Anwendungen effizient virtualisieren Warum Unternehmen auf die Container-Technologie setzen sollten

Die Container-Technologie, zum Beispiel auf Basis von Docker, auch in Windows Server 2016, bietet Unternehmen mehr Sicherheit und eine effizientere Virtualisierung von Anwendungen. Da Container sehr schnell einsatzbereit sind, dabei aber auch mehr Sicherheit bieten, sollten sich Verantwortliche die Möglichkeiten genau ansehen.

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Spätestens mit Windows Server 2016 und der Integration von Docker ist die Container-Technologie bei Unternehmen in einem breiten Umfeld angekommen. Einfach ausgedrückt handelt es sich bei Containern um weiter gekapselte, virtuelle Server. Diese lassen sich bereits länger mit Linux bereitstellen, jetzt aber auch mit Windows-Servern.

Windows Server Container ermöglichen den Betrieb von Cloud-Anwendungen oder Web-Diensten in einer sicheren und einfach zu erstellenden Umgebung. Alles was benötigt wird ist ein Container-Host auf Basis von Windows Server 2016. Dabei kann es sich um einen physischen Server handeln, eine VM oder einen virtuellen Computer in Microsoft Azure. Dazu kommen Container-Technologien in der Cloud, zum Beispiel bei den Amazon Web Services, Microsoft Azure oder in Google Cloud Computing.

Darum sind Container besser als VMs

Das Problem am Betrieb von virtuellen Servern besteht darin, dass die virtuellen Betriebssysteme, Treiber und Systemdateien einen starken Overhead verursachen. Beim Betrieb zahlreicher VMs werden bereits zahlreiche der zur Verfügung stehenden Ressourcen dazu verbraucht, die VMs generell zur Verfügung zu stellen. Dazu kommen Sicherheitsgefahren durch die Sicherheitslücken in den virtuellen Betriebssystemen, Speicherplatz, den die VMs belegen, inklusive der zu sichernden Datenmenge. Außerdem müssen virtuelle Betriebssysteme mit Sicherheitsaktualisierungen versorgt und entsprechend verwaltet werden.

Container teilen sich die meisten Betriebssystemdateien mit dem Container-Host, also dem Server, der die Container zur Verfügung steht. Das Betriebssystem in Docker-Containern, und die notwendigen Ressourcen sind auf dem Container-Host verfügbar. Startet ein Container, muss er nicht das ganze Betriebssystem booten, Bibliotheken laden und Ressourcen für das eigene Betriebssystem zur Verfügung stellen.

Das heißt, Container sind wesentlicher kleiner, sicherer und leichter zu verwalten. Außerdem lassen sich Container schneller über Images bereitstellen. Einfach ausgedrückt können Unternehmer deutlich mehr Container auf einem Host zur Verfügung stellen, als VMs. Durch die größere Dichte an Containern werden die Ressourcen der Hosts besser genutzt. Dazu kommt die höhere Sicherheit, die schnellere Bereitstellung, und die kürzeren Sicherungsfenster.

Cloud-Anwendungen lassen sich über Container also sehr viel effizienter und sicherer bereitstellen, als mit virtuellen Servern.

Container in Windows Server 2016

Microsoft hat die führende Container-Technologie „Docker“ direkt in Windows Server 2016 integriert, zusammen mit den Docker-Entwicklern. Setzen Unternehmen auf Microsoft-Produkte, können sie mit den Docker-Containern (in Windows Server 2016 auch Windows-Server-Container genannt) arbeiten. Die Verwaltung erfolgt entweder über den Docker-Client in der Eingabeaufforderung oder mit der PowerShell (siehe auch Bild 1 in der Bildergalerie).

Bildergalerie

Auch in System Center Virtual Machine Manager lassen sich Docker-Container integrieren. Entwickler können mit Visual Studio arbeiten, um Anwendungen für Container zur Verfügung zu stellen.

Zusätzlich bietet Microsoft in Windows Server 2016 noch die Hyper-V-Container. Dabei handelt es sich um spezielle Container, die das Betriebssystem nicht mit dem Host teilen, sondern eigene Betriebssystemprozesse betreiben. Dadurch werden die Container zwar etwas größer als herkömmliche Container, sind dafür aber sicherer und besser voneinander abgeschottet. Ein Hyper-V-Container benötigt den Bruchteil der Ressourcen einer VM (Bild 2).

Nano-Server als Container-Host nutzen

Als Container-Hosts, also als Grundlage für Container und Hyper-V-Container dient entweder eine vollständige Installation von Windows Server 2016, ein Core-Server, oder der neue Nano-Server. Nano-Server sind noch weiter abgespeckt als Core-Server, dadurch sicherer, schneller und vor allem sehr viel schlanker. Nano-Server lassen sich virtualisieren, aber auch auf physischer Hardware betreiben, auf Wunsch auch als Cluster. Nano-Server sind keine spezielle Version oder Edition von Windows Server 2016. Administratoren können für den Betrieb und Installation die gleichen Verwaltungswerkzeuge nutzen, wie bei der Verwaltung herkömmlicher Server (siehe auch Bild 3 in der Bildergalerie).

Auch die Treiber sind die gleichen. Container verhalten sich in Windows Server 2016 also nicht als Fremdkörper, sondern sind direkt in das Betriebssystem integriert. Dadurch müssen sich Administratoren bei der Arbeit mit Containern keine vollständig neuen Arbeitsweisen angewöhnen. Auch in die bekannten Verwaltungswerkzeuge von Windows-Netzwerken lassen sich die Container integrieren, allen voran die verschiedenen System Center-Produkte. Neben System Center und anderen Produkten lassen sich die Windows-Server-Container auch mit dem Docker-Client in der Eingabeaufforderung verwalten (siehe Bild 4).

Plattformübergreifender Einsatz möglich

Der Einsatz von Container-Technologien beschränkt sich nicht nur auf Windows Server. Auch andere gängige Cloud-Plattformen wie VMware, Amazon Web Services oder Google unterstützen die Arbeit mit Containern.

VMware vSphere Integrated Container nutzen

Auch VMware bietet mit vSphere Integrated Container eine Container-Lösung für VMware vSphere-Umgebungen. Für Unternehmen, die im Bereich der Virtualisierung auf VMware setzen und Container nutzen wollen, kann VMware vSphere Integrated Container die bessere Wahl sein. Die Umgebung verbindet die Vorteile von VMs in VMware vSphere mit der Container-Technologie. Wer in VMware vSphere auch Windows-Server virtualisiert, kann beide Produkte parallel einsetzen. Container-Hosts lassen sich problemlos virtualisieren. Auf Basis der virtuellen Umgebung können Sie dann wiederum Container zur Verfügung stellen. Dabei haben Sie beim parallelen Einsatz von Windows Server 2016 und VMware vSphere auch die Möglichkeit beide Technologien gemeinsam einzusetzen. Container können Sie in VMware vSphere dann im Web-Client verwalten, genauso wie die VMs.

Docker-Container in Amazon Web Services

In Amazon Web Services (AWS), den aktuell führenden Anbieter von Cloud-Lösungen, können Sie ebenfalls Docker-Container betreiben. Hier kommt der Amazon EC2 Container Service zum Einsatz. Die Container arbeiten mit anderen VMs in Amazon EC2 zusammen, und lassen sich parallel betreiben. Auch hier spricht natürlich nichts gegen einen gemeinsamen Betrieb mit Windows Server 2016 oder auch VMware vSphere Integrated Container.

Google Container Engine (GKE)

Auch die Cloud-Plattform von Google bietet die Möglichkeit Docker-Container in der Cloud zur Verfügung zu stellen. Die Google Container Engine arbeitet mit Cluster-Hochverfügbarkeit und bietet alle Vorteile, die Docker zur Verfügung stellt. Die Umgebung ist auch für sehr große Container-Lösungen ideal.

Fazit

Es spielt keine Rolle, ob die Docker-Container in Windows Server 2016, Google Container Engine oder in Amazon Web Services zur Verfügung gestellt werden. Daher ist die Container-Technologie sehr flexibel und leicht skalierbar. Generell ist auch ein schneller Wechsel des Anbieters möglich. Unternehmen haben es also sehr einfach, wenn sie Container betreiben wollen, da sie sich nicht an einen festen Anbieter binden. Wer also auf die Container setzt, kann seine Cloud-Anwendungen schnell und sicher zur Verfügung stellen, auch in privaten Clouds. Container sind darüber hinaus wesentlich skalierbarer und flexibler als VMs.

Die Windows Server Container sowie deren Erweiterung Hyper-V-Container basieren auf der Plattform Docker. Microsoft arbeitet für die optimale Integration von Docker mit den Entwicklern von Docker zusammen. Die Verwaltung von Docker können Sie mit dem Docker-Client vornehmen oder in der PowerShell vornehmen.

Cloud-Anwendungen, die mehrere Instanzen benötigen, zum Beispiel Cluster in Big Data-Umgebungen, profitieren ebenfalls von der Container-Technologie. Anwendung und Betriebssystem müssen die Technik unterstützen, sonst ist der Betrieb in einem Container nicht möglich. Container sind uneingeschränkt über das Netzwerk erreichbar und erhalten auch eine IP-Adresse.

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