OpenShift vs. OpenStack

Mit OpenShift und OpenStack werden hoch­ver­füg­ba­re und ska­lier­ba­re Cloud-Platt­for­men aufgebaut. In Kom­bi­na­ti­on decken die Systeme die komplette Band­brei­te von der Pro­vi­sio­nie­rung vir­tua­li­sier­ter Hardware bis zu Ent­wick­lung und Betrieb con­tai­ne­ri­sier­ter An­wen­dun­gen ab. Besonders attraktiv ist die Nutzung zur Umsetzung von Hybrid Cloud-Stra­te­gien. OpenShift und OpenStack erfreuen sich bei großen, global ope­rie­ren­den Or­ga­ni­sa­tio­nen be­son­de­rer Be­liebt­heit.

His­to­risch be­trach­tet, entstand OpenStack etwas früher als OpenShift. Die Ent­wick­lung der beiden Projekte steht auch stell­ver­tre­tend für den Übergang von vir­tu­el­len Maschinen zu An­wen­dungs-Con­tai­nern. Die Container-Vir­tua­li­sie­rung hat sich über das ver­gan­ge­ne Jahrzehnt als vor­herr­schen­de Vir­tua­li­sie­rungs-Tech­no­lo­gie etabliert.

Zunächst handelt es sich bei OpenShift und OpenStack um Open Source-Projekte, welche um die Jahre 2010/2011 ent­stan­den. Beide dienen zum Aufbau hoch­ver­füg­ba­rer, ska­lier­ba­re Systeme in Hybrid Cloud-Um­ge­bun­gen. Sie werden von großen, global agie­ren­den Or­ga­ni­sa­tio­nen ein­ge­setzt und lassen sich auf einem breiten Spektrum un­ter­lie­gen­der Rechen-In­fra­struk­tur betreiben.

Man kann sowohl OpenShift als auch OpenStack als eine Art „Cloud-Be­triebs­sys­tem“ verstehen. Jedoch kommt jeweils eine andere Be­trach­tungs­ebe­ne zum Tragen. OpenShift wird für Ent­wick­lung und Betrieb con­tai­ne­ri­sier­ter An­wen­dun­gen genutzt. Nutzer können selbst­tä­tig An­wen­dun­gen und Dienste pro­vi­sio­nie­ren, betreiben und über­wa­chen. Dabei liegt der Fokus auf op­ti­mier­ten Ent­wick­lungs- und DevOps-Workflows.

OpenStack setzt auf einer tieferen Abs­trak­ti­ons­ebe­ne an. Mit der Plattform wird auf Basis ver­teil­ter Hardware eine vir­tua­li­sier­te Cloud-In­fra­struk­tur aufgebaut. Pro­vi­sio­niert werden virtuelle Maschinen mit CPU-Kernen und Ar­beits­spei­cher, sowie virtuelle Netzwerke und verteilte Mas­sen­spei­cher. Dem Self-Service Modell folgend, fordern Nutzer selbst­tä­tig Res­sour­cen an. Schauen wir uns an, wie OpenShift vs. OpenStack in Hinsicht auf ihre Un­ter­schie­de auf­ge­stellt sind:

Mit OpenStack baut eine Or­ga­ni­sa­ti­on dem In­fra­struc­tu­re-as-a-Service (IaaS)-Modell folgend eine eigene Cloud-Umgebung auf. Dabei entsteht eine interne Cloud, mit man sie von AWS und Al­ter­na­ti­ven gewohnt ist. Geo­gra­phisch verteilte Hardware wird als Cloud-Res­sour­cen pro­vi­sio­niert und über ver­schie­de­ne Schnitt­stel­len im System verfügbar gemacht.

OpenShift hingegen übernimmt die zen­tra­li­sier­te Ver­wal­tung von An­wen­dungs-Ent­wick­lung und -Betrieb. Die Software basiert auf Ku­ber­netes (K8s) und steuert K8s-Cluster über Cloud-Grenzen hinweg. Dem Platform-as-a-Service (PaaS)-Modell folgend lassen sich die Funk­tio­nen des Systems über eine Web-Ober­flä­che verwalten.

Trotz des ähnlich klin­gen­den Namens handelt es sich bei OpenShift und OpenStack nicht um verwandte Systeme. Sie lassen sich un­ab­hän­gig von­ein­an­der einsetzen. Jedoch ist es ebenfalls möglich, beide in Kom­bi­na­ti­on zu nutzen. Als Teil einer Hybrid Cloud-Strategie lässt sich mit OpenStack eine Private Cloud aufbauen. OpenShift nutzt die darin ent­hal­te­nen Res­sour­cen, um An­wen­dun­gen und Dienste be­reit­zu­stel­len und zu verwalten. Ferner ist es möglich OpenStack-Kom­po­nen­ten auf K8s- bzw. OpenShift-Clustern zu deployen.

Schauen wir uns im Folgenden die Vorteile und Nachteile der beiden Tech­no­lo­gien im Detail an. Wir gehen dabei auch auf besonders lohnende Ein­satz­sze­na­ri­en ein und schließen unsere Be­trach­tung mit einer ver­glei­chen­den Übersicht ab.

Mit OpenStack steht eine offene Plattform zum Aufbau ska­lie­ren­der Cloud-Um­ge­bun­gen zur Verfügung. Die Software liegt als Abs­trak­ti­ons­ebe­ne über de­zen­tra­li­sier­ter Hardware-In­fra­struk­tur. Die Kern­funk­tio­na­li­tät besteht im Pro­vi­sio­nie­ren und Zuweisen von Rechen- Netzwerk-, und Mas­sen­spei­cher-Ka­pa­zi­tä­ten. Dem In­fra­struc­tu­re-as-a-Service (IaaS) Modell folgend fordern Nutzer ei­gen­stän­dig die be­nö­tig­ten Res­sour­cen an. Für die Ver­wal­tung des Systems steht neben ob­li­ga­to­ri­schen APIs eine Web-Ober­flä­che zur Verfügung.

Über die Res­sour­cen-Pro­vi­sio­nie­rung hin­aus­ge­hend umfasst OpenStack eine Reihe weiterer Funk­tio­na­li­tä­ten. Dazu gehören u.A. Iden­ti­täts­ma­nage­ment der Nutzer, Ver­wal­tung von DNS-Einträgen, sowie ein Image-Service für die Ver­wal­tung von VM-Images. Prak­ti­scher­wei­se sind die einzelnen Funk­tio­nen als in­di­vi­du­el­le Kom­po­nen­ten gekapselt. In der aktuellen OpenStack Version exis­tie­ren mehr als drei Dutzend Kom­po­nen­ten; für ge­wöhn­lich kommen innerhalb eines Projekts nicht alle davon zum Einsatz. Wir geben einen kurzen Überblick der wich­tigs­ten Kom­po­nen­ten:

Zunächst eröffnet OpenStack Or­ga­ni­sa­tio­nen die Mög­lich­keit, eine eigene Cloud-In­fra­struk­tur auf Basis exis­tie­ren­der Tech­no­lo­gie auf­zu­bau­en. Daraus ergeben sich dra­ma­ti­sche Ein­spa­run­gen, da nicht komplett bei null an­ge­fan­gen werden muss. OpenStack besteht aus einzelnen Kom­po­nen­ten, welche den An­for­de­run­gen nach kon­fi­gu­riert werden. Es handelt sich um Open Source-Software, welche für jedermann frei zur Verfügung steht. Wei­ter­ent­wick­lung und Do­ku­men­ta­ti­on der Plattform werden von der OpenStack-Community vor­an­ge­trie­ben.

Aufgrund der Kom­ple­xi­tät der Software gilt die In­stal­la­ti­on von OpenStack als her­aus­for­dernd. Das Ge­samt­pa­ket umfasst eine Vielzahl einzelner Kom­po­nen­ten, welche einzeln kon­fi­gu­riert werden müssen. Auch die von der Community bei­gesteu­er­te Do­ku­men­ta­ti­on hinkt manchmal den tat­säch­li­chen Ge­ge­ben­hei­ten hinterher. Beiden Nach­tei­len kann durch Einsatz von Spe­zia­lis­ten oder Zu­sam­men­ar­beit mit Tech-Partnern ge­gen­ge­steu­ert werden, wodurch sich jedoch zu­sätz­li­che Kosten ergeben. Da OpenStack fast aus­schließ­lich für größere Projekt zum Einsatz kommt, dürfte in den meisten Fällen ein ent­spre­chen­des Budget zur Verfügung stehen.

OpenStack eignet sich am besten dazu, eigene Cloud-In­fra­struk­tur auf de­zen­tra­li­sier­ter Rechen-Hardware auf­zu­bau­en. Besonders stark ist die Software im Bereich der vir­tu­el­len Maschinen (VM). In Kom­bi­na­ti­on mit OpenShift oder ver­gleich­ba­rer K8s Ma­nage­ment-Lösungen lassen sich VM- und Container-basierte An­wen­dun­gen Seite an Seite betreiben. Auch nativ gehört die Container-Vir­tua­li­sie­rung mit der „Magnum“-Kom­po­nen­te mitt­ler­wei­le zum Funk­ti­ons­um­fang dazu.

OpenShift wird zum Aufbau ver­teil­ter, ska­lie­ren­der An­wen­dungs- und Ent­wick­lungs­um­ge­bun­gen nach dem Platform-as-a-Service (PaaS) Modell ein­ge­setzt. Die Software stellt eine komplette Aus­füh­rungs­um­ge­bung bereit, in der Container deployt, aus­ge­führt, verwaltet und or­ches­triert werden. Die in­te­grier­ten Werkzeuge ver­ein­fa­chen moderne Ent­wick­lungs- und De­ploy­ment-Workflows.

Als Unterbau kommt bei OpenShift eine spezielle Ku­ber­netes (K8s) Dis­tri­bu­ti­on zum Einsatz. Diese lässt sich über Cloud- und In­fra­struk­tur-Grenzen hinweg deployen, wobei eine kon­sis­ten­te Nut­zer­er­fah­rung erzielt wird. Die K8s-Kern­funk­tio­na­li­tät wird um Si­cher­heits- und Mo­ni­to­ring-Features ergänzt und fußt auf zen­tra­li­sier­tem Policy-Ma­nage­ment. So wird über die Soft­ware­land­schaft einer gesamten Or­ga­ni­sa­ti­on hinweg ein hoher Qua­li­täts­stan­dard ge­währ­leis­tet. Zur Im­ple­men­tie­rung kommen größ­ten­teils OpenShift-Ope­ra­to­ren zum Einsatz:

OpenShift bändigt die operative Kom­ple­xi­tät, welche mit der Ad­mi­nis­tra­ti­on selbst­ver­wal­te­ter K8s-Cluster ein­her­geht. So lassen sich mehrere K8s-Cluster über die Grenzen öf­fent­li­cher und privater Cloud-In­fra­struk­tu­ren hinweg zen­tra­li­siert verwalten. Dem PaaS-Ansatz folgend können Ent­wick­ler über eine Web-Schnitt­stel­le selbst­tä­tig Res­sour­cen für ihre Projekte anfordern. In­te­grier­te Tools und Workflows für Con­ti­nuous In­te­gra­ti­on und Con­ti­nuous Delivery (CI/CD) runden den Funk­ti­ons­um­fang ab Daraus ergeben sich drastisch gesenkte Aus­lie­fe­rungs­zei­ten.

Generell überzeugt OpenShift mit den in­te­grier­ten Si­cher­heits­vor­keh­run­gen. Mit „Quay“ steht eine speziell ab­ge­si­cher­te Container-Registry zur Verfügung. Durch­gän­gi­ge Au­to­ri­sie­rung und Au­then­ti­fi­zie­rung begrenzt den Zugriff der Nutzer auf die einzelnen Bereiche des Systems. Die Mög­lich­keit, einzelne Cluster in ver­schie­de­nen geo­gra­phi­schen Regionen zu hosten, erlaubt in Hinsicht auf Da­ten­schutz und Da­ten­ho­heit bessere Com­pli­ance.

OpenShift läuft nur auf spe­zi­el­len Be­triebs­sys­te­men von Red Hat, wie „Red Hat En­ter­pri­se Linux CoreOS“ (RHCOS) und „Red Hat En­ter­pri­se Linux“ (RHEL). Die In­stal­la­ti­on gilt als aus­ge­spro­chen aufwendig. So kann die Ein­rich­tung für größere Projekte mehrere Wochen in Anspruch nehmen. Aufgrund der stren­ge­ren Si­cher­heits­vor­keh­run­gen kommen speziell ab­ge­si­cher­te Container-Images aus Red Hat’s „Quay“ Container-Registry zum Einsatz.

Auf Basis von OpenShift werden Firmen-eigene Platform-as-a-Service- (PaaS)-, Software-as-a-Service- (SaaS)- und Con­tai­ners-as-a-Service- (CaaS)-Lösungen im­ple­men­tiert. Dabei liegt der Fokus ganz klar auf großen Or­ga­ni­sa­tio­nen. Für einzelne Ent­wick­ler ist OpenShift si­cher­lich zu groß und zu schwer zu handhaben.