Persistent Storage für Docker Container und Shop Floor 4.0

München, Starnberg, 11. März 2019 - Smart Factory und Industrie 4.0 auf Basis hybrider Cloud Infrastrukturen; neben der Vernetzung ist „smart container storage“ gefordert...

Zum Hintergrund: Industrie 4.0 Initiativen mit Shop Floor 4.0 erfordern eine effiziente (vertikale) Vernetzung der Geschäftsprozessebene mit produktionsnahen Systemen, Mess- und Steueraggregaten. Das aktuelle Fraunhofer IESE BaSys 4.0 als Open Source Projekt fungiert dabei als Betriebssystem, das Produktionsanlagen miteinander sowie mit Planungs- und Steuerungssystemen vernetzt. Das System sorgt dafür, dass sich Fertigungsprozesse schnell und flexibel an sich verändernde Bedingungen z.B. durch ein neues Produkt, anpassen lassen. Dazu entwickeln die beteiligten Projektpartner derzeit ein ganzheitliches digitales Prozessabbild, das eine Prozessplanung in Echtzeit ermöglichen soll. Die dazu erforderlichen Daten werden über eine gemeinsame Schnittstelle transferiert. Eine weitere Anforderung besteht darin, dass alle Dienste und Daten des Prozesses in einem einheitlichen erweiterbaren Format vorliegen. (1)

Fraunhofer IESE hat einen Standard für die Machine-to-Machine-Kommunikation entwickelt und zeigt anhand einer Fertigungsdemo 4.0, wie Maschinen die gleiche Sprache sprechen können. Der Data- und Storage Management Spezialist NetApp wiederum demonstriert, wie es mittels NetApp Data Fabric möglich wird, die Daten hochverfügbar zu halten. Verschiedene Datenquellen wie Datenbanken und Anwendungen lassen sich mit der Data Management-Lösung überall dort, wo diese verwendet werden - vor Ort oder in der Cloud - lesen, verarbeiten und reproduzieren.

Da in diesem Umfeld (Docker-) Container anstelle von VMs zum Einsatz kommen, wird eine persistente Speicherlösung unter Kubernetes (container management) zur Vereinfachung und Automatisierung des persistenten Container Storage wichtig. Der Vorteil: manuelle Tickets für die Bereitstellung entfallen und das Self-Service-Storage-/Datenmanagement in der Sprache des Containers wird möglich (siehe auch > Videolink zu Netapp.com/SAP).


Abb. 1: BaSys 4.0 Virtuelle Middleware / Quelle: BaSys 4.0

(1) „Das Ziel von BaSys 4.0 ist die Entwicklung eines Basissystems für Produktionsanlagen, das die effiziente Wandelbarkeit eines Produktionsprozesses als zentrale Herausforderungen der vierten industriellen Revolution realisiert... Hierzu entwickelt das Projekt eine virtuelle Middleware die es erlaubt, die dazu erforderlichen Dienste bereitzustellen und miteinander zu verknüpfen."


Anmerkung zur Container- und Kubernetes Nutzung: Eine von der Cloud Native Computing Foundation CNCF durchgeführte halbjährliche Umfrage unter über 2000 IT-Profis aus Nordamerika und Europa ergab, dass 75% der Befragten heute Container in der Produktion verwenden, während die verbleibende Anzahl plant, sie in Zukunft zu nutzen. Die Nutzung der Kubernetes-Plattform ist mit 83% (vorher 77%) sehr stark, die Nutzung der Plattform erfolgt dabei zu 58% in der Produktion.


Kubernetes und Docker Container mit NetApp Trident

Trident ist der automatisierte NetApp Storage-Provider für Docker, Kubernetes und die Container-Plattform Red Hat OpenShift. Er unterstützt jetzt NetApp Cloud Volumes ONTAP sowie Backups und Recovery mit NetApp Snapshot-Kopien. Außerdem gibt es einen Multi-Cloud-Support. Trident steht hier zum Download bereit. 

Abb. 2: Universal Control Plane for Managed Kubernetes (Bildquelle: NetApp Kubernetes Service)


Vereinfachung des Verbrauchs von persistenten Volumina (PV) in Kubernetes

Persistent Storage für zustandsabhängige Anwendungen ist ein Hemmschuh für die breite Akzeptanz von Containern im Unternehmen. NetApp war mit Trident einer der ersten Anbieter einer robusten Open-Source-Lösung, um diese Lücke zu schließen. Trident selbst ist ein dynamischer Speicher-Orchestrator, der die Möglichkeit bietet, Speicherressourcen über alle wichtigen NetApp Storage-Plattformen hinweg zu verwalten. Es integriert sich nativ in Kubernetes, um persistente Volumenanforderungen bei Bedarf zum Zeitpunkt der Anforderung dynamisch bereitzustellen. Zusätzlich hat Trident eine REST-Schnittstelle, die von jeder Anwendung verwendet werden kann, um Speicherplatz über die konfigurierten Ressourcen hinweg zu erstellen und zu verwalten.

Trident unterstützt laut Anbieter das gesamte NetApp Portfolio, unter anderem NetApp HCI, ONTAP, SolidFire, NetApp Cloud Volumes ONTAP; die Lösung ermöglicht agile Prozesse für Entwicklungen, Tests und Implementierungen. Sie erfordern weniger menschliche Eingriffe innerhalb des Entwicklungszyklus und erhöhen die Codequalität und Kundenzufriedenheit. Als Open-Source-Projekt wird es von Entwicklern fortlaufend mit neuen Funktionen erweitert und verbessert. Damit erhöht sich die Konsistenz und Sicherheit der Daten mit skalierbaren Containermanagement-Lösungen.


Querverweise zu weiteren Informationen: