Orchestrierung ist ein wesentlicher Bestandteil des DevOps-Prozesses,
der die Verwaltung, Koordination und Automatisierung von
containerisierten Anwendungen und Diensten ermöglicht. Durch die
Orchestrierung können komplexe Anwendungslandschaften effizient
betrieben und skaliert werden. Dieses Kapitel behandelt die Definition
und Bedeutung der Orchestrierung im DevOps-Prozess.
20.1 Definition und Bedeutung der
Orchestrierung im DevOps-Prozess
20.1.1 Definition der
Orchestrierung
Orchestrierung bezieht sich auf die automatische Verwaltung und
Koordination von containerisierten Anwendungen. Dies umfasst das
Bereitstellen, Skalieren, Überwachen und Verwalten von Containern in
verschiedenen Umgebungen. Orchestrierungstools helfen dabei, die
Komplexität der Verwaltung großer Containerumgebungen zu reduzieren,
indem sie Aufgaben wie die Containerplatzierung, die Lastverteilung und
die Fehlerbehebung automatisieren.
20.1.2 Bedeutung der Orchestrierung
im DevOps-Prozess
Orchestrierung spielt eine zentrale Rolle im DevOps-Prozess und
bietet zahlreiche Vorteile:
Automatische Bereitstellung und Skalierung:
Orchestrierungstools ermöglichen die automatische Bereitstellung und
Skalierung von Containern basierend auf der aktuellen Nachfrage. Dies
stellt sicher, dass Anwendungen immer ausreichend Ressourcen haben und
effizient betrieben werden.
Selbstheilung: Orchestrierungssysteme können
automatisch fehlerhafte Container erkennen und neu starten oder
ersetzen. Dies erhöht die Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit der
Anwendungen.
Lastverteilung: Durch die Verteilung des Traffics
auf mehrere Containerinstanzen stellen Orchestrierungstools sicher, dass
die Last gleichmäßig verteilt wird, was die Performance und
Reaktionsfähigkeit der Anwendungen verbessert.
Ressourcenoptimierung: Orchestrierung ermöglicht
die effiziente Nutzung von Ressourcen, indem sie sicherstellt, dass
Container optimal auf die verfügbaren Hardware-Ressourcen verteilt
werden.
Management und Überwachung: Orchestrierungstools
bieten integrierte Funktionen für das Monitoring und Management von
Containerumgebungen. Sie ermöglichen das Tracking von Leistungsmetriken,
Logs und Events, was die Fehlerbehebung und Optimierung
vereinfacht.
Netzwerk- und Serviceverwaltung:
Orchestrierungstools bieten erweiterte Netzwerkfunktionen, wie die
Verwaltung von Service-Discovery, Load-Balancing und Netzwerksicherheit,
die für die Kommunikation und den Betrieb containerisierter Anwendungen
unerlässlich sind.
Konsistenz und Wiederholbarkeit: Durch die
Automatisierung der Bereitstellung und Verwaltung von Containern wird
die Konsistenz und Wiederholbarkeit der Umgebungen gewährleistet. Dies
reduziert die Gefahr von Konfigurationsfehlern und vereinfacht die
Verwaltung der Infrastruktur.
20.2 Tools für die
Orchestrierung
Es gibt mehrere Orchestrierungstools, die in der DevOps-Umgebung weit
verbreitet sind:
20.2.1 Kubernetes
Kubernetes: Kubernetes ist das führende
Open-Source-Orchestrierungstool, das ursprünglich von Google entwickelt
wurde. Es bietet umfassende Funktionen für die Bereitstellung,
Skalierung und Verwaltung von containerisierten Anwendungen.
Automatische Skalierung: Kubernetes skaliert
Anwendungen automatisch basierend auf vordefinierten Metriken.
Selbstheilung: Kubernetes erkennt fehlerhafte
Container und startet sie neu oder ersetzt sie.
Service Discovery und Load Balancing: Kubernetes
bietet eingebaute Mechanismen zur Service-Discovery und
Lastverteilung.
Multi-Cloud-Unterstützung: Kubernetes kann auf
verschiedenen Cloud-Plattformen und On-Premises-Umgebungen betrieben
werden.
20.2.2 Docker Swarm
Docker Swarm: Docker Swarm ist die native
Orchestrierungslösung von Docker. Es integriert sich nahtlos mit Docker
und bietet eine einfache Möglichkeit zur Verwaltung von
Container-Clustern.
Einfache Einrichtung: Docker Swarm ist einfach
einzurichten und zu verwalten.
Integrierte Tools: Docker Swarm verwendet die
gleichen Tools und Befehle wie Docker, was die Lernkurve verkürzt.
Skalierbarkeit: Docker Swarm kann Container
automatisch skalieren und verwalten.
20.2.3 OpenShift
OpenShift: OpenShift ist eine Kubernetes-basierte
Plattform von Red Hat, die erweiterte Funktionen und Tools für die
Verwaltung containerisierter Anwendungen bietet.
Integrierte CI/CD-Pipelines: OpenShift bietet
native Unterstützung für CI/CD-Pipelines.
Unternehmensunterstützung: OpenShift bietet
kommerziellen Support und zusätzliche Sicherheits- und
Verwaltungsfunktionen.
20.2.4 Apache Mesos
Apache Mesos: Apache Mesos ist eine
Open-Source-Plattform für Cluster-Management und Orchestrierung, die für
die Verwaltung großer, verteilter Systeme entwickelt wurde.
Ressourcenisolierung: Mesos bietet fortschrittliche
Mechanismen zur Ressourcenisolierung und -verwaltung.
Skalierbarkeit: Mesos kann große Cluster mit
Tausenden von Knoten verwalten.