Optimierung der IT-Infrastruktur in Firmen mit Docker Containern

Keine andere Technologie hat die IT-Welt in den letzten Jahren so geprägt wie Docker. Die Container-Technologie eroberten die IT-Welt im Jahr 2013 in Sturm und ist immer noch in aller Munde. Aber was macht einen Docker so besonders, wie funktioniert die Technologie und wie können Sie vom Trend profitieren?

Über Docker

Docker revolutioniert die IT-Szene und läuft auf Basis der Docker-Engine, die es ermöglicht, Docker Container zu erstellen und managen. Dabei handelt es sich um einen Scripting-Framework, der es erlaubt, Container – in denen z.B. Software-Anwendungen laufen – nach Bedarf oder nach Systemstatus (z.B. nach Nutzungsspitzen) dynamisch einfach einzuschalten, auszuschalten, zu kopieren, wiederherzustellen, für neue Kunden zur Verfügung zu stellen und auf verschiedenen dahinterliegenden physischen Infrastrukturen (z.B. in der Cloud, oder auf Servern) laufen zu lassen. Diese Flexibilität bietet daher nennenswerte Vorteile gegenüber klassischen Lösungen, wie z.B. Virtuellen Maschinen.

Die Docker Engine wurde mit der Programmiersprache Go entwickelt und ist Open Source. Da sie mit mehr als 27.000 Commits und rund 1.500 Beitragenden konstruiert wurde, handelt es sich hierbei um eine der größten Open-Source-Projekte der Welt. Technisch befinden sich Docker Container zwischen dem Betriebssystem (OS) und unseren Anwendungen. Um mit Docker zu arbeiten ist ein Linux-Kernel nötig, da die Container auf Linux basieren.

Der Aufbau der Docker Engine

Docker besteht aus drei zentralen Bestandteilen und ist nicht monolithisch aufgebaut. Das bedeutet, dass je nach Bedarf verschiedene Funktionen und Tools verwendet werden können. Die zentralen Bestandteile von Docker sind ein Server mit dem Docker daemon, der auf einem Host OS (in der Regel Linux) läuft und Docker-Objekte, wie z.B. Container erzeugt und managed. Dieser stellt eine REST API zur Integration von Anwendungen in die Engine zur Verfügung. Die dritte Hauptkomponente, die Docker CLI ist ein Command Line Tool, das die API verwendet, um alle Funktionen leicht benutzbar zu machen.

Einsatzgebiete eines Docker Containers

  • Offline- Entwicklung: Um auf einem lokalen System dieselbe Umgebung zu nutzen
  • Continuous Integration und Continuous Delivery
  • Optimierung des Entwicklungsprozesses
  • Verteilte „Collaborative Development“ im Team
  • Umziehen / Betreiben der gleichen Applikation auf mehreren Cloud-Plattformen
  • Umsetzung des „Immutable Infrastructure Pattern“ und der Blue-Green-Deployments
  • Produktion in lokalen Entwicklungsumgebungen
  • High Volume Hosting

Docker in der Anwendung

Da Docker unter Entwicklern immer mehr an Beliebtheit gewinnt, taucht die Container-Technologie nun zunehmend in Enterprise-IT Lösungen ein. CTOs und CIOs kommen immer näher an ihr Ziel, ihren Entwicklern mehr Bequemlichkeit und Kontrolle bei der Anwendungsentwicklung zu ermöglichen und die Verfügbarkeit ihrer Applikationen zu erhöhen wenn zum Beispiel eine Applikation ausgetauscht werden muss oder ein Container ausfällt. Viele IT-Entscheider sehen in der Container-Strategie die Möglichkeit ihre Microsoft-Architekturen innerhalb großer, verteilter Infrastrukturen zu strukturieren und zu verwalten.

Unternehmen setzen dabei stark auf Cluster, um die eigenen Anforderungen hinsichtlich Sicherheit und Performance umzusetzen. Dabei gibt es zwei Strategien: die On-Premise-Deployments und Docker-Hosting-Services. Die On-Premise-Deployments bauen vornehmlich auf Bare-metal zusammen mit der Open-Stack-Cloud-Software auf, um voll von der Open-Source-Technologie zu profitieren.

Vorteile eines Docker Containers

Docker „standardisiert“ Software in Containern. Damit sind diese schnell reproduzierbar oder veränderbar und zwischen verschiedenen Plattformen migrierbar. Zu Beginn kann man oft nicht die Fragen nach der Virtualisierungsebene, den Hardwarekosten und den Softwarelizenzen beantworten. Hier verschafft Docker mit seiner Flexibilität Abhilfe.

Docker Container bieten einige Vorteile:

  • Die automatisierte Bereitstellung von Applikationen: Prozessor, RAM, Netzwerk und Block-Speicher bleiben dabei isoliert;
  • Die Applikationen können autonom betrieben werden. Durch Docker lassen sich die Anwendungen inklusive der Bibliotheken organisiert in einem virtuellen Container kapseln.
  • Docker Container sind portabel und Applikationen lassen sich dadurch leicht von Server A nach Server B bewegen, ohne dass dabei ständig die Voraussetzung für das Deployment und den Betrieb angepasst werden müssen.

Warum Docker zu einem besser organisierten Unternehmen führen

Der Hauptvorteil besteht darin, dass Docker eine konsistentere Entwicklungsumgebung für alle an einem Projekt beteiligten Entwickler bietet. Durch die konsistente Entwicklungsumgebung entfällt die Sorge um die Version der Programmiersprache, das Abhängigkeitsmanagement, die Datenbankversion oder die Serverkonfiguration, da dies alles in Docker vereinheitlich ist.

Wenn man mehrere Projekte bearbeitet ermöglicht es eine einheitliche Entwicklungsumgebung, die Entwicklungszeit zu verkürzen und Kosten zu senken. Es stellt auch sicher, dass Docker-basierte Anwendungen, die z.B. in RoR oder PHP geschrieben wurden, auf allen Maschinen und Betriebssystemen laufen und nicht nur auf einigen wenigen, auf denen sie entwickelt wurden.

Sicherheit eines Docker Containers

Docker Container sind grundsätzlich relativ sicher. Der Kernel-Namespace isoliert Prozesse im Container und jeder Container hat seinen eigenen Netzwerk-Stack. Lässt man die Prozesse im Container nicht als Root laufen kann man Sicherheitsrisiken beträchtlich minimieren.

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