verwendung von Container-as-a-Service-Angeboten (CaaS) können die direkten Betriebskosten für den Betrieb von Containern drastisch reduziert werden“, weiß Daniel Huchthausen. Anbieter wie AWS, GCS oder Azure ermöglichten es, den eigenen Serverraum abzuschaffen, sofern man sich darauf einlasse. Die frei gewordenen Kapazitäten könne man wiederum dafür nutzen, um sich voll auf die Entwicklung von digitalen Angeboten zu konzentrieren. Markus Eisele sieht in CaaS-Angeboten vor allem für Mittelständler eine attraktive Möglichkeit, schnell mit einer geeigneten Plattform starten können. Der Experte weist jedoch auch darauf hin, dass ein CaaS-Angebot alleine in der Regel nicht reicht, sondern meistens eine hybride Lösung betrieben werden muss, um den Einsatz von Containern über verschiedene Infrastrukturen bzw. Cloud-Anbieter hinweg zu gewährleisten. „Insgesamt können mit einem Container-as-a-Service-Modell in Kombination mit einer hybriden Lösung die Rüstzeiten für die Installation und Erweiterung verkürzt sowie das vorzuhaltende Spezial-Know-how verringert werden“, so Eisele.

Welchen Weg man auch wählt – mit den richtigen Voraussetzungen und Erwartungen dürfte sich der Einsatz von Container-Technologien in Zukunft mehr und mehr auszahlen. Voraussetzung dafür ist das richtige Augenmaß, denn Container sind sicher keine pauschale Allzwecklösung, die sich auf die gesamte Anwendungslandschaft eines Unternehmens anwenden lässt. Gerade mit Blick auf kritische Altsysteme muss am Ende immer auch eine wirtschaftliche Betrachtung stehen. Die Krise hat deutlich gezeigt, wie schnell IT-Verantwortliche in Extremsituationen reagieren und sich auf neue Vorzeichen einstellen müssen. Diese -Ungewissheit wird bleiben, auch weit über die Pan-demie hinaus. Container können daher ein wichtiger Baustein in der IT-Strategie werden, um ohnehin gebotene -Tugenden wie Resilienz und Agilität weiter auszubauen. 

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