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16 www computerautomation de ● 5 21 Neue Freiheiten dank Docker-Apps Funktional hat die Software in der OT-Ebene eine viel größere Bedeutung als die Hardware Trotzdem sind die zum Einsatz kommenden Rechnerbaugruppen nach wie vor keine offenen Plattformen auf denen sich jede gewünschte Software einsetzen lässt Docker-Apps sollen das jetzt ändern Von Zeit zu Zeit übernimmt die Automatisierungstechnik praxiserprobte Technologiebausteine aus der IT um sie in die eigenen Produkte und Lösungen zu integrieren Beispiele dafür gibt es viele PC-Architekturen COM DCOM OPC Ethernet TCP IP HTTP Linux Bluetooth Wi-Fi XML HTML SQL und IoT-Architekturen gehören auf jeden Fall dazu Verschiedene Bausteine haben sogar einen technischen Paradigmenwechsel in der Automatisierung verursacht Ethernet etwa hat die klassischen Feldbusse verdrängt und Linux eine allgemeine Open-SourceAkzeptanz geschaffen Das Internet der Dinge mit MQTT JSON virtuellen Daten-Repräsentanzen und allem was sonst noch dazugehört hat zu Industrie-4 0-Anwendungen inklusive des digitalen Zwillings und ähnlichen Dingen geführt Seit einiger Zeit befassen sich immer mehr Automatisierungsanbieter mit der Docker-Container-Technologie Unter dem Sammelbegriff Docker verbirgt sich ein hochentwickeltes und weit verbreitetes Virtualisierungskonzept dass in der LinuxWelt entwickelt und Anfang 2013 unter einer Apache-2 0-Open-Source-Lizenz veröffentlicht wurde Mit einem Docker-Container lassen sich Software-Anwendungen nahezu plattformunabhängig weitergeben um sie auf Rechnern mit 32-beziehungsweise 64-Bit-AMD Intel-Armoder RISCV-Prozessoren sowie Linux-MicrosoftWindowsmacOSund anderen UNIXähnlichen Betriebssystemen zu betreiben Die Bereitstellung und Installation einer Dockerbasierten Anwendung erfolgt nahezu unabhängig vom Zielsystem über Registry-Server und Repositories Die zu installierende Applikation wird dabei als Docker-Container-Image wahlweise auf einem InternetServer z B Docker Hub oder einer lokalen Serveranwendung zur Verfügung gestellt Autark und vernetzbar Eine Anwendung in einem Docker-Container der auf einem Docker-Host ausgeführt wird stellt keine besonderen Anforderungen an spezielle Betriebssystem-Versionen oder im Host-Dateisystem vorinstallierte Laufzeitumgebungen z Beine spezielle Version einer Programmiersprache oder andere Bibliotheken beispielsweise ein OpenSSL mit der TLS-Version 1 3 Alles was von der Container-Anwendung benötigt wird ist auch im Container selbst mit dem jeweils erforderlichen Versionsstand vorhanden Da Container-Images sehr kompakt sind sollte jede einzelne Anwendung ein separates Docker-Container-Image bilden Die Container auf einem Host können über die Docker-Laufzeitumgebung ein Netzwerk mit IP-Adressen erzeugen um miteinander zu kommunizieren siehe Bild 1 Für die IP-Kommunikation zwischen den Docker-Containern lassen sich die gleichen Funktionen und Protokolle nutzen die auch bei der Rechnervernetzung in einem LAN zum Einsatz kommen Dadurch können auch Container auf unterschiedlichen Host-Systemen ohne weitere Änderungen miteinander kommunizieren Darüber hinaus unterstützen Docker den Microservice-Gedanken Eine komplexe Anwendungssoftware lässt sich aus einzelnen Prozessen zusammensetzen die in separaten Containern laufen und über Standard-Netzwerk-Schnittstellen miteinander kommunizieren Docker als Funktionserweiterung Im Moment sehen Anbieter der Automatisierungstechnik den Docker primär als Funktionserweiterung für ihre eigenen Produkte an Fehlen zum Beispiel einem Edge-Gateway oder einer Steuerung bestimmte Funktionen um eine Problemlösung vollständig zu realisieren kann sie der Anwender als Docker-Container einfach nachinstallieren Dafür ist kein Spezialwissen erforderlich da in der IT-Welt hierfür bereits sehr komfortable Werkzeuge existieren die sich per Webbrowser bedienen lassen z B Portainer Damit wird die Installation einer Dockerbasierten Funktionserweiterung auf einer Automatisierungsbaugruppe genauso einfach wie die Installation einer App auf einem Smartphone Der Hersteller einer AutomatisierungsHardware muss für das jeweilige Produkt allerdings die entsprechenden Voraussetzungen schaffen indem eine zu Betriebssystem Linux oder Windows und Prozessorarchitektur AMD Intel Arm passende Container-Engine mit integrierter Container-Laufzeitumgebung Container-Runtime bereits ab Werk vorinstalliert ist oder die entsprechende Unterstützung für die nachträgliche Installation im Feld angeboten Bild 1 Durch eine Container-Engine mit integrierter Container-Laufzeitumgebung wird eine Baugruppe zum Docker-Host auf dem sich Anwendungen als einzelne Docker-Container ausführen lassen Im Gegensatz zu anderen Virtualisierungstechniken beinhaltet ein Container kein eigenes Betriebssystem Stattdessen wird das jeweilige Host-Betriebssystem genutzt Daher sind die einzelnen Docker-Container relativ kompakt Bilder SSV aktuell IoT HOTSPOT