Definition und Konzept:
Containerisierung ist eine Technologie zur Virtualisierung auf Betriebssystemebene, die es ermöglicht, Softwareanwendungen zusammen mit all ihren Abhängigkeiten (Code, Laufzeitumgebung, Systemtools, Bibliotheken, Einstellungen) in isolierten und portablen Einheiten, sogenannten Containern, zu verpacken. Der bekannteste Vertreter und De-facto-Standard in diesem Bereich ist Docker.
Im Gegensatz zu virtuellen Maschinen (VMs), die ein komplettes Betriebssystem emulieren, teilen sich Container den Kernel des Host-Betriebssystems. Dies macht sie wesentlich leichtgewichtiger, schneller zu starten und ressourcenschonender als VMs.
Relevanz in der Automatisierungstechnik (Industrie 4.0):
Containerisierung gewinnt in der industriellen Automatisierung und im Edge Computing zunehmend an Bedeutung, da sie die Flexibilität, Skalierbarkeit und Wartbarkeit von Softwarelösungen erheblich verbessert:
- Konsistente Bereitstellung: Eine in einem Container verpackte Anwendung läuft auf jedem kompatiblen Host-System identisch, unabhängig von der zugrunde liegenden Infrastruktur (Entwicklung, Test, Produktion). Dies reduziert „It works on my machine“-Probleme.
- Isolation: Container sind voneinander isoliert, was Konflikte zwischen verschiedenen Anwendungen auf demselben System verhindert und die Sicherheit erhöht.
- Schnellere Deployment und Skalierung: Container können innerhalb von Sekunden gestartet und bei Bedarf schnell skaliert werden, um sich an schwankende Anforderungen anzupassen.
- Ressourceneffizienz: Container sind ressourcenschonender als VMs, was den Einsatz auf Edge-Geräten mit begrenzten Ressourcen ermöglicht.
- Microservices-Architekturen: Ermöglicht den Aufbau von modularen Anwendungen als Sammlung von kleinen, unabhängigen Diensten, die in Containern laufen.
- Software-Defined Automation: Unterstützt die Trennung von Software und Hardware.
Anwendungsbereiche:
- Bereitstellung von SPS-Steuerungen als Soft-SPS in Containern.
- Ausführung von Machine Learning-Inferenzen direkt am Edge (Edge AI).
- Hosting von HMI/SCADA-Anwendungen oder Teilsystemen.
- Bereitstellung von IoT-Gateways und Datenvorverarbeitung.
- Entwicklung und Test von Automatisierungssoftware.
Containerisierung ist eine Schlüsseltechnologie für die Umsetzung von Industrie 4.0-Konzepten, insbesondere in den Bereichen Edge Computing, IIoT und flexibler Produktion.
→ Siehe auch: Docker Container, Edge Computing, Software-Defined Automation, Virtualisierung, IIoT (Industrial Internet of Things)
