Für die industrielle Fertigung

Mehr Flexibilität durch Container

22. März 2021, 9:00 Uhr | Sebastian Schenk

Sebastian Schenk, Softing Industrial: »Ein großer Vorteil von Container-Anwendungen ist die Bereitstellung innerhalb weniger Sekunden.«

Container-Anwendungen eröffnen für die Automatisierungstechnik eine neue Welt mit vielen Vorteilen. Die Produktfamilie »dataFEED edgeConnector« von Softing beispielsweise nutzt die Container-Technologie für eine leistungsfähige Einbindung von Siemens-Steuerungen in Industrie-4.0-Anwendungen.

Der Trend geht klar in Richtung Integration: Industrie 4.0 und das Industrial Internet of Things (IIoT) erfordern eine enge Verzahnung der Dienste auf der Produktions- und der IT-Ebene. Für den Datenaustausch und die Datenverarbeitung bieten IT-Technologien viele Vorteile, so dass sie verstärkt auch in der Automatisierungswelt zum Einsatz kommen. Ein Beispiel dafür sind Container-Anwendungen, die als kleines Software-Modul eine eng abgegrenzte Funktionalität bereitstellen. Wie in einer virtuellen Maschine sind darin alle benötigten Komponenten als Bibliothek enthalten, so dass sie unabhängig von externen Komponenten und der Umgebung ausgeführt werden können. Kommen mehrere Container-Anwendungen auf einer Hardware-Plattform zum Einsatz, teilen sie sich das Betriebssystem und gegebenenfalls bestimmte Hardware-Ressourcen, sind aber voneinander und vom Gesamtsystem getrennt. So ist sichergestellt, dass sich eine Container-Anwendung, unabhängig von der Ausführungsumgebung, immer identisch verhält. Die als Open-Source-Projekt gestartete Docker-Runtime-Umgebung („Docker Container“) hat sich in der Zwischenzeit zum De-facto-Standard für Container-Umgebungen entwickelt.

Die Vor- und Nachteile im Blick

Ein großer Vorteil von Container-Anwendungen ist die Bereitstellung innerhalb weniger Sekunden: Nach Download und Pull ist nur noch der Start für die Ausführung eines einzelnen Befehls notwendig. Auf diesem Weg lassen sich auch neue Versions- und Konfigurationsstände in Sekundenschnelle übernehmen. Ändert sich die Auslastung, lässt sich die Arbeit auch schnell auf mehrere Container-Anwendungen verteilen, sofern diese Funktionalität unterstützt wird. Weitere Vorteile sind die Verwendung identischer Hardware-Ressourcen bei einem parallelen Einsatz und die Unterstützung verschiedener Betriebssystemumgebungen (Linux, Windows und Mac OS bei Docker Container) und hybrider Architekturen, so dass die Verwendung auch in einer Cloud-Umgebung möglich ist.

Ein Nachteil von Container-Anwendungen ist, dass außerhalb des Containers auf die Einhaltung von Sicherheitsstandards geachtet werden muss. Bei einem parallelen Einsatz mehrerer Container-Anwendungen in einem Rechner ist es außerdem möglich, dass ein Angriff auf eine Container-Anwendung über die gemeinsame Verwendung des Betriebssystemkerns unmittelbar Auswirkungen auch auf die anderen Container-Anwendungen hat. Für die Anwender kommt darüber hinaus der Nachteil hinzu, dass sie für die neue Technologie spezielles Know-how über Container-Anwendungen und die dafür notwendige Infrastruktur aufbauen müssen.

Für den produktiven Einsatz bieten Container-Anwendungen auch den Vorteil, dass sie leicht zentral administriert werden können. Dies kann entweder On-Premise über ein Device Management System (DMS) oder über die Cloud (z.B. Microsoft Azure IoT Edge, AWS IoT Greengrass) erfolgen. Softing bietet hier auch Komplettlösungen bestehend aus DMS, IPCs und den edgeConnector-Container-Anwendungen an.