Container-as-a-Service – CaaS-Anbieter im Vergleich

Ein Container-as-a-Service stellt Ihnen Container-Platt­for­men als gehostete Kom­plett­lö­sun­gen über die Cloud zur Verfügung. Wir verraten Ihnen, was es mit dem Dienst auf sich hat, und stellen vier der be­lieb­tes­ten CaaS-Platt­for­men vor. Darüber hinaus erklären wir, wie Sie cloud­ba­sier­te Con­tai­ner­diens­te im Un­ter­neh­mens­kon­text nutzen können.

Was ist CaaS?

CaaS – kurz für Container-as-a-Service – ist ein Ge­schäfts­mo­dell, bei dem Cloud-Computing-Anbieter Platt­for­men rund um die con­tai­ner­ba­sier­te Vir­tua­li­sie­rung als ska­lier­ba­ren Online-Service zur Verfügung stellen. Dies er­mög­licht es, Con­tai­ner­diens­te in Anspruch zu nehmen, ohne die dafür benötigte In­fra­struk­tur be­reit­stel­len zu müssen. Die Be­zeich­nung ist ein Marketing-Begriff, der sich an andere Cloud-Service-Modelle wie In­fra­struc­tu­re-as-a-Service (IaaS), Platform-as-a-Service (PaaS) und Software-as-a-Service (SaaS) anlehnt.

Was sind Con­tai­ner­diens­te?

Als Con­tai­ner­dienst be­zeich­net man den Service eines Cloud-Computing-Anbieters, der es An­wen­den­den er­mög­licht, Software in so­ge­nann­ten An­wen­dungs-Con­tai­nern zu ent­wi­ckeln, zu testen, aus­zu­füh­ren oder über IT-In­fra­struk­tu­ren hinweg zu verteilen. Dabei handelt es sich um ein Konzept aus dem Linux-Bereich. Die Tech­no­lo­gie er­mög­licht die Vir­tua­li­sie­rung auf Be­triebs­sys­tem­ebe­ne. Einzelne An­wen­dun­gen werden inklusive aller Ab­hän­gig­kei­ten wie Bi­blio­the­ken und Kon­fi­gu­ra­ti­ons­da­tei­en als ge­kap­sel­te Instanzen aus­ge­führt. Dies er­mög­licht den par­al­le­len Betrieb mehrerer An­wen­dun­gen mit un­ter­schied­li­chen An­for­de­run­gen auf ein und demselben Be­triebs­sys­tem sowie ein De­ploy­ment über un­ter­schied­lichs­te Systeme hinweg.

CaaS be­inhal­tet in der Regel eine komplette Container-Umgebung inklusive Or­ches­trie­rungs-Tools, einem Image-Katalog (die so­ge­nann­te Registry), eine Cluster-Ma­nage­ment-Software sowie ein Set von Ent­wick­ler-Tools und APIs.

CaaS: Ab­gren­zung zu anderen Cloud-Services

Seit Mitte der 2000er-Jahre steht Un­ter­neh­men und Pri­vat­an­wen­den­den mit Cloud-Computing eine Al­ter­na­ti­ve zur Be­reit­stel­lung von IT-Res­sour­cen in den eigenen Räum­lich­kei­ten (On-Premises) zur Verfügung. Dabei sind abseits von CaaS ins­be­son­de­re folgende drei Service-Modelle beliebt:

• IaaS: In­fra­struc­tu­re-as-a-Service umfasst die Be­reit­stel­lung vir­tu­el­ler Hardware-Res­sour­cen wie Re­chen­leis­tung, Spei­cher­platz und Netz­werk­ka­pa­zi­tä­ten. IaaS-Anbieter stellen diese grund­le­gen­den IT-In­fra­struk­tur-Bausteine in Form vir­tu­el­ler Maschinen (VM) oder Virtual Local Area Networks (VLANs) zur Verfügung.
• PaaS: Die mittlere Ebene des Cloud-Computing-Modells wird als Platform-as-a-Service be­zeich­net. Im Rahmen von PaaS stellen Cloud-Anbieter Pro­gram­mier­platt­for­men und Ent­wick­lungs­um­ge­bun­gen über das Internet zur Verfügung. PaaS baut auf IaaS auf.
• SaaS: Die oberste Ebene des Cloud-Computing-Modells ist eine reine An­wen­dungs­ebe­ne. Unter Software-as-a-Service versteht man die Be­reit­stel­lung von An­wen­dungs­soft­ware über das Internet. Die zur Verfügung ge­stell­ten Programme laufen bei diesem Service-Modell nicht auf der Kun­den­hard­ware, sondern auf dem Server des Anbieters.

In dieser klas­si­schen Auf­tei­lung der drei eta­blier­ten Modelle des Cloud-Com­pu­tings ließe sich CaaS zwischen IaaS und PaaS verorten. Von diesen Service-Modellen hebt sich Container-as-a-Service jedoch durch einen grund­sätz­lich anderen Vir­tua­li­sie­rungs­an­satz ab: die Container-Tech­no­lo­gie.

Wie funk­tio­niert CaaS?

Die Grundlage von Container-as-a-Service ist ein Cluster von Computern, der über die Cloud zur Verfügung steht und von Nutzern und Nut­ze­rin­nen anteilig an­ge­mie­tet wird, um con­tai­ner­ba­sier­te An­wen­dun­gen hoch­zu­la­den, zu erstellen, zentral zu verwalten und auf der Cloud-Plattform aus­zu­füh­ren. Die In­ter­ak­ti­on mit der cloud­ba­sier­ten Container-Umgebung erfolgt entweder über eine grafische Be­nut­zer­ober­flä­che (GUI) oder in Form von API-Aufrufen. Welche Container-Tech­no­lo­gien den Nutzern zur Verfügung stehen, un­ter­schei­det sich je nach Anbieter. Kern einer jeden CaaS-Plattform ist jedoch ein Or­ches­trie­rungs­tool (auch Or­chestra­tor genannt), das eine Ver­wal­tung komplexer Container-Ar­chi­tek­tu­ren er­mög­licht. Dabei sind folgende Funk­tio­nen von Bedeutung:

• Ver­tei­lung von Con­tai­nern über mehrere Hosts hinweg
• Grup­pie­rung von Con­tai­nern in logische Einheiten
• Ska­lie­rung von Con­tai­nern
• Load-Balancing
• Zuweisung von Spei­cher­ka­pa­zi­tä­ten
• Kom­mu­ni­ka­ti­ons­schnitt­stel­le zwischen Con­tai­nern
• Service-Discovery

Welcher Or­chestra­tor im Rahmen von CaaS zum Einsatz kommt, hat einen un­mit­tel­ba­ren Einfluss darauf, welche Funk­tio­nen Nutzern des Cloud-Dienstes zur Verfügung stehen. Derzeit wird der Markt für con­tai­ner­ba­sier­te Vir­tua­li­sie­rung vor allem von folgenden Or­ches­trie­rungs­tools dominiert: Docker Swarm, Ku­ber­netes, OpenShift und Amazon Elastic Container Service (ECS).

Was macht einen guten Container-as-a-Service-Anbieter aus?

Bei der Wahl eines CaaS-Dienstes für den Un­ter­neh­mens­ein­satz sollten sich An­wen­den­de von folgenden Fragen leiten lassen:

• Welche Or­ches­trie­rungs­werk­zeu­ge stehen zur Verfügung?
• Welche Datei-Formate für Container-An­wen­dun­gen werden un­ter­stützt?
• Ist ein Betrieb von Multi-Container-An­wen­dun­gen möglich?
• Wie werden die Cluster für den Container-Betrieb verwaltet?
• Welche Netzwerk- und Spei­cher­funk­tio­nen werden un­ter­stützt?
• Bietet der Anbieter eine private Registry für Container-Images?
• Wie gut ist die Container-Lauf­zeit­um­ge­bung mit anderen Cloud-Diensten des Anbieters in­te­griert?
• Welche Ab­rech­nungs­mo­del­le stehen zur Verfügung?

CaaS-Anbieter im Überblick

Die Container-Tech­no­lo­gie boomt. Ent­spre­chend groß ist das Angebot an CaaS-Services. Dienst­leis­tun­gen zur Vir­tua­li­sie­rung auf Be­triebs­sys­tem­ebe­ne findet man im Portfolio nahezu aller Public-Cloud-Anbieter. Auch Amazon, Microsoft, Google und auch IONOS – die aktuell zu den ein­fluss­reichs­ten Akteuren auf dem CaaS-Markt gehören – haben ihre Cloud-Platt­for­men um eine do­cker­ba­sier­te Container-Lösung erweitert.

IONOS Cloud Managed Cu­ber­netes

Das Managed Cu­ber­netes ist die ideale Plattform für per­for­man­te und hoch­ska­lier­ba­re Container-An­wen­dun­gen. Der Service steht direkt über das IONOS Cloud Panel zur Verfügung und kom­bi­niert die IONOS IaaS-Plattform mit den markt­füh­ren­den Container-Tech­no­lo­gien Docker und Ku­ber­netes.

Die CaaS-Lösung von IONOS richtet sich an Ent­wick­le­rin­nen, Ent­wick­ler und IT-Betriebe und er­mög­licht die Be­reit­stel­lung, Ver­wal­tung und Ska­lie­rung von con­tai­ner­ba­sier­ten An­wen­dun­gen in Ku­ber­netes-Clustern. Das Funk­ti­ons­spek­trum umfasst:

• Managed Cloud-Nodes mit de­di­zier­ten Server-Res­sour­cen
• in­di­vi­du­el­le Ver­wal­tung von Clustern
• voller Zugang zu An­wen­dungs-Con­tai­nern
• be­nut­zer­de­fi­nier­te Or­ches­trie­rung
• fachliche Un­ter­stüt­zung bei der Nutzung und Er­stel­lung von Container Clustern im Cloud Panel durch den IONOS First Level Support
• IONOS Cloud Community

Der IONOS Support erstreckt sich auf die Be­reit­stel­lung und Ver­wal­tung des Container-Clusters. Ein direkter Support für kubectl oder das Ku­ber­netes-Dashboard wird nicht angeboten. Über das IONOS Cloud Panel stehen Nut­ze­rin­nen und Nutzern diverse Dritt­an­bie­ter-An­wen­dun­gen wie Febrac8, Helm, GitLab oder Au­t­o­s­ca­ler als One-Click-Solutions zur Verfügung. Als Registry für Docker-Images lässt sich der Online-Dienst DockerHub in­te­grie­ren.

IONOS Cloud Managed Ku­ber­netes er­mög­licht die voll­au­to­ma­ti­sche Ein­rich­tung von Ku­ber­netes-Clustern. Der Service ist dabei gänzlich kos­ten­frei – man zahlt nur für die zugrunde liegende IONOS Cloud In­fra­struk­tur, die tat­säch­lich be­reit­ge­stellt wird.

Amazon Elastic Container Service (ECS)

Seit April 2015 stellt der Online-Ver­sand­händ­ler Amazon Lösungen zur con­tai­ner­ba­sier­ten Vir­tua­li­sie­rung unter dem Namen Amazon Elastic Container Service (ECS) im Rahmen der Cloud-Computing-Plattform AWS (Amazon Web Service) zur Verfügung. Wie der Service von IONOS un­ter­stützt ECS aus­schließ­lich Container im Docker-Format.

Amazon ECS bietet Nutzenden diverse Schnitt­stel­len, die es er­mög­li­chen, in Docker-Con­tai­nern isolierte An­wen­dun­gen in der Amazon Elastic Compute Cloud (EC2) zu betreiben. Technisch basiert der CaaS-Dienst auf folgenden Cloud-Res­sour­cen:

• Amazon-EC2-Instanzen (Instanzen der Amazon Elastic Compute Cloud): Bei Amazon EC2 handelt es sich um ska­lier­ba­re Re­chen­ka­pa­zi­tät des Amazon Cloud-Computing-Service, die in Form so­ge­nann­ter Instanzen an­ge­mie­tet wird.
• Amazon S3 (Amazon Simple Storage): Amazon S3 ist eine cloud­ba­sier­te Ob­jekt­spei­cher­platt­form.
• Amazon EBS (Amazon Elastic Block Store): Amazon EBS stellt hoch­ver­füg­ba­re Block­spei­cher­vo­lu­mi­na für EC2-Instanzen zur Verfügung.
• Amazon RDS (Amazon Re­la­tio­nal Database Service): Amazon RDS ist ein Da­ten­bank­ser­vice zur Ver­wal­tung der re­la­tio­na­len Datenbank-Engines Amazon Aurora, Post­greS­QL, MySQL, MariaDB, Oracle und Microsoft SQL Server.

Die Ver­wal­tung von Con­tai­nern erfolgt bei ECS in der Stan­dard­ein­stel­lung über einen pro­prie­tä­ren Or­chestra­tor, der als Master fungiert und mit einem Agenten auf jedem Knoten des zu ver­wal­ten­den Clusters kom­mu­ni­ziert. Al­ter­na­tiv wird mit Blox ein Open-Source-Modul angeboten, das es er­mög­licht, selbst ent­wi­ckel­te Scheduler sowie Dritt­an­bie­ter-Tools wie Mesos in ECS ein­zu­bin­den.

Eine Stärke des Amazon EC2 Container Service ist seine In­te­gra­ti­on mit anderen Amazon-Diensten wie dem Rech­te­ma­nage­ment-Tool „AWS Identity- und Access-Ma­nage­ment (IAM)“, dem Cloud-Load-Balancer „Elastic Load Balancing“ oder dem Mo­ni­to­ring-Service „Amazon Cloud­Watch“.

Ein Nachteil des Amazon EC2 Container Service ist die Be­schrän­kung auf EC2-Instanzen. Amazons CaaS-Dienst bietet keine Un­ter­stüt­zung für IT-In­fra­struk­tu­ren außerhalb von AWS – weder physisch noch virtuell. Hybrid-Cloud-Szenarios sind somit ebenso wenig möglich wie eine Kom­bi­na­ti­on der IT-Res­sour­cen ver­schie­de­ner Public-Cloud-Anbieter (Multi-Cloud). Dies dürfte mit dem Ge­schäfts­mo­dell zu­sam­men­hän­gen, in dem Amazon seinen CaaS-Dienst anbietet: Der Amazon EC2 Container Service steht via AWS prin­zi­pi­ell kostenlos zur Verfügung. Man zahlt lediglich für die Be­reit­stel­lung der Cloud-In­fra­struk­tur – bei­spiels­wei­se für ein Cluster von EC2-Instanzen, das als Grundlage für den Betrieb von Container-An­wen­dun­gen fungiert.

Google Ku­ber­netes Engine (GKE)

Auch Google hat mit der Google Ku­ber­netes Engine (GKE) einen ge­hos­te­ten Container-Service in die Public Cloud in­te­griert. Kern­kom­po­nen­te des CaaS-Dienstes ist das Or­ches­trie­rungs­tool Ku­ber­netes.

GKE greift auf Res­sour­cen der Google Compute-Engine (GCE) zurück und er­mög­licht es Nut­ze­rin­nen und Nutzern, con­tai­ner­ba­sier­te An­wen­dun­gen auf Clustern in der Google Cloud zu betreiben. Auf die Google-In­fra­struk­tur ist man mit der GKE aber nicht begrenzt: Das Cluster-Fe­de­ra­ti­on-System des Or­chestra­tors Ku­ber­netes er­mög­licht es, Res­sour­cen ver­schie­de­ner Computer-Cluster zu einer logischen Re­chen­fö­de­ra­ti­on zu­sam­men­zu­fas­sen und bei Bedarf Hybrid- und Multi-Cloud-Szenarien zu rea­li­sie­ren.

Jedes Cluster, das mit GKE erstellt wird, besteht aus einem Ku­ber­netes-Master-Endpunkt, auf dem der Ku­ber­netes-API-Server aus­ge­führt wird, und einer be­lie­bi­gen Anzahl von Worker-Knoten, die REST-Anfragen des API-Severs bedienen und die für den Support von Docker-Con­tai­nern be­nö­tig­ten Dienste ausführen. Auch GKE un­ter­stützt das weit verbreite Docker-Container-Format. Für die Be­reit­stel­lung von Docker-Images steht Anwendern eine private Container-Registry zur Verfügung. Eine JSON-basierte Syntax bietet die Mög­lich­keit, Container-Dienste als Templates zu de­fi­nie­ren.

Die In­te­gra­ti­on von Ku­ber­netes in GKE bietet folgende Funk­tio­nen für die Or­ches­trie­rung von Container-An­wen­dun­gen:

• Automatic Bin­pack­ing: Ku­ber­netes platziert Container auf Basis von Ein­schrän­kun­gen und Res­sour­cen­an­for­de­run­gen au­to­ma­tisch so, dass das Cluster optimal aus­ge­las­tet ist.
• Health-Checks mit Auto-Repair-Funktion: Durch Au­to­ma­ti­sche Health-Checks stellt Ku­ber­netes sicher, dass alle Konten und Container ein­wand­frei funk­tio­nie­ren.
• Ho­ri­zon­ta­le Ska­lie­rung: Mit Ku­ber­netes lassen sich An­wen­dun­gen beliebig nach oben oder unten skalieren.
• Service-Discovery und Load-Balancing: Ku­ber­netes bietet zwei Modi für Service-Discovery: Dienste lassen sich über Um­ge­bungs­va­ria­blen und DNS-Records aufspüren. Ein Load-Balancing zwischen ver­schie­de­nen Con­tai­nern wird über IP-Adressen und DNS-Namen rea­li­siert.
• Speicher-Or­ches­trie­rung: Ku­ber­netes er­mög­licht ein au­to­ma­ti­sches Mounten diverser Spei­cher­sys­te­me.

Bei der Preis­ge­stal­tung für den CaaS-Dienst geht Google einen anderen Weg als Amazon. In der kos­ten­frei­en Basis-Edition kann man ein mo­nat­li­ches Guthaben von 74,40 Dollar pro Rech­nungs­kon­to ver­brau­chen, das auf zonale und Autopilot-Cluster an­ge­wen­det wird. In den „Ku­ber­netes“-Editionen zahlt man pro Stunde und pro vCPU bzw. Cluster. Die Kosten für die „Compute“-Edition ori­en­tie­ren sich an den Preisen der Compute Engine.

Microsoft Azure Ku­ber­netes Service (AKS)

Azure Ku­ber­netes Service (AKS) ist eine für Mi­cro­softs Cloud-Computing-Plattform Azure op­ti­mier­te Hosting-Umgebung, die es Usern er­mög­licht, con­tai­ner­ba­sier­te An­wen­dun­gen zu ent­wi­ckeln und in ska­lier­ba­ren Computer-Clustern be­reit­zu­stel­len. ACS stützt sich auf eine für Azure op­ti­mier­te Version quell­of­fe­ner Container-Tools und erlaubt den Betrieb von Linux- und Windows-Con­tai­nern im Docker-Format.

Welche Funk­tio­nen AKS-Nutzenden beim Betrieb von con­tai­ni­sier­ten An­wen­dun­gen in der Azure-Cloud zur Verfügung stehen, hängt in erster Linie von der Wahl des Or­chestra­tors ab. Beliebte Con­tai­ner­or­chestra­to­ren, die un­ter­stützt werden, sind Ku­ber­netes, DC/OS und Docker Swarm. In der Docker-Swarm-Version stützt sich AKS auf den Docker-Stack, es kommen dieselben Open-Source-Tech­no­lo­gien wie bei Dockers Universal Control Plane (einer Grund­kom­po­nen­te des Docker Dat­a­cen­ter) zum Einsatz. Im­ple­men­tiert in den Azure Container Service bietet Docker Swarm folgendes Funk­ti­ons­spek­trum zur Or­ches­trie­rung und Ska­lie­rung von Container-An­wen­dun­gen:

• Docker Compose: Dockers Lösung für Multi-Container-An­wen­dun­gen erlaubt es, mehrere Container mit­ein­an­der zu ver­knüp­fen und mit einem einzigen Befehl zentral aus­zu­füh­ren.
• Steuerung über die Kom­man­do­zei­le: Das Docker CLI (Command Line Interface) und das Multi-Container-Tool Docker Compose er­mög­li­chen die direkte Ver­wal­tung von Container-Clustern über die Kom­man­do­zei­le.
• REST API: Die Docker Remote API bietet Zugang zu diversen Dritt­an­bie­ter-Tools des Docker-Öko­sys­tems.
• Re­gel­ba­sier­tes De­ploy­ment: Die Ver­tei­lung von Docker-Con­tai­nern im Cluster lässt sich über Labels und Ein­schrän­kun­gen verwalten.
• Service-Discovery: Docker Swarm bietet Anwendern diverse Service-Discovery-Funk­tio­nen.

Darüber hinaus hat Microsoft den ACS um CI/CD-Funk­tio­nen (con­ti­nuous in­te­gra­ti­on und de­ploy­ment) für Multi-Container-An­wen­dun­gen erweitert, die mit Visual Studio, Visual Studio Team Services oder dem Open-Source-Tool Visual Studio Code ent­wi­ckelt wurden. Identity- und Access-Ma­nage­ment wird bei Azure über Active Directory geregelt, deren Grund­funk­tio­nen Anwendern bis zu einem Limit von 500.000 Ver­zeich­nis­ob­jek­ten kostenlos zur Verfügung stehen. Wie bei Amazon ECS fallen auch beim Azure Container Service keine Kosten für die Nutzung der Container-Tools an. Gebühren werden lediglich für die Nutzung der dar­un­ter­lie­gen­den In­fra­struk­tur erhoben.