Microservices und Container für die Netzwerkautomatisierung nutzen

Ein Blick auf Container und Microservices

Ein Container ist eine Form der Betriebssystemvirtualisierung, die eine Anwendung mit allen erforderlichen Dateien in einer Laufzeitumgebung bündelt. Er ist vom Hostsystem isoliert. Microservices bieten ein Architekturdesign für das Bereitstellen von verteilten Anwendungen mit Containern. Ein Microservice unterteilt Anwendungen in kleinere Komponenten.

Hier ist eine einfache Aufschlüsselung des Unterschieds zwischen Containern und Microservices:

• Bei Microservices geht es um das Design von Software.
• Bei Containern geht es um das Paketieren von Software für die Entwicklung.

Microservices und Container haben die Entwicklung und Bereitstellung von Anwendungen revolutioniert. Sie haben dazu beigetragen, die Softwareentwicklung von einem monolithischen Ansatz zu einem modulareren und skalierbareren Konzept zu verlagern.

Die Einführung von Microservices und Containern hat sich auch auf die Netzwerkarchitektur ausgewirkt. Die verteilte Architektur koppelt nun Dienste miteinander und ermöglicht es ihnen, über das Netzwerk miteinander zu kommunizieren. Die daraus resultierenden Herausforderungen sind jedoch eine Zunahme des Netzwerk-Traffics und der Bedarf an besseren Tools für das Netzwerkmanagement.

Während Entwickler mit Containern skalierbare, leichtgewichtige und robuste Anwendungen erstellen können, die sich in verschiedenen Umgebungen einsetzen lassen, haben sie auch zu einer komplexen und verteilten Netzwerkarchitektur geführt.

Implementierung von Microservices und Containern in Workflows zur Netzwerkautomatisierung

Container bringen zwar Komplexität in das Netzwerk, sie können aber auch zur Automatisierung von Netzwerkanwendungen und -funktionen verwendet werden. Der Einsatz von Microservices und Containern in der Netzwerkautomatisierung bringt zahlreiche Vorteile mit sich, darunter Skalierbarkeit, Modularität und einfache Bereitstellung.

Die folgenden Schritte beschreiben die Implementierung von Microservices und Containern in die Arbeitsabläufe der Netzwerkautomatisierung.

1. Identifizieren Sie die Microservices

Teilen Sie die Automatisierungsaufgaben in kleinere, unabhängige Dienste auf. Jeder Service sollte einen bestimmten Satz von Funktionen im Netzwerk übernehmen, einschließlich Konfigurationsmanagement, Protokollierung, Überwachung und Geräteerkennung.

2. Containerisierung der Microservices

Docker ist der bekannteste Containerdienst, aber wählen Sie die richtige Option je nach Geschäfts- und Anwendungsanforderungen. Stellen Sie sicher, dass jeder containerisierte Microservice leichtgewichtig ist und in mehreren Umgebungen ausgeführt werden kann.

3. Wählen Sie APIs

Legen Sie eine Reihe von APIs fest. Diese APIs ermöglichen die Kommunikation zwischen Microservices und den Datenaustausch. REST oder gRPC sind praktikable Optionen für die Kommunikation.

4. Wählen Sie ein Containerorchestrierungs-Tool

Eine der schwierigsten Herausforderungen bei der Containerisierung ist die Verwaltung von zunehmend mehr Containern. Kubernetes kann hier eine große Rolle spielen, da es Funktionen wie Lastausgleich, Service Discovery und automatische Skalierung bietet, die alle für die Netzwerkautomatisierung entscheidend sind.

5. Infrastructure as Code implementieren

Nutzen Sie die Prinzipien von Infrastructure as Code (IaC), um die Bereitstellung und Konfiguration von Netzwerkgeräten zu automatisieren. Netzwerktechniker können eine Vielzahl von Tools wie beispielsweise Terraform, Ansible und Puppet verwenden, um die Netzwerkinfrastruktur auf deklarative Weise zu definieren und zu verwalten.

6. DevOps-Praktiken einführen

Setzen Sie DevOps-Praktiken ein, um eine bessere Zusammenarbeit zwischen den Entwicklungs- und Betriebsteams zu ermöglichen. Implementieren Sie CI/CD-Pipelines (Continuous Integration/Continuous Delivery), um das Testen, die Integration und die Bereitstellung von Microservices zu automatisieren. Diese Pipelines ermöglichen einen schnelleren und zuverlässigeren Release-Prozess.

Containerorchestrierungs-Tools und Designüberlegungen für Microservices

Bei der Arbeit mit containerisierten Anwendungen ist es wichtig, ein Containerorchestrierungs-Tool auszuwählen. Die Wahl hängt von der Komplexität der Anwendung, den Skalierbarkeitsanforderungen, der Fachkompetenz des Teams und der vorhandenen Infrastruktur ab.

Kubernetes ist aufgrund seines umfassenden Funktionsumfangs, der Unterstützung durch die Community und der Nutzung durch große Cloud-Anbieter eine häufige Wahl. Zu den Alternativen in der Branche gehören Apache Mesos, Docker Swarm, HashiCorp Nomad und OpenShift.

Das Netzwerk bleibt das Rückgrat der digitalen Wirtschaft. Bei der Entwicklung von Microservices für Netzwerkaufgaben sollten Netzwerktechniker verschiedene Anforderungen im Zusammenhang mit Netzwerkanwendungen berücksichtigen. Zum Beispiel sind die folgenden Faktoren für das Design von Microservices wichtig:

• Dienstgranularität
• API-Design
• Netzwerkprotokoll-Kompatibilität
• Sicherheit
• Service Discovery und Load Balancing
• Fehlertoleranz und Ausfallsicherheit

Bitte beachten: Diese Liste ist nicht vollständig.

Bewährte Verfahren für containerisierte Netzwerke

Containerisierte Netzwerkanwendungen und -dienste bieten verschiedene Vorteile. Netzwerkteams können einige bewährte Verfahren befolgen, um eine bessere Leistung und Nutzung von Ressourcen und Leistung zu ermöglichen:

• Container richtig dimensionieren: Bestimmen Sie die geeignete Ressourcenbegrenzung für jeden Container, indem Sie die Anforderungen der Netzwerkanwendung berücksichtigen. Eine Überversorgung mit Ressourcen kann zu einer ineffizienten Ressourcennutzung führen.
• Wählen Sie ein Basis-Image: Laden Sie ein Image von einer verifizierten Quelle wie Docker herunter, um Schwachstellen zu vermeiden. Wählen Sie ein leichtgewichtiges Basis-Image, um die Containergröße zu reduzieren, was zu schnelleren Bereitstellungszeiten bei geringem Ressourcenverbrauch führen kann.
• Implementieren Sie eine Mikrodienstarchitektur: Zerlegen Sie monolithische Netzwerkdienste in kleinere und separate, einsetzbare Services. Dies verbessert die Skalierbarkeit, Flexibilität und Wartung.
• Verwenden Sie einen Containerorchestrator: Die Orchestrierung hilft bei steigender Containerzahl. Sie bietet außerdem Funktionen wie Load Balancing, Autoscaling und Service Discovery.
• Führen Sie Zustandsprüfungen durch: Ob Container reibungslos funktionieren, lässt sich am besten durch Health Checks feststellen. Diese Prüfungen helfen Containerorchestrierungs-Tools, Entscheidungen auf der Grundlage des aktuellen Geschehens zu treffen und, wenn möglich, eine automatische Wiederherstellung durchzuführen.

Vor- und Nachteile von Microservices und Containern in Netzwerken

Keine Technologie ist perfekt, und das gilt auch für Microservices und Container. Hier sind einige der Vorteile von Microservices und Containern in der Netzwerkautomatisierung:

• Skalierbarkeit: Die Microservice-Architektur ermöglicht die unabhängige Skalierung verschiedener Komponenten.
• Flexibilität: Diese Integration bietet Modularität und Flexibilität, so dass jeder Microservice unabhängig entwickelt, eingesetzt und skaliert werden kann.
• CI/CD: CI/CD-Praktiken lassen sich in die Netzwerkautomatisierung implementieren. Pipelines helfen Teams, Änderungen kontinuierlich zu integrieren, zu testen und bereitzustellen, um eine schnellere Bereitstellung zu ermöglichen.
• Isolierung: Container bieten eine Isolierung zwischen Microservices. Dadurch sind Container in der Netzwerkautomatisierung leistungsstark, da sie Interferenzen und Abhängigkeiten minimieren, ohne das Netzwerkautomatisierungssystem zu beeinträchtigen.

Zu den Herausforderungen von Microservices und Containern in der Netzwerkautomatisierung gehören:

• Sicherheit: Container können Schwachstellen aufweisen, die die sichere Kommunikation zwischen Microservices erheblich beeinträchtigen.
• Komplexität der Orchestrierung: Tools wie Kubernetes erfordern eine gründliche Schulung der IT-Teams, was in großen Umgebungen kompliziert werden kann.
• Netzwerklatenz: Die Kommunikation zwischen Microservices kann zu Latenzzeiten führen. IT-Teams müssen beim Entwurf von Microservices eine Strategie für eine optimale Leistung verfolgen.
• Compliance und Datensicherheit: Unterschiedliche Umgebungen erfordern unterschiedliche Datenschutzstrategien und -vorschriften. Dies kann in Situationen, die eine Verschlüsselung und Zugriffskontrolle für sensible Informationen erfordern, eine Herausforderung darstellen.
• Legacy-Integration: Es kann schwierig sein, Container und Microservices in eine Legacy-Architektur zu integrieren.