Docker & Kubernetes (Containerisierung)

Was sind Docker & Kubernetes?

Docker ist eine Plattform zur Containerisierung von Anwendungen – sie verpackt Software samt aller Abhängigkeiten in isolierte, portable Einheiten (Container). Kubernetes (K8s) ist ein Orchestrierungssystem, das diese Container im großen Maßstab verwaltet, skaliert und überwacht.

Docker: Container-Grundlagen

Ein Docker-Container enthält alles, was eine Anwendung braucht:

• Anwendungscode
• Laufzeitumgebung (z.B. Node.js, Python)
• Betriebssystem-Bibliotheken
• Konfigurationsdateien

Docker vs. Virtuelle Maschinen

Kubernetes: Container-Orchestrierung

Kubernetes übernimmt die Verwaltung vieler Container:

• Deployment: Automatisches Ausrollen neuer Versionen
• Skalierung: Pods hoch- und herunterskalieren nach Last
• Self-Healing: Abgestürzte Container werden automatisch neu gestartet
• Load Balancing: Anfragen werden gleichmäßig verteilt
• Service Discovery: Container finden sich gegenseitig über DNS

Typischer Workflow

1. Dockerfile schreiben: Build-Anweisungen für den Container definieren
2. Image bauen: docker build erstellt ein Container-Image
3. Registry: Image in eine Registry (Docker Hub, GitLab Registry) pushen
4. Deployment: Kubernetes zieht das Image und startet die Container
5. Monitoring: Überwachung via Grafana, Prometheus

Einsatzgebiete

• Microservices: Jeder Service läuft in seinem eigenen Container
• CI/CD-Pipelines: Konsistente Build- und Testumgebungen
• KI-Anwendungen: LLMs und RAG-Pipelines containerisiert betreiben
• IoT-Backends: Skalierbare Datenverarbeitung für IoT-Plattformen

Vorteile

1. Portabilität: "Works on my machine" – überall
2. Reproduzierbarkeit: Identische Umgebungen in Entwicklung, Test und Produktion
3. Skalierbarkeit: Von einem Container bis zu Tausenden
4. Effizienz: Bessere Ressourcenauslastung als virtuelle Maschinen