Was sind Container?

Container sind eine natürliche Weiterentwicklung virtueller Maschinen zur effizienten Nutzung verfügbarer Hardware-Ressourcen. Da ein Container in vielen Fällen lediglich einen kleinen Teil einer größeren Anwendung enthält (Microservices), braucht es oftmals viele Container, um eine große Anwendung vollständig bereitzustellen. Siehe hierzu auch meinen Beitrag über Docker. Während Docker eine Container-Laufzeitumgebung ist, ist Kubernetes eine Plattform für die Ausführung und Verwaltung von Containern aus vielen Container-Laufzeitsystemen. Es unterstützt zahlreiche Container-Laufzeiten, darunter Docker, containerd, CRI-O und jede Implementierung des Kubernetes CRI (Container Runtime Interface).

Im Betrieb von Container-Anwendungen spielen Verwaltungsaufgaben wie die Bereitstellung, die auf die Anfragelast bezogene automatische Skalierung, sowie das Monitoring der zum Betrieb notwendigen Anwendungscontainer und ihrer Infrastruktur eine wichtige Rolle. Es dient als Werkzeug zur Unterstützung dieser Orchestrierungsaufgaben.

Eingesetzt wird Kubernetes dabei bereits in kleinen und einfachen Containerumgebungen bis hin zu komplexen und verteilten Anwendungsfällen großer Technologieanbieter und ihrer containerbasierten Cloud-Produkte. Einige Beispiele sind hier: Microsofts Azure, IBM Cloud, Red Hat OpenShift, Amazons EKS, Googles Kubernetes Engine und Oracles OCI. Die bekannte Container-Technologie Docker wird ebenfalls unterstützt.

Kurze Zeitreise

Kubernetes (Altgriechisch für „Steuermann“) wurde ursprünglich von Joe Beda, Brendan Burns und Craig McLuckie entwickelt. Kurze Zeit später stießen weitere Google-Entwickler wie Brian Grant und Tim Hockin hinzu. 2014 stellte Google Kubernetes als Open-Source-Projekt der Öffentlichkeit vor.

Version 1.0 wurde am 21. Juli 2015 veröffentlicht. Dabei wurde auch die Gründung der Cloud Native Computing Foundation unter dem Dach der Linux Foundation angekündigt und Kubernetes wurde von Google an diese gespendet.

Was kann Kubernetes?

Kubernetes bietet eine Reihe von Möglichkeiten, die eine Orchestrierung von komplexen Container basierten Anwendungen unterstützt. Einige davon sind:

• Starten von Containern im Bedarfsfall (Ausfall bestehender Container oder hinzufügen neuer Container bei hohem Anfragevolumen).
• Überwachung anhand definierter Faktoren, ob Container noch erwartungsgemäß funktionieren.
• Sinnvolle Verteilung der eingehenden Anfragelast auf die einzelnen Container.
• Unterstützung beim Wechsel auf eine neuere Anwendungsversion.

Wie ist Kubernetes aufgebaut?

Kubernetes-Infrastrukturen können je nach Anwendungsfall hoch komplex sein. Eine Kubernetes-Installation besteht aus dem Zusammenspiel mehrerer Server. Die Server aus diesem Verbund lassen sich in zwei Kategorien einteilen: Zur ersten Kategorie gehören Server, die sich um Verwaltungsaufgaben in diesem Verbund kümmern. Sie werden als „Control Planes“ bezeichnet und führen keinen Container aus, der Teil der betriebenen Anwendung ist.

Die zweite Kategorie, die anwendungsbezogenen Container, werden auf den „Worker Nodes“ ausgeführt. Sie haben keine Verwaltungsaufgaben, sondern dienen lediglich dazu, die eigentliche Arbeitslast der Anwendung abzuarbeiten. Die notwendige Anzahl und Leistung dieser „Worker Node Server“ ermittelt sich anhand der Ressourcenanforderung der Container. Je ressourcenintensiver die Container sind, desto mehr oder performantere Worker Nodes werden benötigt.

Alle Aufgaben eines Kubernetes-Clusters werden redundant auf mehreren Servern betrieben, um die Hochverfügbarkeit auch im Störungsfall aufrechtzuerhalten.

Fazit

Kubernetes bietet als Open-Source-System zur Orchestrierung von Containern viele Vorteile. Besonders lohnt sich der Einsatz bei umfangreichen und hochskalierbaren Cloud-Anwendungen. Wenn man es einsetzt, kommt man schnell zu dem Punkt, an dem es komplex und aufwändig wird. Für ein effektives Management der Plattform brauchen Unternehmen Mitarbeitende mit Spezialwissen. Da diese Experten am Markt schwer zu finden sind und sich der Einsatz meist schon aus Kosten- und Rentabilitätsgründen nicht lohnt, lagern viele Unternehmen, die Kubernetes einsetzen, das Management und den Betrieb an diverse Managed Cloud Solution Provider aus. Man sollte aber nicht unbeachtet lassen, dass sich der Einsatz von Kubernetes nicht in jedem Fall lohnt. Letztendlich ist es immer eine Abwägung der Kosten und Aufwände gegen den Ertrag, den man sich durch den Einsatz erhofft.

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Die Kids sind in Roblox unterwegs und bauen sich ihre eigenen Spielwelten auf. Facebook nennt sich nur noch Meta. Microsoft bastelt an Mesh & Co.. Und aus der Blockchain-Ecke sprießen weiterhin die Projekte nach wie vor aus dem Boden, die sich mit dem Begriff „Metaverse“ rühmen und ihre NFTs teilweise mit horrenden Preisen zum Verkauf anbieten. Ja, selbst meine Kollegen und ich arbeiten derzeit an einer Blockchain bzw. Metaverse Anwendung.

Doch viele kommen ins Stottern, wenn es um die Definition oder um eine Erklärung des Metaverse geht. Oder aber jeder hat eine andere Vorstellung und Erwartungshaltung. Befürworter von Nischen-Startups bis hin zu Tech-Giganten argumentieren, dass dieser Mangel an Kohärenz darauf zurückzuführen ist, dass sich das Metaverse noch im Aufbau befindet. Und möglicherweise haben sie recht und es ist zu „neu“, um es zu definieren oder erklären zu können. Das Internet gibt es auch schon seit den 70er Jahren. Aber nicht jede Vorstellung davon, wie es einmal funktionieren und aussehen sollte, hat sich bewahrheitet. Klar ist, heute ist es mächtiger denn je und eine Welt ohne Internet ist nicht mehr vorstellbar. Auf der anderen Seite wird die Idee des Metaverse mit viel Marketing, Hype und Geld vermarktet.

Was ist das Metaverse?

Im Prinzip kann man sich unter dem Begriff Metaverse eine Art Cyberspace vorstellen. Ein Cyberspace bei der eine Verschmelzung der Realität mit virtuellen Umgebungen, Welten, Assets bzw. Gütern stattfindet.

Persistent

Gekennzeichnet durch persistente virtuelle Welten, die auch dann weiterbestehen, wenn man nicht gerade online ist bzw. sich nicht in der Metaverse befindet.

In der Informatik versteht man Persistent die Eigenschaft eines Systems, den Zustand seiner Daten, seines Objektmodells und/oder seiner logischen Verbindungen über lange Zeit – insbesondere über einen geplanten oder ungeplanten Programmabbruch oder Beendigung hinaus – bereitzuhalten bzw. beizubehalten.

Bildlich dargestellt, stellt man in einer virtuellen Anwendung mit seinem Avatar zu einem bestimmten Zeitpunkt einen Becher, gefüllt mit einem Getränk, auf einen Tisch und verlässt das Metaverse. Man geht seinem Alltag in der Realität nach. Und wenn man sich wieder einloggt, ist der Becher immer noch auf dem Tisch. Lediglich ist der Inhalt zu 50 % aufgebraucht, da sich in der Zwischenzeit die Freundin eingeloggt und den Durst ihres Avatars mit diesem spezifischen Becher gestillt hat.

Dies schließt auch den Einsatz weiterer Technologien nicht aus. Neben Virtual- und Augmented-Reality können auch andere Hardwarekomponenten zum Einsatz kommen, die eine intensivere Immersion ermöglichen.

Dies können Anzüge oder Peripheriegeräte sein, die eine Erfahrung durch haptische Feedbacks, Gerüche oder andere Sinneswahrnehmungen erweitern können. Man kann sich darunter auch eine Art digitaler Wirtschaft vorstellen, in der Benutzer Waren herstellen, kaufen und verkaufen. Und im Best-Case ist das Metaverse interoperabel. Folglich kauft oder erstellt man virtuelle Gegenstände, wie Kleidung oder Autos auf einer Plattform. Diese kann man dann auf eine andere transferieren und dort ebenfalls benutzen. Hierzu muss sich dies alles selbstverständlich im selben Universum/Multiversum zutragen – In unserem Fall – In der Metaverse.

Im kleineren Maßstab funktioniert dies bereits ganz gut. Aus eigener Erfahrung kann ich bestätigen, dass der Kauf eines NFT-Profilbildes, welches auf einer spezifischen Plattform als Avatar Einsatz findet, gleichzeitig durch eine Kooperation mit einem anderen Spielestudio bzw. in einem Spieleprojekt als Avatar eingesetzt werden kann. Bis auf die Tatsache, dass die Game-Assetssowohl für die eine als auch für die andere Plattform separat und individuell erstellt werden müssen, um die Entitäten gleichermaßen in verschiedenen Plattformen bzw. Umgebungen nutzen zu können. Eine krasse Inkompatibilität kann z.B. sein, dass während die eine Plattform den NFT Avatar in 2D nutzt, die andere Plattform einen 3D Avatar benötigt.

Um eine Plattformunabhängige, persistente Interoperabilität zu gewährleisten, braucht es globale Standards, die nicht nur die Schnittstellen bedienen. Es müssen auch alle Assets und die Art und Weise der Kommunikation sowie Dateiformate vereinheitlicht werden. Dies Bedarf noch einiges an Engagement und Arbeit seitens der Industrie als auch von den individuellen Entwicklern. Realistisch betrachtet ist dies allein aufgrund der Finanzierungsaspekte und Profitabsichten der Unternehmer vorerst ein Ding der Unmöglichkeit. Aber was noch nicht ist, kann ja noch werden.

Für viele ist es schlicht schwierig, sich darunter etwas fassbares vorzustellen. Vor allem, weil die große Masse noch keine Vorstellung davon hat, was die Virtuelle- oder Augmentierte-Realität eigentlich ist, solange sie noch keine VR- oder AR-Brille benutzt haben. Zumal sich selbst diese Technologien noch nicht ausreichend in die breite Masse haben etablieren lassen.

Dies mag an der unkonventionellen Art liegen, wie man die Brillen bzw. Hauben zu benutzen hat oder aber auch an den nicht so ganz erschwinglichen Preisen der Brillen selbst. Auch für die Systeme, die für einen reibungslosen Ablauf erforderlich sind, erfordern eine saftige Initialinvestition. Und selbst wenn Menschen die Erfahrung in AR oder VR gemacht haben, fehlt den meisten die Vorstellungskraft, wie diese Technologien eingesetzt werden und noch weiterentwickelt werden könnten. Bereits jetzt sind enorm effektive Einsatzmöglichkeiten und Potentiale gegeben und nicht vollkommen ausgeschöpft.

Glücklicherweise arbeiten viele Tech-Giganten wie Microsoft und Meta an der Entwicklung von Technologien für die Interaktion mit virtuellen Welten. Damit sind sie auch nicht die Einzigen. Viele andere große Unternehmen, darunter auch NVIDIA, Epic, Unity und Roblox, sowie eine Vielzahl vieler kleinerer Unternehmen und Start-ups bauen die Infrastruktur mit auf. Um in der Zukunft bessere virtuelle Welten zu schaffen, die unserem realen Leben immer ähnlicher werden.

Darunter fällt auch das umstrittene Spielprojekt Star Citizen von Roberts Space Industries. Welches ich durchaus in einem der kommenden Beiträge thematisieren werde. Epic hat beispielsweise auch eine Reihe von Unternehmen übernommen bzw. aufgekauft, die bei der Erstellung oder Verbreitung digitaler Inhalte helfen. Um damit natürlich auch die leistungsstarke Unreal Engine weiter zu stärken.

Unreal ist zwar eine Game-Engine, wird mittlerweile aber auch in der Film- und herstellenden Industrie verwendet. Beispielweise für virtuelle Studios und/oder Konzepte, sowie für die Produktion. Ich selbst habe als Unternehmer einen Konfigurator und eine Virtual Reality Applikation darin und damit programmiert.

Die Tatsache, dass die Erstellung von Anwendungen durch diverse Game-Engines immer einfacher wird, kann den Einstieg neuer Entwickler und Content Producer in Zukunft begünstigen. Folglich werden daraus mehr virtuelle Erfahrungen geschaffen. Ganz unabhängig davon, ob es sich in oder außerhalb der Metaverse abspielt. Es gibt durchaus greifbare und aufregende Entwicklungen im Bereich des Aufbaus digitaler Welten.

Trotzdem ist die Idee eines einzigen, einheitlichen Ortes, der als „Metaverse“ bezeichnet wird, ähnlich wie bei dem Film „Ready Player One“, der in diesem Zusammenhang gerne genannt wird, immer noch nicht ganz umsetzbar. Das liegt neben den fehlenden Standards und Normen zum Teil auch daran, dass eine solche Welt von den Unternehmen eine nahtlose Zusammenarbeit erfordert. Dies ist nach dem heutigen Kenntnisstand der Menschen nicht profitabel oder wünschenswert.

Fortnite verfolgt beispielsweise keine Ambitionen, den Spielern ein Portal zu bieten, über den die Nutzer zu Roblox, GTA oder World of Warcraft springen können. Selbst wenn eine Umsetzung verhältnismäßig einfach wäre. Diese unangenehme Tatsache hat zu einer leicht veränderten Terminologie geführt. Heute bezeichnen viele Unternehmen oder Befürworter daher ein einzelnes Spiel oder eine Plattform als „Metaverse“.

Nach dieser Definition würde alles, von einer VR-Konzert-App bis zu einem Videospiel, als „Metaverse“ definiert werden können. Manche gehen noch weiter und bezeichnen die Sammlung verschiedener Metaversen als „Multiversum“. Ich persönlich glaube ja, dass wenn heute jeder einfach darauf los entwickelt und immer mehr Menschen daran teilnehmen bzw. teilhaben, ein solches Vorhaben durchaus Raum für Kollaborationen und Synergien schaffen kann. Die wiederum können, wie auch beim Internet oder bei Open Source geschehen, später zu einem weitaus bedeutenderen und fundamentalen Resultat führen.

Es gibt jedoch Grenzen, die derzeit möglicherweise nicht zu überwinden sind. Wenn Technologieunternehmen wie Microsoft oder Meta fiktionalisierte Videos ihrer Zukunftsvisionen zeigen, neigen sie häufig dazu, zu beschönigen, wie die Menschen mit dem Metaverse interagieren werden. VR-Headsets sind immer noch sehr klobig und die meisten Menschen leiden unter Motion-Sickness (Kann vorkommen, wenn die Bewegung, die man sieht, sich von dem unterscheidet, was das Innenohr wahrnimmt) oder körperlichen Schmerzen, wenn sie sie zu lange tragen.

Mein längster Aufenthalt in Virtual Reality im Selbsttest beträgt ca. 14 Stunden. Glücklicherweise ohne Neben- oder Nachwirkungen ;). Augmented-Reality-Brillen haben ein ähnliches Problem, ganz zu schweigen von der nicht unerheblichen Tatsache, wie dies bzgl. des Datenschutzes gehandhabt werden wird. Zumal die Brille zu jedem Zeitpunkt die Umgebung analysieren und hierfür permanent Bilddaten von dem, was man sieht, übertragen werden müssen.

Wie sieht das Metaverse im Moment aus?

Das Paradoxe an der ganzen Sache ist, dass wir bereits MMORPGs haben, die im Grunde ganze virtuelle Welten sind. Digitale Konzerte, Videogespräche mit Menschen aus der ganzen Welt, Online-Avatare, Kriege und Handelsplattformen.

Was bedeutet MMORPG

Die Abkürzung MMORPG steht für Massively Multiplayer Online Roleplaying Games und ist die bekannteste Variante von MMOs. In diesen Online-Rollenspielen erkundet man mit einem Avatar/Charakter eine virtuelle Welt, in der man auf andere Spieler oder NPCs trifft, die entweder der eigenen oder einer feindlichen Fraktion angehören.

Was sind NPCs

Der Nicht-Spieler-Charakter, auf Deutsch (NSC) oder oft englisch Non-Player-Character (NPC) ist eine Klasse von Spielfiguren. Die aus dem Englischen entlehnte Bezeichnung Nicht-Spieler-Figur. Der Begriff findet sich primär im Bereich der Rollenspiele, fasst aber grundsätzlich alle in Spielen vorkommenden Figuren zusammen, die nicht unmittelbar von einem Spieler geführt bzw. bespielt werden.

Schlusswort

Dies sind an sich alles Dinge, die wir bereits heute nutzen können. Hierzu aber bei zukünftigen Beiträgen mehr.

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