Themen 17. Oktober 2018

Containervirtualisierung mit Docker

Die Containertechnik Docker bringt Tempo in die Software-Entwicklung, -Erprobung und das -Deployment, denn ihr Handling ist dem Verwalten von Apps angelehnt. Mit WAGO Controllern der Serie PFC200 lassen sich die Vorteile nun auch einfach auf einer Embedded-Plattform nutzen.

Um auf immer kürzere Produktzyklen in der Herstellung kosteneffizient reagieren zu können, müssen Produktionen vernetzt, flexibilisiert und agiler werden. Software wird benötigt, um die Fabriken dabei zu unterstützen, den veränderten Produktionsanforderungen gerecht zu werden. Die Vorbereitungen zur Entwicklung, Erprobung, ihre Lieferung und Verbreitung sind – gerade auf Embedded-Plattformen – jedoch alles andere als leicht: Die Programme müssen oft mühsam installiert und konfiguriert werden – das kostet Zeit und bremst die digitale Transformation in Unternehmen.

Die auf Linux^® ausgerichtete Virtualisierungstechnik Docker kann das Software-Deployment wesentlich erleichtern, da es Applikationen in eine portable Form verpackt. WAGO bietet seine Controller der Serie PFC200 daher künftig Docker-ready an. Moderne Software und zahlreiche Applikationen, die von Entwicklern weltweit bereitgestellt werden, lassen sich dann einfach und schnell auf dem PFC200 nutzen. Wie zum Beispiel das grafische Programmiertool Node-RED, mit dem Anwendungsfälle im Bereich des Internets der Dinge mit einem einfachen Baukastenprinzip umgesetzt werden können. Bisher müssen für Node-RED umfangreiche Änderungen am Embedded-Betriebssystem vorgenommen werden – mit Docker ist es innerhalb von wenigen Minuten auf dem PFC200 nutzbar.

Docker ist deutlich leichtgewichtiger als die gängige Virtualisierung, zum Beispiel aus dem Windows®-Umfeld, weil Applikationen in Containern ausgeführt werden können. Container starten schneller und benötigen weniger Overhead und damit weniger Hardwareressourcen als virtuelle Maschinen, da sie auf das Starten eines eigenen Betriebssystems verzichten und stattdessen im Kontext des Host-Betriebssystems laufen. Trotzdem können die Container voneinander und vom Host-System abgeschottet ausgeführt werden. Mehrere Applikationen lassen sich so auf einem Gerät nutzen, ohne dass sie sich gegenseitig beeinflussen. Auch eine Portierung von ganzen Applikationen ist somit wesentlich einfacher. Möglich machen das spezielle Linux®-Funktionen, wie zum Beispiel Namespaces und cgroups.

Gestartet werden sie aus einem Container-Image, das sich als einfache Datei leicht von einem System auf ein anderes übertragen lässt. Somit lassen sich Applikationen, Datenbanken und Webapplikationen einfach nutzen und nach der Nutzung auch leicht und rückstandslos wieder entfernen – wie Handyapps, die im Handumdrehen geladen und wieder gelöscht werden können. Aus einem Docker-Image heraus lassen sich beliebig viele Container starten. Die Konfiguration ist bereits im Image eingerichtet, und variable Teile, wie die Netzwerkkonfiguration, werden beim Start automatisch angelegt.
Docker kann Software und Applikationen schnell bereitstellen und somit helfen, Entwicklungs- und Inbetriebnahmezeiten zu verkürzen. Der PFC200 wird nach Erweiterung der Firmware voraussichtlich im Februar 2019 Docker-ready verfügbar sein.

• Moderne Software und Applikationen sind ohne großen Aufwand nutzbar.
• Software ist nach der Nutzung leicht und rückstandslos zu entfernen.
• Mehrere Applikationen laufen gleichzeitig ohne größere Anhängigkeiten.
• Software läuft auf PC und auf dem PFC.
• Zahlreiche Entwicklungen der Docker-Community sind verfügbar.
• Sicherheitsfunktionen eines etablierten Linux^®-Controllers