ContainerisierungKubernetes

Containerisierung bezeichnet das Verpacken von Software in isolierte Container, die mit allen Abhängigkeiten in einer konsistenten Laufzeitumgebung betrieben werden. Kubernetes ist eine Open-Source-Plattform zur Orchestrierung von containerisierten Anwendungen. Sie automatisiert Bereitstellung, Skalierung, Rollouts und Betrieb über mehrere Hosts hinweg und ermöglicht eine deklarative Beschreibung des gewünschten Systemzustands.

Architektur: Das Kubernetes-Control-Plane umfasst den API-Server, etcd als verteilte Schlüssel-Werte-Datenbank, den Controller-Manager und den Scheduler. Auf den Arbeitsknoten laufen Kubelet und kube-proxy. Das System bietet Ressourcenmodelle wie Pods, Deployments, Services, Volumes und Namespace-Isolierung sowie Netzwerkrichtlinien. Die Kommunikation erfolgt über das Kubernetes-API und wird durch Ingress-Controller für externen Zugriff ergänzt.

Wesentliche Funktionen: Automatisierte Rollouts und Rollbacks von Applikationen, Self-Healing durch Neustart oder Neuzuweisung von Pods, horizontale Skalierung basierend auf Metriken, Service Discovery und Lastverteilung, Speicherorchestrierung durch PersistentVolumes und StatefulSets, Konfigurations- und Geheimnisverwaltung sowie RBAC und Namespaces zur Multi-Tenancy.

Ökosystem und Laufzeiten: Kubernetes wird von der Cloud Native Computing Foundation betreut und entstand aus Beiträgen von Google. Es unterstützt mehrere Containerlaufzeiten über das CRI, etwa containerd oder CRI-O. Docker als eigenständige Laufzeit wird nicht zwingend direkt verwendet; gängige Implementierungen ermöglichen den Betrieb über alternative Laufzeiten. Große Cloud-Anbieter bieten gehostete Kubernetes-Dienste (Managed Kubernetes).

Anwendungsbereiche: Typische Einsatzfelder umfassen Microservices-Architekturen, Hybrid- und Multi-Cloud-Bereitstellungen, CI/CD-Pipelines sowie Entwicklung, Tests und Betrieb großer Anwendungen.

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