Kubernetes

Was ist Kubernetes?

Kubernetes – oft als K8s abgekürzt – ist eine Open-Source-Plattform zur Container-Orchestrierung, die ursprünglich von Google entwickelt und 2014 als Open-Source-Projekt veröffentlicht wurde. Heute wird Kubernetes von der Cloud Native Computing Foundation (CNCF) verwaltet und ist der unangefochtene Standard für den Betrieb containerisierter Anwendungen in Produktion.

Für mittelständische Unternehmen löst Kubernetes ein konkretes Problem: Wie betreibe ich dutzende oder hunderte Container zuverlässig, skalierbar und ohne manuelle Eingriffe? Kubernetes automatisiert das Deployment, die Skalierung, das Load Balancing und die Selbstheilung von Container-Workloads.

Kubernetes-Architektur verstehen

Die Kubernetes-Architektur basiert auf einem Cluster-Modell mit zwei Hauptkomponenten:

• Control Plane (Master): Steuert den Cluster. Enthält den API-Server, den Scheduler, den Controller Manager und etcd (die verteilte Datenbank für den Cluster-Zustand).
• Worker Nodes: Führen die eigentlichen Workloads aus. Auf jedem Node läuft ein kubelet (Agent) und eine Container-Runtime wie containerd.

Pods, Nodes und Cluster

Die kleinste deploybare Einheit in Kubernetes ist ein Pod – ein oder mehrere Container, die sich Netzwerk und Storage teilen. Pods laufen auf Nodes (physische oder virtuelle Maschinen). Mehrere Nodes bilden einen Cluster. In der Praxis definierst du den gewünschten Zustand deiner Anwendung deklarativ in YAML-Manifesten, und Kubernetes sorgt dafür, dass dieser Zustand eingehalten wird.

Ein Beispiel: Du definierst, dass dein Webshop mit drei Replicas laufen soll. Fällt ein Pod aus, startet Kubernetes automatisch einen neuen. Steigt die Last, kann ein Horizontal Pod Autoscaler weitere Pods hinzufügen.

Kubernetes vs. Docker Swarm

Docker Swarm ist die native Orchestrierungslösung von Docker und deutlich einfacher einzurichten als Kubernetes. Für kleine Teams mit wenigen Containern kann Swarm ausreichen. Kubernetes bietet jedoch entscheidende Vorteile:

• Skalierbarkeit: Kubernetes skaliert auf tausende Nodes und zehntausende Pods. Docker Swarm stößt früher an Grenzen.
• Ökosystem: Kubernetes hat ein riesiges Ökosystem mit Helm Charts, Operators, Service Meshes und mehr.
• Community und Support: Alle großen Cloud-Anbieter bieten Managed Kubernetes. Docker Swarm hat deutlich weniger Community-Support.
• Self-Healing: Kubernetes erkennt ausgefallene Container und ersetzt sie automatisch – zuverlässiger als Swarm.

Wann reicht Docker Swarm?

Für ein kleines Entwicklungsteam mit weniger als zehn Containern und ohne komplexe Skalierungsanforderungen kann Docker Swarm ein pragmatischer Start sein. Sobald du jedoch mehrere Umgebungen (Staging, Produktion), automatische Skalierung oder ein komplexes Deployment-Modell brauchst, ist Kubernetes die bessere Wahl.

Managed Kubernetes vs. Self-Hosted

Für mittelständische Unternehmen ist die Frage „Managed oder Self-Hosted?" oft entscheidend:

• Managed Kubernetes (EKS, AKS, GKE): Der Cloud-Anbieter betreibt die Control Plane, kümmert sich um Updates und Hochverfügbarkeit. Du zahlst eine Verwaltungsgebühr (bei AWS EKS z. B. ca. 73 USD/Monat pro Cluster), sparst aber erheblich an Betriebsaufwand.
• Self-Hosted: Du betreibst die gesamte Infrastruktur selbst – inklusive Control Plane. Volle Kontrolle, aber hoher Aufwand für Updates, Sicherheit und Verfügbarkeit. Erfordert mindestens ein bis zwei dedizierte Kubernetes-Administratoren.

Empfehlung für den Mittelstand

Für die meisten mittelständischen Unternehmen empfehlen wir Managed Kubernetes. Der Betriebsaufwand für Self-Hosted-Cluster wird regelmäßig unterschätzt. Mit EKS oder AKS kannst du dich auf deine Anwendungen konzentrieren, statt Cluster-Infrastruktur zu pflegen. Die Mehrkosten für den Managed Service sind in der Regel deutlich niedriger als die Personalkosten für eigene Kubernetes-Administratoren.

Kubernetes-Kosten im Überblick

Die Kosten für Kubernetes setzen sich zusammen aus:

• Compute: Die Worker Nodes (EC2-Instanzen, VMs) sind der größte Kostenblock.
• Managed-Service-Gebühr: Bei AWS EKS ca. 73 USD/Monat pro Cluster.
• Networking: Load Balancer, NAT Gateways, Datenübertragung.
• Storage: Persistent Volumes für Datenbanken und stateful Workloads.

Ein typischer Produktions-Cluster für ein mittelständisches Unternehmen mit drei Worker Nodes kostet zwischen 500 und 2.000 USD pro Monat – je nach Instanztyp und Workload. Mit Spot Instances und Right-Sizing lassen sich diese Kosten um 30–60 % reduzieren.