[{"data":1,"prerenderedAt":815},["ShallowReactive",2],{"/de-de/blog/definition-what-is-kubernetes":3,"navigation-de-de":37,"banner-de-de":451,"footer-de-de":461,"blog-post-authors-de-de-GitLab Germany Team":696,"blog-related-posts-de-de-definition-what-is-kubernetes":711,"blog-promotions-de-de":752,"next-steps-de-de":805},{"id":4,"title":5,"authorSlugs":6,"authors":8,"body":10,"category":11,"categorySlug":11,"config":12,"content":16,"date":20,"description":17,"extension":23,"externalUrl":24,"featured":14,"heroImage":19,"isFeatured":14,"meta":25,"navigation":26,"path":27,"publishedDate":20,"rawbody":28,"seo":29,"slug":13,"stem":33,"tagSlugs":34,"tags":35,"template":15,"updatedDate":20,"__hash__":36},"blogPosts/de-de/blog/definition-what-is-kubernetes.yml","Was ist Kubernetes?",[7],"gitlab-germany-team",[9],"GitLab Germany Team","# Kubernetes: Einfach erklärt\n\nKubernetes hat sich weltweit als führende Technologie in der Container-Orchestrierung durchgesetzt. Die Vielfalt an Funktionalitäten, die Kubernetes bereitstellt, ist aber nicht immer leicht zu nutzen. Lukas Gentele schreibt auf entwickler.de, dass \"von vielen Entwicklern Kubernetes als zu komplex und kaum zu beherrschen wahrgenommen wird\". Damit spricht er aus, was viele denken.\n\nIronischerweise besteht der Hauptnutzen von Kubernetes darin, viele Anwendungen überhaupt erst beherrschbar zu machen. Warum das kein Widerspruch ist, was Kubernetes ist und wie es funktioniert, erfährst du in diesem Artikel. \n\n## Inhaltsverzeichnis\n- [Kubernetes: Einfach erklärt](#kubernetes-einfach-erklärt)\n  - [Kubernetes-Container: Kein Pod kommt ohne aus](#kubernetes-container-kein-pod-kommt-ohne-aus)\n  - [Container – übersichtlich, kollaborativ, effizient](#container-–-übersichtlich-kollaborativ%2C-effizient)\n  - [Pod: Container Kombinationen](#pod-container-kombinationen)\n  - [Orchestrierung: Container kontrollieren](#orchestrierung-container-kontrollieren)\n  - [Abstraktion und Zustandsorientierung](#abstraktion-und-zustandsorientierung)\n  - [Node, Kubelet, Cluster: Die Welt von Kubernetes](#node-kubelet%2C-cluster-die-welt-von-kubernetes)\n  - [Wie funktioniert Kubernetes?](#wie-funktioniert-kubernetes%3F)\n  - [Kubernetes in der Praxis](#kubernetes-in-der-praxis)\n  - [Die Vorteile von Kubernetes](#die-vorteile-von-kubernetes)\n  - [Wie funktioniert die Kubernetes-Integration unter GitLab?](#wie-funktioniert-die-kubernetes-integration-unter-gitlab)\n  - [FAQs zu Kubernetes (K8s)](#faqs-zu-kubernetes-(k8s))\n\n## Kubernetes-Container: Kein Pod kommt ohne aus\n\nWenn wir ein Verständnis über Kubernetes vermitteln wollen, kommen wir an einem Bestandteil nicht vorbei – dem Container. \n\nÄhnlich wie Betriebssysteme wurden Anwendungen noch bis vor wenigen Jahre als Monolith entwickelt. Das bedeutet, Anwendungen bestanden aus einer einzigen unteilbaren Codebasis, welche alle Informationen enthält, die zum Betrieb notwendig sind.\n\nAuch, wenn nur wenige Teile der Anwendung benötigt wurden, musste trotzdem das gesamte Programm geladen werden. Das verbrauchte offensichtlich viele Ressourcen, das System wurde langsam und fehleranfällig.\n\n## Container – übersichtlich, kollaborativ, effizient\n\nErste Versuche, die Nachteile einer monolithischen Architektur zu umgehen und Teile eines Programms gezielt zu isolieren, entstanden in den späten 70ern und frühen 80er-Jahren. Doch erst Docker, welches 2013 veröffentlicht wurde, verhalf dem Gedanken auf breiter Basis zum Durchbruch.\n\nDie verschiedenen Funktionalitäten einer Anwendung werden mit einer Software wie Docker isoliert und in Pakete aufgeteilt. Diese Container enthalten sämtliche Daten, Software und Bibliotheken, die zum Betrieb genau dieser Funktionalitäten erforderlich sind.\n\nDie Container können eigenständig genutzt oder getestet werden. Aber man kann sie auch zu einer größeren Architektur verknüpfen und \"aufeinanderstapeln\" wie Container (die Idee entstand [laut dem ehemaligen Docker-CEO Ben Golub](https://www.computerwoche.de/a/der-niedergang-von-docker,3551769) \"als wir all die Containerschiffe im Hafen von Oakland einlaufen sahen\").\n\nFrüher als monolithische Anwendungen entwickelt, werden Programme heute als Zusammensetzungen einzelner Container betrachtet. Anstatt den gesamten Code zu laden, werden nur die Container verwendet, die für die jeweils auszuführenden Aufgaben notwendig sind. Dadurch, dass die Container bereits alle Daten enthalten, die benötigt werden, um das Programm zu starten, wird es deutlich einfacher, einzelne Komponenten von einem Server mit Betriebssystem A auf einen anderen mit Betriebssystem B zu verschieben.\n\n## Pod: Container Kombinationen\n\nAusgehend von den einzelnen Docker-Containern bilden Anwender(innen) nun Gruppen aus Containern, die im Rahmen einer bestimmten Anwendung oder eines größeren Systems zusammenarbeiten. Jede dieser virtuellen Gruppen bezeichnet man als \"Pod\".\n\nIm Beispiel eines E-Commerces Unternehmen, kann nun ein Pod die Benutzeroberfläche enthalten, während andere Pods die Bezahlung, oder die Lieferung abwickeln. Die Vorteile sind klar: Dieser Ansatz ist schlanker und robuster als der monolithische und lässt sich konsistent auf verschiedenen Betriebssystemen verwenden. Gerade in der Softwareentwicklung bedeutete diese Zuverlässigkeit einen deutlichen Sprung nach vorne.\n\n## Orchestrierung: Container kontrollieren\n\nGleichzeitig erfordert eine Anwendung, die aus mehreren Containern zusammengesetzt ist, ein höheres Maß an Management.\n\nWas passiert beispielsweise, wenn ein Pod ausfällt? Wie geht man mit Fehlern in einem Pod um? Wo sollen die Pods ausgeführt werden? Wie wirkt sich die Containerisierung auf die Entwicklung neuer Funktionalitäten aus? Wie funktioniert überhaupt die ständige Neuverteilung verschiedener Pods innerhalb derselben Anwendung während des laufenden Betriebs?\n\nDiese Fragen werden dringlicher, je mehr Container eine Anwendung verwendet. Und sie werden geradezu kritisch in einer Umgebung, in der sehr viele Nutzer(innen) auf eine Vielzahl containerisierter Anwendungen zugreifen sollen.\n\nWenn es keinen monolithischen Code mehr gibt, welcher festlegt, in welchen Situationen bestimmte Kombinationen zur Anwendung kommen, werden neue Prinzipien zur Aktivierung benötigt. Darüber hinaus ergeben sich durch die Containerisierung eine Vielzahl spezifischer Herausforderungen.\n\nDie Lösungsansätze, die sich mit dieser Herausforderung beschäftigen, werden unter dem Begriff Container-Orchestrierung zusammengefasst. Einfach erklärt ist Kubernetes das derzeit wohl leistungsfähigste und effizienteste Orchestrierungs-Tool.\n\n## Abstraktion und Zustandsorientierung\n\nVor der Einführung der Containerisierung, die mit Docker ihren Durchbruch fand, waren Programme im Wesentlichen Stories, die durch ihren Code zusammengehalten wurden. Mit Containern wird dieses Narrativ jedoch aufgebrochen und in seine einzelnen Bestandteile zerlegt. Damit aus diesen Teilen wieder eine sinnvolle Geschichte entsteht, benötigt man einen „roten Faden\", der die einzelnen Komponenten zusammenführt.\n\nAus der Perspektive von Kubernetes werden Anwendungen schlicht als „Arbeitslasten\" (Workloads) betrachtet – also Dienste, die eine bestimmte Menge an Systemressourcen beanspruchen. Pods fungieren dabei als Abstraktionen, da der Zusammenhang zwischen den einzelnen Pods jederzeit aufgelöst und neu gestaltet werden kann.\n\nDas bedeutet, dass du jederzeit eine bestehende Struktur aufbrechen und nach Belieben neu zusammensetzen kannst. Mit denselben Komponenten lässt sich so etwas völlig Neues erschaffen.\n\nWichtig bei der Wahl der geeigneten Abstraktion ist der Zustand (State), der durch die Kombination oder Aktivierung von Nutzlasten im System entsteht. Manche Zustände sind gewünscht, andere nicht.\n\nWenn man Kubernetes einfach definieren würde, würde man sagen Kubernetes stellt sicher, dass alle Komponenten im richtigen Zustand sind.\n\n## Node, Kubelet, Cluster: Die Welt von Kubernetes\n\nIn einem System werden Pods, also funktional zusammengehörige Kombinationen von Kubernetes-Containern auf sogenannte Knoten (englisch: Nodes) verteilt. Ein Knoten kann sowohl ein physischer Rechner (PC) als auch eine virtuelle Maschine (VM) sein.\n\nEs gibt zwei Formen von Knoten:\n\n* Die sogenannten Master-Nodes, welche die Steuerung und Kontrolle übernehmen sowie  \n* die Work-Nodes, auf denen die Anwendungen liegen, welche die Funktionalität einer Anwendung übernehmen.\n\nDie Kommunikation zwischen diesen Ebenen wird von kleinen Managementagenten übernommen, den Kubelets.\n\nSchließlich kann man mehrere Knoten zu Kubernetes-Clustern aufsetzen. Diese bilden dann die Umgebung ab, die Kubernetes verwaltet und auf welcher Kubernetes läuft.\n\n## Wie funktioniert Kubernetes?\n\nKubernetes automatisiert die Container-Orchestrierung, jedoch ist es als Administrator wichtig, stets die Kontrolle darüber zu behalten, welche Prioritäten dabei gesetzt und welche Aspekte berücksichtigt werden müssen.\n\nAdministrator(inn)en erarbeiten zusammen mit den Entwickler(innen)/Anwender(innen) eine Liste an gewünschten Zuständen. Dazu kann beispielsweise der Wunsch gehören, dass gewisse Pods stets aktiv sein sollten. Auch dann, wenn sie formal nicht ununterbrochen benötigt werden.\n\nDas ist ein völlig neuer Ansatz, wie über die Kontrolle der Software nachgedacht werden muss. Statt ständig auf sich ändernde Anforderungen mit neuen Befehlen zu reagieren, definiert man stattdessen, welche Zustände erfüllt werden sollen und überlässt es dann Kubernetes diese zu erfüllen. \n\n*Man bezeichnet diese Form der Kontrolle auch als \"deklarativ\", gegenüber dem traditionellen Modell der \"imperativen\" (befehlsgebenden) Kontrolle.*\n\nEin weiteres Eingreifen seitens Administrator(inn)en ist im Idealfall nicht mehr erforderlich. Senior Solutions Manager Brendan O'Leary von GitLab hat das einmal folgendermaßen auf den Punkt gebracht: *\"Kubernetes sorgt dafür, dass das System so bleibt, wie wir es haben wollen.\"*\n\n## Kubernetes in der Praxis\n\nWie funktioniert die Orchestrierung nun?\n\nKubernetes übernimmt eine Vielzahl von Funktionen, welche die Verwendung der Pods im Cluster optimieren: \n\n* Der Kubernetes Scheduler sorgt dafür, dass Pods den für sie besten Knoten zugeordnet werden.  \n* Kubernetes bringt die Nachfrage nach Nutzlasten mit dem Angebot in Einklang. Das bedeutet: Wenn besonders viele Nutzer(inn)en ein ganz bestimmtes Pod anfragen, droht eine Überlastung. Kubernetes kann hierauf mit zwei Antworten reagieren: Es kann für diesen Pod mehr Ressourcen bereitstellen, oder es kann den Pod duplizieren, also Kopien erstellen und die Anfragen auf diese neuen Pods verteilen. Dieser Prozess wird als load balancing bezeichnet.  \n* Kubernetes aktualisiert sich stets selbst und bleibt somit immer auf dem neuesten Stand.  \n* Entstehen in einem Pod Fehler, die zu einem Ausfall führen, kann Kubernetes im Rahmen seines Self-healings (Selbstheilung) entweder den Pod reparieren oder es auf einen funktionsfähigen früheren Zustand zurücksetzen.  \n* Hast du einmal ein Kubernetes-Cluster aufgesetzt, werden Nutzlasten oft von einem Knoten auf einen anderen verschoben. Interne IP-Adressen können hier also nicht mehr verwendet werden, um den aktuellen Ort eines Pods zu bestimmen (weil er sich ständig ändert). Mit der Service-Discovery-Funktion übernimmt Kubernetes die Aufgabe, dass Anfragen auf dem richtigen Pod auch ankommen.\n\n## Die Vorteile von Kubernetes\n\nGerade bei sehr großen Cloud-Umgebungen ist leicht ersichtlich, warum die oben beschriebene, automatisierte Gewährleistung eines optimalen Zustands einen großen Nutzen mit sich bringt.\n\nEin weiterer Vorteil von Kubernetes besteht in der Entwicklung neuer Funktionen. Es ermöglicht ein reibungsloses Testen, ohne dass es dabei zum Ausfall des Systems kommt. Neue Container und Pods können unkompliziert hinzugefügt werden. Teams können gezielt nur an den Diensten arbeiten, für die sie zuständig sind und so ganz gezielt und spezifisch das System optimieren.\n\nGerade Letzteres war der Grund, dass GitLab sich bereits 2017 für ein Container-zentriertes System mit Kubernetes entschieden hat.\n\nLukas Gentele schreibt dazu:\n\n*\"Dass das Kubernetes-Ökosystem so vielseitig ist, mag auf den ersten Blick abschrecken, doch es ist notwendig, da die Architektur von Kubernetes ein großes Maß an Flexibilität bietet.\"*\n\n## Wie funktioniert die Kubernetes-Integration unter GitLab?\n\nGitLab ist eine Platform die [Kontinuierlichen Integration und Auslieferung](https://about.gitlab.com/de-de/solutions/continuous-integration/) ermöglicht. Somit kannst du als GitLab-Nutzer(in) die Vorteile von Kubernetes bezüglich der Container-Orchestrierung für dich nutzen.\n\nWeil GitLab CE und Kubernetes so natürlich miteinander harmonieren, fällt die Integration recht unkompliziert aus. Wir haben für dich einen Artikel vorbereitet, der genau erklärt, wie du ein [Kubernetes Cluster mit GitLab verbindest](https://docs.gitlab.com/user/clusters/agent/). \n\nKurz zusammengefasst erfordert die Integration folgende Punkte:\n\n* Definiere das Cluster, welches über Kubernetes automatisiert werden soll.  \n* Installiere einen Agenten, der die Kommunikation mit dem Cluster übernimmt.  \n* Konfiguriere die GitLab-CI/CD Pipeline so, dass sie die Kubernetes-API verwendet.\n\n## FAQs zu Kubernetes (K8s)\n\n### Warum wird Kubernetes auch K8s genannt? Was bedeutet der Begriff?\n\nK8s ist eine smarte, leicht kryptische Abkürzung des Begriffs Kubernetes: \"K\" und \"s\" bezeichnen den ersten und letzten Buchstaben, die \"8\" schlicht die Anzahl der Buchstaben, die dazwischen liegen.\n\nDas Wort Kubernetes stammt aus dem Griechischen und bedeutet Steuer- oder Fährmann. Der Begriff bezieht sich auf die zentrale Aufgabe von Kubernetes, ein System auch bei \"hohem Wellengang\" stets stabil zu halten und vor dem Kentern zu bewahren.\n\n### Wer hat Kubernetes entwickelt?\n\nDie ersten Impulse für Kubernetes setzte Google mit seinen Vorläuferprojekten \"Borg\" und \"Project 7\". Beide beschäftigten sich mit der Problemstellung, die Komplexität containierisierter Anwendungen beherrschbar zu machen.\n\nBewusst als Open-Source-Plattform entwickelt, entstand Kubernetes aus der Kollaboration verschiedener großer und kleiner Unternehmen, die sich in der Cloud Native Computing Foundation zusammenschlossen.\n\nDarüber hinaus wurde es maßgeblich über die Git-Community ergänzt und weiterentwickelt.\n\n### Was kostet die Nutzung von Kubernetes?\n\nBei Kubernetes handelt es sich um ein Open-Source-System. Das bedeutet, dass das Programm kostenfrei heruntergeladen werden kann. Trotzdem entstehen bei der Nutzung von Kubernetes in deinem Unternehmen Kosten, potentiell sogar recht hohe.\n\nDer Grund dafür ist, dass die nackte Basisversion der Anwendung letzten Endes für die meisten Anwender(innen) nicht nutzbar ist.\n\nNeben den Kosten, die für das Hosten der Kubernetes-Cluster in der Cloud anfallen, solltest du folgende möglichen Kostenpunkte berücksichtigen:\n\n* Die Nutzung von Kubernetes-Dienstleistungen, welche den Einsatz vereinfachen.  \n* Experten, die das Kubernetes-System konfigurieren, es gegebenenfalls warten und es auf dem neuesten Stand halten. Gerade angesichts des hohen Spezialisierungsgrads des Anforderungsprofils sowie der Menge der anfallenden Arbeitsstunden können hierbei erhebliche Kosten entstehen.  \n* Nach dem Aufsetzen eines Kubernetes-Clusters liegen Ressourcen auf verschiedenen Cloud-Speichern. Ein wichtiger Teil der Funktionalität von Kubernetes besteht darin, Nutzlasten dynamisch zwischen diesen Cloud-Speichern zu verschieben, so dass die Stabilität, Sicherheit und Geschwindigkeit des Systems optimiert wird. Allerdings wird dir das Verschieben von Datenpaketen von einem Speicher auf einen anderen sogar dann berechnet, wenn alle deine Daten bei demselben/derselben Provider(in) liegen. Diese Egress-Kosten werden gemäß des verschobenen Datenvolumens kalkuliert und können sich, abhängig von der Größe der Kubernetes-Cluster, am Ende des Jahres wahrhaft auftürmen.\n\nImmer mehr Anbieter(innen) haben inzwischen Kubernetes-Online-Rechner im Angebot, mit denen du einen besseren Eindruck über die möglichen Kosten erhältst. Allerdings bleibt es meistens bei einer [Schätzung](https://www.heise.de/news/Kosten-der-Google-Kubernetes-Engine-vorab-berechnen-zumindest-grob-7120708.html).","engineering",{"slug":13,"featured":14,"template":15},"definition-what-is-kubernetes",false,"BlogPost",{"title":5,"description":17,"authors":18,"heroImage":19,"date":20,"body":10,"category":11,"tags":21,"updatedDate":20},"Container haben Softwareentwicklung und -Deployment revolutioniert. Wir zeigen dir hier die Vorteile von Kubernetes.",[9],"https://res.cloudinary.com/about-gitlab-com/image/upload/v1749662245/Blog/Hero%20Images/blog-image-template-1800x945__16_.png","2025-05-15",[22],"education","yml",null,{},true,"/de-de/blog/definition-what-is-kubernetes","seo:\n  title: Was ist Kubernetes?\n  description: >-\n    Container haben Softwareentwicklung und -Deployment revolutioniert. 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Teams können gezielt nur an den Diensten arbeiten, für\n    die sie zuständig sind und so ganz gezielt und spezifisch das System\n    optimieren.\n\n\n    Gerade Letzteres war der Grund, dass GitLab sich bereits 2017 für ein\n    Container-zentriertes System mit Kubernetes entschieden hat.\n\n\n    Lukas Gentele schreibt dazu:\n\n\n    *\"Dass das Kubernetes-Ökosystem so vielseitig ist, mag auf den ersten Blick\n    abschrecken, doch es ist notwendig, da die Architektur von Kubernetes ein\n    großes Maß an Flexibilität bietet.\"*\n\n\n    ## Wie funktioniert die Kubernetes-Integration unter GitLab?\n\n\n    GitLab ist eine Platform die [Kontinuierlichen Integration und\n    Auslieferung](https://about.gitlab.com/de-de/solutions/continuous-integration/)\n    ermöglicht. Somit kannst du als GitLab-Nutzer(in) die Vorteile von\n    Kubernetes bezüglich der Container-Orchestrierung für dich nutzen.\n\n\n    Weil GitLab CE und Kubernetes so natürlich miteinander harmonieren, fällt\n    die Integration recht unkompliziert aus. Wir haben für dich einen Artikel\n    vorbereitet, der genau erklärt, wie du ein [Kubernetes Cluster mit GitLab\n    verbindest](https://docs.gitlab.com/user/clusters/agent/). \n\n\n    Kurz zusammengefasst erfordert die Integration folgende Punkte:\n\n\n    * Definiere das Cluster, welches über Kubernetes automatisiert werden\n    soll.  \n\n    * Installiere einen Agenten, der die Kommunikation mit dem Cluster\n    übernimmt.  \n\n    * Konfiguriere die GitLab-CI/CD Pipeline so, dass sie die Kubernetes-API\n    verwendet.\n\n\n    ## FAQs zu Kubernetes (K8s)\n\n\n    ### Warum wird Kubernetes auch K8s genannt? Was bedeutet der Begriff?\n\n\n    K8s ist eine smarte, leicht kryptische Abkürzung des Begriffs Kubernetes:\n    \"K\" und \"s\" bezeichnen den ersten und letzten Buchstaben, die \"8\" schlicht\n    die Anzahl der Buchstaben, die dazwischen liegen.\n\n\n    Das Wort Kubernetes stammt aus dem Griechischen und bedeutet Steuer- oder\n    Fährmann. Der Begriff bezieht sich auf die zentrale Aufgabe von Kubernetes,\n    ein System auch bei \"hohem Wellengang\" stets stabil zu halten und vor dem\n    Kentern zu bewahren.\n\n\n    ### Wer hat Kubernetes entwickelt?\n\n\n    Die ersten Impulse für Kubernetes setzte Google mit seinen\n    Vorläuferprojekten \"Borg\" und \"Project 7\". Beide beschäftigten sich mit der\n    Problemstellung, die Komplexität containierisierter Anwendungen beherrschbar\n    zu machen.\n\n\n    Bewusst als Open-Source-Plattform entwickelt, entstand Kubernetes aus der\n    Kollaboration verschiedener großer und kleiner Unternehmen, die sich in der\n    Cloud Native Computing Foundation zusammenschlossen.\n\n\n    Darüber hinaus wurde es maßgeblich über die Git-Community ergänzt und\n    weiterentwickelt.\n\n\n    ### Was kostet die Nutzung von Kubernetes?\n\n\n    Bei Kubernetes handelt es sich um ein Open-Source-System. Das bedeutet, dass\n    das Programm kostenfrei heruntergeladen werden kann. Trotzdem entstehen bei\n    der Nutzung von Kubernetes in deinem Unternehmen Kosten, potentiell sogar\n    recht hohe.\n\n\n    Der Grund dafür ist, dass die nackte Basisversion der Anwendung letzten\n    Endes für die meisten Anwender(innen) nicht nutzbar ist.\n\n\n    Neben den Kosten, die für das Hosten der Kubernetes-Cluster in der Cloud\n    anfallen, solltest du folgende möglichen Kostenpunkte berücksichtigen:\n\n\n    * Die Nutzung von Kubernetes-Dienstleistungen, welche den Einsatz\n    vereinfachen.  \n\n    * Experten, die das Kubernetes-System konfigurieren, es gegebenenfalls\n    warten und es auf dem neuesten Stand halten. Gerade angesichts des hohen\n    Spezialisierungsgrads des Anforderungsprofils sowie der Menge der\n    anfallenden Arbeitsstunden können hierbei erhebliche Kosten entstehen.  \n\n    * Nach dem Aufsetzen eines Kubernetes-Clusters liegen Ressourcen auf\n    verschiedenen Cloud-Speichern. Ein wichtiger Teil der Funktionalität von\n    Kubernetes besteht darin, Nutzlasten dynamisch zwischen diesen\n    Cloud-Speichern zu verschieben, so dass die Stabilität, Sicherheit und\n    Geschwindigkeit des Systems optimiert wird. Allerdings wird dir das\n    Verschieben von Datenpaketen von einem Speicher auf einen anderen sogar dann\n    berechnet, wenn alle deine Daten bei demselben/derselben Provider(in)\n    liegen. Diese Egress-Kosten werden gemäß des verschobenen Datenvolumens\n    kalkuliert und können sich, abhängig von der Größe der Kubernetes-Cluster,\n    am Ende des Jahres wahrhaft auftürmen.\n\n\n    Immer mehr Anbieter(innen) haben inzwischen Kubernetes-Online-Rechner im\n    Angebot, mit denen du einen besseren Eindruck über die möglichen Kosten\n    erhältst. Allerdings bleibt es meistens bei einer\n    [Schätzung](https://www.heise.de/news/Kosten-der-Google-Kubernetes-Engine-vorab-berechnen-zumindest-grob-7120708.html).\n  category: engineering\n  tags:\n    - education\n  updatedDate: '2025-05-15'\nconfig:\n  slug: definition-what-is-kubernetes\n  featured: false\n  template: BlogPost\n",{"title":5,"description":17,"ogTitle":5,"ogDescription":17,"noIndex":14,"ogImage":19,"ogUrl":30,"ogSiteName":31,"ogType":32,"canonicalUrls":30},"https://about.gitlab.com/blog/definition-what-is-kubernetes","https://about.gitlab.com","article","de-de/blog/definition-what-is-kubernetes",[22],[22],"dSpnV1XzHwgE_qWUv9HXmc1oakweJWgWuWp7M6MUogs",{"data":38},{"logo":39,"freeTrial":44,"sales":49,"login":54,"items":59,"search":369,"minimal":403,"duo":421,"switchNav":430,"pricingDeployment":441},{"config":40},{"href":41,"dataGaName":42,"dataGaLocation":43},"/de-de/","gitlab logo","header",{"text":45,"config":46},"Kostenlose Testversion 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Eine erfolgreiche DevOps-Plattform\nim Unternehmensmaßstab umfasst das Verständnis von Pipeline-Performance,\nJob-Ausführungsmustern und quantifizierbaren operationalen Insights – insbesondere\nfür Unternehmen, die GitLab Self-Managed betreiben.\n\nUm GitLab-Kund(inn)en dabei zu helfen, den vollen Nutzen ihrer Plattform\nauszuschöpfen, haben wir die GitLab CI/CD Observability-Lösung als Teil unseres\nPlatform Excellence-Programms entwickelt. Sie verwandelt rohe Pipeline-Metriken\nin handlungsrelevante operationale Erkenntnisse.\n\nEin führendes Finanzdienstleistungsunternehmen hat gemeinsam mit GitLabs Customer\nSuccess Architect Transparenz über seine GitLab Self-Managed-Deployments\ngewonnen. Gemeinsam haben wir eine containerisierte Observability-Lösung\nimplementiert, die den Open-Source-gitlab-ci-pipelines-exporter mit\nunternehmensgerechter Prometheus- und Grafana-Infrastruktur kombiniert.\n\nIn diesem Artikel werden die Herausforderungen beim Pipeline-Management im\nUnternehmensmaßstab erläutert – und wie GitLab CI/CD Observability diese mit\neiner praxisnahen End-to-End-Implementierung adressiert.\n\n\n## Die Herausforderung: CI/CD-Performance messen\n\nVor der Implementierung einer Observability-Lösung sollte die\nMessdimension klar definiert sein:\n\n* **Welche Metriken sind relevant?** Pipeline-Dauer, Job-Erfolgsraten,\n  Queue-Zeiten, Runner-Auslastung\n* **Wer braucht Transparenz?** Entwickler(innen), DevOps-Engineers,\n  Plattformteams, Führungsebene\n* **Welche Entscheidungen werden damit getroffen?** Infrastrukturinvestitionen,\n  Engpass-Behebung, Kapazitätsplanung\n\n\n## Lösungsarchitektur: Ein vollständiges Dashboard-Set für Observability\n\nNach dem Deployment stellt der Observability-Stack ein Set von\nGrafana-Dashboards bereit, das Echtzeit- und historische Transparenz über die\nCI/CD-Plattform bietet. Ein typisches Deployment umfasst:\n\n* **Pipeline Overview Dashboard:** Eine übergeordnete Ansicht mit Gesamtzahl\n  der Pipeline-Läufe, Erfolgs-/Fehlerquoten über die Zeit (als gestapelte\n  Balken- oder Zeitreihencharts) und Trends bei der durchschnittlichen\n  Pipeline-Dauer. Panels verwenden farbcodierte Statusindikatoren (Grün für\n  Erfolg, Rot für Fehler, Gelb für Abbruch), damit Plattformteams\n  Verschlechterungen auf einen Blick erkennen.\n* **Job Performance Dashboard:** Drill-down-Panels mit Verteilungen der\n  einzelnen Job-Dauern (Histogramm), den 10 langsamsten Jobs nach\n  Durchschnittsdauer und Job-Fehler-Heatmaps nach Projekt und Stage. Hier\n  identifizieren Teams konkrete Engpass-Jobs, die sich zu optimieren lohnen.\n* **Runner & Infrastructure Dashboard:** Kombiniert Node-Exporter-Host-Metriken\n  (CPU, Arbeitsspeicher, Disk) mit Pipeline-Queue-Zeit-Daten, um\n  Infrastruktur-Sättigung mit Pipeline-Wartezeiten zu korrelieren. Nützlich\n  für Kapazitätsplanungsentscheidungen wie die Skalierung von Runner-Pools oder\n  das Upgrade von Instanzgrößen.\n* **Deployment Frequency Dashboard:** Verfolgt Deployment-Anzahl und\n  -Dauer über die Zeit pro Umgebung, abgestimmt auf DORA-Metriken. Hilft\n  der Engineering-Führungsebene, Lieferdurchsatz und Environment-Drift\n  (Commits hinter main) zu bewerten.\n\nJedes Dashboard wird automatisch über Grafanas dateibasiertes Provisioning\nbereitgestellt, sodass es konsistent über alle Umgebungen hinweg deployed wird.\nDie Dashboards lassen sich über Grafana-Variablen weiter anpassen, um nach\nProjekt, Ref/Branch oder Zeitraum zu filtern.\n\n![Lösungsarchitektur](https://res.cloudinary.com/about-gitlab-com/image/upload/v1777382608/Blog/Imported/blog-building-ci-cd-observability-stack-for-gitlab-self-managed/image1.png)\n\nDie Lösung benötigt zwei Exporter:\n\n* **Pipeline Exporter:** Erfasst CI/CD-Metriken über die GitLab API\n  (Pipeline-Dauer, Job-Status, Deployments)\n* **Node Exporter:** Erfasst Host-Metriken (CPU, Arbeitsspeicher, Disk)\n  für die Infrastruktur-Korrelation\n\n**Voraussetzungen:**\n\n* GitLab Self-Managed Version 18.1+\n* **Container-Orchestrierungsplattform:** Ein Kubernetes-Cluster (empfohlen\n  für Unternehmens-Deployments) oder eine Container-Runtime wie Docker/Podman\n  für kleinere Umgebungen oder Proof-of-Concept-Deployments. Die primäre\n  Deployment-Anleitung unten zielt auf Kubernetes; eine Docker-Compose-Alternative\n  ist im Anhang für lokales Testen und Evaluation verfügbar\n* GitLab Personal Access Token (Scope **read_api**)\n\nDie vollständige Implementierungsanleitung mit allen Kubernetes-Manifesten\nfolgt direkt im Anschluss.\n\n\n## Kubernetes-Deployment (empfohlen)\n\nFür Unternehmensumgebungen wird jede Komponente als separates Deployment in\neinem dedizierten Namespace deployed. Dieser Ansatz integriert sich in\nbestehende Cluster-Infrastruktur, Secrets-Management und Network-Policies.\n\n### 1. Namespace und Secret erstellen\n\n```bash\nkubectl create namespace gitlab-observability\n\n# GitLab-Token-Secret erstellen (siehe Abschnitt Secrets-Management\n# für unternehmensgerechte Ansätze mit externen Secret-Operatoren)\nkubectl create secret generic gitlab-token \\\n  --from-literal=token=glpat-xxxxxxxxxxxx \\\n  -n gitlab-observability\n```\n\n### 2. Pipeline Exporter deployen\n\n```yaml\n# exporter-deployment.yaml\napiVersion: apps/v1\nkind: Deployment\nmetadata:\n  name: gitlab-ci-pipelines-exporter\n  namespace: gitlab-observability\nspec:\n  replicas: 1\n  selector:\n    matchLabels:\n      app: gitlab-ci-pipelines-exporter\n  template:\n    metadata:\n      labels:\n        app: gitlab-ci-pipelines-exporter\n    spec:\n      containers:\n        - name: exporter\n          image: mvisonneau/gitlab-ci-pipelines-exporter:latest\n          ports:\n            - containerPort: 8080\n          env:\n            - name: GCPE_GITLAB_TOKEN\n              valueFrom:\n                secretKeyRef:\n                  name: gitlab-token\n                  key: token\n            - name: GCPE_CONFIG\n              value: /etc/gcpe/config.yml\n          volumeMounts:\n            - name: config\n              mountPath: /etc/gcpe\n      volumes:\n        - name: config\n          configMap:\n            name: gcpe-config\n---\napiVersion: v1\nkind: Service\nmetadata:\n  name: gitlab-ci-pipelines-exporter\n  namespace: gitlab-observability\nspec:\n  selector:\n    app: gitlab-ci-pipelines-exporter\n  ports:\n    - port: 8080\n      targetPort: 8080\n```\n\n### 3. Node Exporter deployen (DaemonSet)\n\n```yaml\n# node-exporter-daemonset.yaml\napiVersion: apps/v1\nkind: DaemonSet\nmetadata:\n  name: node-exporter\n  namespace: gitlab-observability\nspec:\n  selector:\n    matchLabels:\n      app: node-exporter\n  template:\n    metadata:\n      labels:\n        app: node-exporter\n    spec:\n      containers:\n        - name: node-exporter\n          image: prom/node-exporter:latest\n          ports:\n            - containerPort: 9100\n---\napiVersion: v1\nkind: Service\nmetadata:\n  name: node-exporter\n  namespace: gitlab-observability\nspec:\n  selector:\n    app: node-exporter\n  ports:\n    - port: 9100\n      targetPort: 9100\n```\n\n### 4. Prometheus deployen\n\n```yaml\n# prometheus-deployment.yaml\napiVersion: apps/v1\nkind: Deployment\nmetadata:\n  name: prometheus\n  namespace: gitlab-observability\nspec:\n  replicas: 1\n  selector:\n    matchLabels:\n      app: prometheus\n  template:\n    metadata:\n      labels:\n        app: prometheus\n    spec:\n      containers:\n        - name: prometheus\n          image: prom/prometheus:latest\n          ports:\n            - containerPort: 9090\n          volumeMounts:\n            - name: config\n              mountPath: /etc/prometheus\n      volumes:\n        - name: config\n          configMap:\n            name: prometheus-config\n---\napiVersion: v1\nkind: Service\nmetadata:\n  name: prometheus\n  namespace: gitlab-observability\nspec:\n  selector:\n    app: prometheus\n  ports:\n    - port: 9090\n      targetPort: 9090\n```\n\n### 5. Grafana deployen\n\nDas folgende Grafana-Deployment startet mit deaktivierter Authentifizierung\n(`GF_AUTH_ANONYMOUS_ENABLED: true`) für den einfachen Einstieg.\n\n**Diese Einstellung erlaubt jedem mit Netzwerkzugang, alle Dashboards ohne\nAnmeldung einzusehen.** Für Produktions-Deployments diese Variable entfernen\noder auf false setzen und einen geeigneten Authentifizierungs-Provider\n(LDAP, SAML/SSO oder OAuth) konfigurieren, um den Zugriff auf autorisierte\nNutzende zu beschränken.\n\n```yaml\n# grafana-deployment.yaml\napiVersion: apps/v1\nkind: Deployment\nmetadata:\n  name: grafana\n  namespace: gitlab-observability\nspec:\n  replicas: 1\n  selector:\n    matchLabels:\n      app: grafana\n  template:\n    metadata:\n      labels:\n        app: grafana\n    spec:\n      containers:\n        - name: grafana\n          image: grafana/grafana:10.0.0\n          ports:\n            - containerPort: 3000\n          env:\n            # Für Produktion ENTFERNEN oder auf 'false' setzen.\n            # Bei 'true' können alle Nutzenden mit Netzwerkzugang\n            # Dashboards ohne Authentifizierung einsehen.\n            - name: GF_AUTH_ANONYMOUS_ENABLED\n              value: 'true'\n          volumeMounts:\n            - name: dashboards-provider\n              mountPath: /etc/grafana/provisioning/dashboards\n            - name: datasources\n              mountPath: /etc/grafana/provisioning/datasources\n            - name: dashboards\n              mountPath: /var/lib/grafana/dashboards\n      volumes:\n        - name: dashboards-provider\n          configMap:\n            name: grafana-dashboards-provider\n        - name: datasources\n          configMap:\n            name: grafana-datasources\n        - name: dashboards\n          configMap:\n            name: grafana-dashboards\n---\napiVersion: v1\nkind: Service\nmetadata:\n  name: grafana\n  namespace: gitlab-observability\nspec:\n  selector:\n    app: grafana\n  ports:\n    - port: 3000\n      targetPort: 3000\n```\n\n### 6. Network Policy setzen\n\nDen Inter-Pod-Traffic auf die erforderlichen Kommunikationspfade beschränken:\n\n```yaml\n# network-policy.yaml\napiVersion: networking.k8s.io/v1\nkind: NetworkPolicy\nmetadata:\n  name: observability-policy\n  namespace: gitlab-observability\nspec:\n  podSelector: {}\n  policyTypes:\n    - Ingress\n  ingress:\n    # Prometheus scrapt Exporter und Node-Exporter\n    - from:\n        - podSelector:\n            matchLabels:\n              app: prometheus\n      ports:\n        - port: 8080\n        - port: 9100\n    # Grafana fragt Prometheus ab\n    - from:\n        - podSelector:\n            matchLabels:\n              app: grafana\n      ports:\n        - port: 9090\n```\n\n### 7. Validieren\n\n```bash\nkubectl get pods -n gitlab-observability\nkubectl port-forward svc/grafana 3000:3000 -n gitlab-observability\ncurl http://localhost:3000/api/health\n```\n\n\n## Konfigurationsreferenz\n\n### Exporter-Konfiguration\n\n```yaml\n# gitlab-ci-pipelines-exporter.yml (ConfigMap: gcpe-config)\nlog:\n  level: info\ngitlab:\n  url: https://gitlab.your-domain.com\n  maximum_requests_per_second: 10\nproject_defaults:\n  pull:\n    pipeline:\n      jobs:\n        enabled: true\nwildcards:\n  - owner:\n      name: your-group-name\n      kind: group\n    archived: false\n```\n\n### Prometheus-Konfiguration\n\n```yaml\n# prometheus.yml (ConfigMap: prometheus-config)\nglobal:\n  scrape_interval: 15s\nscrape_configs:\n  - job_name: 'gitlab-ci-pipelines-exporter'\n    static_configs:\n      - targets: ['gitlab-ci-pipelines-exporter:8080']\n  - job_name: 'node-exporter'\n    static_configs:\n      - targets: ['node-exporter:9100']\n```\n\n### Grafana-Datenquellen\n\n```yaml\n# datasources.yml (ConfigMap: grafana-datasources)\napiVersion: 1\ndatasources:\n  - name: Prometheus\n    type: prometheus\n    access: proxy\n    url: http://prometheus:9090\n    isDefault: true\n# dashboards.yml (ConfigMap: grafana-dashboards-provider)\napiVersion: 1\nproviders:\n  - name: 'default'\n    folder: 'GitLab CI/CD'\n    type: file\n    options:\n      path: /var/lib/grafana/dashboards\n```\n\n\n## Wichtige Metriken\n\n### Pipeline-Exporter-Metriken\n\n| Metrik | Beschreibung |\n| :---- | :---- |\n| `gitlab_ci_pipeline_duration_seconds` | Pipeline-Ausführungszeit |\n| `gitlab_ci_pipeline_status` | Pipeline-Erfolg/-Fehler nach Projekt |\n| `gitlab_ci_pipeline_job_duration_seconds` | Einzelne Job-Ausführungszeit |\n| `gitlab_ci_pipeline_job_status` | Job-Erfolgs-/-Fehlerstatus |\n| `gitlab_ci_pipeline_job_artifact_size_bytes` | Artifact-Speicherverbrauch |\n| `gitlab_ci_pipeline_coverage` | Code-Coverage-Prozentsatz |\n| `gitlab_ci_environment_deployment_count` | Deployment-Häufigkeit |\n| `gitlab_ci_environment_deployment_duration_seconds` | Deployment-Ausführungszeit |\n| `gitlab_ci_environment_behind_commits_count` | Environment-Drift gegenüber main |\n\n### Node-Exporter-Metriken\n\n| Metrik | Beschreibung |\n| :---- | :---- |\n| `node_cpu_seconds_total` | CPU-Auslastung |\n| `node_memory_MemAvailable_bytes` | Verfügbarer Arbeitsspeicher |\n| `node_filesystem_avail_bytes` | Verfügbarer Festplattenspeicher |\n| `node_load1` | 1-Minuten-Lastdurchschnitt |\n\n\n## Fehlerbehebung\n\n### Grafana-Plugin-Installation in Air-gapped-Umgebungen\n\nFür Offline-Umgebungen Plugins manuell installieren. Beispiel für Kubernetes:\n\n```bash\n# Plugin-ZIP in den Grafana-Pod kopieren\nkubectl cp grafana-polystat-panel-2.1.16.zip \\\n  gitlab-observability/grafana-\u003Cpod-id>:/tmp/\n# Plugin entpacken\nkubectl exec -it -n gitlab-observability deploy/grafana -- \\\n  sh -c \"unzip /tmp/grafana-polystat-panel-2.1.16.zip -d /var/lib/grafana/plugins/\"\n# Grafana-Pod neu starten\nkubectl rollout restart deployment/grafana -n gitlab-observability\n# Installation prüfen\nkubectl exec -it -n gitlab-observability deploy/grafana -- \\\n  ls -al /var/lib/grafana/plugins/\n```\n\n\n## Unternehmensaspekte\n\nFür regulierte Branchen gilt:\n\n* **Token-Sicherheit:** GitLab Personal Access Tokens in einem dedizierten\n  Secrets-Manager speichern, nicht hartcodiert in ConfigMaps. Token-Rotation\n  durchsetzen und den Scope auf **read\\_api** beschränken.\n* **Netzwerksegmentierung:** Hinter einem Reverse Proxy mit TLS-Terminierung\n  deployen. In Kubernetes einen Ingress-Controller mit automatisierter\n  Zertifikatsbereitstellung verwenden.\n* **Authentifizierung:** Grafana mit dem Identity Provider der Organisation\n  konfigurieren (SAML, LDAP oder OAuth/OIDC), um rollenbasierte\n  Zugriffskontrolle auf Dashboards durchzusetzen.\n\n\n## Warum GitLab?\n\nGitLabs API-First-Design ermöglicht individuelle Observability-Lösungen, die\nnative Funktionen wie Value Stream Analytics und DORA-Metriken ergänzen. Die\noffene Architektur erlaubt es Unternehmen, bewährte Open-Source-Werkzeuge –\nwie den gitlab-ci-pipelines-exporter – direkt in bestehende\nUnternehmensinfrastruktur zu integrieren, ohne etablierte Workflows zu\nunterbrechen.\n\nMit wachsender Observability-Reife bieten GitLabs eingebaute\nObservability-Funktionen einen natürlichen nächsten Schritt – tiefere,\nintegrierte Transparenz ohne zusätzliche Werkzeuge. Mehr zu den nativen\nPlattformfunktionen unter\n[GitLab Observability](https://docs.gitlab.com/operations/observability/observability/).\n",[106,722,723],"product","tutorial",{"featured":14,"template":15,"slug":725},"how-to-build-ci-cd-observability-at-scale",{"content":727,"config":738},{"body":728,"title":729,"description":730,"authors":731,"heroImage":733,"date":734,"category":11,"tags":735},"## Abschnitt 1: Das Modell verstehen\n*Für Engineering-Leads und Entscheidungsträger: Konzept, Anwendungsfälle und Architekturprinzipien. Konfigurationsdetails folgen in Abschnitt 2.*\n\nDie meisten CI/CD-Werkzeuge können einen Build ausführen und ein Deployment anstoßen. Der Unterschied zeigt sich erst dann, wenn die Delivery-Anforderungen komplexer werden: ein Monorepo mit einem Dutzend Services, Microservices über mehrere Repositories verteilt, Deployments in Dutzende von Umgebungen gleichzeitig – oder ein Platform-Team, das organisationsweite Standards durchsetzen will, ohne dabei zum Engpass zu werden.\n\nGitLabs Pipeline-Modell wurde für genau diese Komplexität entwickelt. Parent-Child-Pipelines, DAG-Execution, dynamische Pipeline-Generierung, Multi-Project-Trigger, Merge-Request-Pipelines mit Merged-Results-Verarbeitung und CI/CD Components lösen jeweils eine eigene Klasse von Problemen. Da sich diese Bausteine kombinieren lassen, erschließt das vollständige Modell mehr als nur kürzere Pipeline-Laufzeiten.\n\nDieser Artikel beschreibt die fünf Muster, bei denen das Modell seine Stärken deutlich zeigt – jeweils zugeordnet zu einem konkreten Engineering-Szenario. Konfigurationen und Implementierungsdetails folgen in Abschnitt 2.\n\n### 1. Monorepos: Parent-Child-Pipelines und DAG-Execution\n\n**Das Problem:** Ein Monorepo enthält Frontend, Backend und Dokumentation. Jeder Commit löst einen vollständigen Rebuild aller Komponenten aus – auch wenn sich nur eine README-Datei geändert hat.\n\nGitLab kombiniert zwei sich ergänzende Mechanismen: [Parent-Child-Pipelines](https://docs.gitlab.com/ci/pipelines/downstream_pipelines/#parent-child-pipelines) ermöglichen es einer übergeordneten Pipeline, isolierte Child-Pipelines zu starten. [DAG-Execution via `needs`](https://docs.gitlab.com/ci/yaml/#needs) bricht die starre Stage-Reihenfolge auf und startet Jobs, sobald ihre Abhängigkeiten abgeschlossen sind – nicht erst, wenn alle Jobs einer Stage fertig sind.\n\nEine Parent-Pipeline erkennt, welche Teile des Repos sich geändert haben, und löst ausschließlich die betroffenen Child-Pipelines aus. Jeder Service verwaltet seine eigene Pipeline-Konfiguration; Änderungen in einem Service können keine anderen beeinflussen. Damit bleibt die Komplexität beherrschbar, während das Repository und das Team wachsen.\n\nEinen technischen Aspekt gilt es dabei zu kennen: Wenn mehrere Dateien an einen einzelnen `trigger: include:`-Block übergeben werden, fusioniert GitLab sie zu einer einzigen Child-Pipeline-Konfiguration. Jobs aus diesen Dateien teilen denselben Pipeline-Kontext und können sich gegenseitig per `needs:` referenzieren – das ist die Voraussetzung für die DAG-Optimierung. Werden die Dateien stattdessen auf separate Trigger-Jobs aufgeteilt, entsteht jeweils eine isolierte Pipeline, und dateiübergreifende `needs:`-Referenzen funktionieren nicht.\n\nIn großen Monorepos lassen sich Pipeline-Laufzeiten durch DAG-Execution deutlich reduzieren, da Jobs nicht mehr auf unabhängige Arbeitsschritte in derselben Stage warten.\n\n### 2. Microservices: Cross-Repo-Pipelines über mehrere Projekte\n\n**Das Problem:** Frontend und Backend leben in separaten Repositories. Wenn das Frontend-Team eine Änderung ausliefert, ist nicht erkennbar, ob sie die Backend-Integration beeinträchtigt – und umgekehrt.\n\n[Multi-Project-Pipelines](https://docs.gitlab.com/ci/pipelines/downstream_pipelines/#multi-project-pipelines) ermöglichen es, aus einem Projekt heraus eine Pipeline in einem anderen Projekt auszulösen und auf das Ergebnis zu warten. Das auslösende Projekt sieht die verknüpfte Downstream-Pipeline direkt in seiner eigenen Pipeline-Ansicht.\n\nIn der Praxis erstellt die Frontend-Pipeline ein API-Contract-Artifact und veröffentlicht es, bevor die Backend-Pipeline ausgelöst wird. Das Backend ruft dieses Artifact über die [Jobs API](https://docs.gitlab.com/api/jobs/#download-a-single-artifact-file-from-specific-tag-or-branch) ab und validiert es, bevor weitere Schritte erlaubt sind. Wird eine Breaking Change erkannt, schlägt die Backend-Pipeline fehl – und mit ihr die Frontend-Pipeline. Probleme, die bisher erst in der Produktion sichtbar wurden, werden damit im Pipeline-Prozess abgefangen. Die Abhängigkeit zwischen Services wird sichtbar, nachvollziehbar und aktiv verwaltbar.\n\n![Cross-project pipelines](https://res.cloudinary.com/about-gitlab-com/image/upload/v1775738762/Blog/Imported/hackathon-fake-blog-post-s/image4_h6mfsb.png \"Cross-project pipelines\") *Cross-project pipelines*\n\n### 3. Multi-Tenant/Matrix-Deployments: Dynamische Child-Pipelines\n\n**Das Problem:** Dieselbe Anwendung wird in 15 Kundenumgebungen, drei Cloud-Regionen oder den Stages Dev/Staging/Prod deployed. Manuelle Anpassungen je Umgebung führen zu Konfigurationsdrift. Eine separate Pipeline pro Umgebung ist von Anfang an nicht wartbar.\n\n[Dynamische Child-Pipelines](https://docs.gitlab.com/ci/pipelines/downstream_pipelines/#dynamic-child-pipelines) generieren die Pipeline-Struktur zur Laufzeit. Ein Job führt ein Skript aus, das eine YAML-Datei erzeugt – und diese YAML-Datei wird zur Pipeline für den nächsten Schritt. Die Pipeline-Struktur selbst wird damit zu Daten.\n\nDas Generierungsskript iteriert über eine `ENVIRONMENTS`-Variable, statt jede Umgebung fest zu kodieren. Eine neue Umgebung lässt sich durch Anpassen der Variable hinzufügen – ohne Änderungen an der Pipeline-Konfiguration selbst. Trigger-Jobs erben mit `extends:` eine gemeinsame Template-Konfiguration, sodass `strategy: depend` einmal definiert und nicht für jeden Trigger-Job wiederholt wird. Ein `when: manual`-Gate für das Produktions-Deployment ist direkt in den Pipeline-Graph integriert.\n\nPlatform-Teams nutzen dieses Muster, um Dutzende von Umgebungen zu verwalten, ohne Pipeline-Logik zu duplizieren.\n\n![Dynamic pipeline](https://res.cloudinary.com/about-gitlab-com/image/upload/v1775738765/Blog/Imported/hackathon-fake-blog-post-s/image7_wr0kx2.png \"Dynamic pipeline\")\n\n### 4. MR-First-Delivery: Merge-Request-Pipelines, Merged-Results und Workflow-Routing\n\n**Das Problem:** Die Pipeline läuft bei jedem Push auf jeden Branch. Aufwändige Tests werden auf Feature-Branches ausgeführt, die nie gemergt werden. Gleichzeitig gibt es keine Garantie, dass das Getestete dem entspricht, was nach dem Merge auf `main` tatsächlich landet.\n\nGitLab kombiniert drei ineinandergreifende Mechanismen: [Merge-Request-Pipelines](https://docs.gitlab.com/ci/pipelines/merge_request_pipelines/) laufen ausschließlich dann, wenn ein Merge Request existiert – nicht bei jedem Branch-Push. Allein dadurch entfällt ein erheblicher Anteil unnötiger Compute-Ausführungen. [Merged-Results-Pipelines](https://docs.gitlab.com/ci/pipelines/merged_results_pipelines/) gehen einen Schritt weiter: GitLab erstellt einen temporären Merge-Commit aus dem Branch und dem aktuellen Ziel-Branch und führt die Pipeline dagegen aus. Getestet wird damit das tatsächliche Ergebnis des Merges – nicht der Branch in Isolation. [Workflow-Rules](https://docs.gitlab.com/ci/yaml/workflow/) definieren schließlich, welcher Pipeline-Typ unter welchen Bedingungen ausgeführt wird. Die `$CI_OPEN_MERGE_REQUESTS`-Guard verhindert dabei, dass für einen Branch mit offenem MR doppelte Pipelines ausgelöst werden.\n\nDas Ergebnis ist ein Pipeline-Verhalten, das sich je nach Kontext unterscheidet: Ein Push auf einen Feature-Branch ohne offenen MR führt nur Lint und Unit-Tests aus. Sobald ein MR geöffnet wird, wechseln die Workflow-Rules auf eine MR-Pipeline mit der vollständigen Test-Suite gegen das Merged-Result. Ein Merge auf `main` stellt ein manuelles Produktions-Deployment in die Warteschlange. Der Nightly-Scan läuft einmalig als geplante Pipeline – nicht bei jedem Commit.\n\nMerged-Results-Pipelines fangen dabei die Klasse von Fehlern ab, die erst nach einem Merge sichtbar werden – bevor sie `main` erreichen.\n\n### 5. Governed Pipelines: CI/CD Components\n\n**Das Problem:** Das Platform-Team hat den richtigen Weg für Build, Test und Deploy definiert. Jedes Anwendungsteam pflegt jedoch eine eigene `.gitlab-ci.yml` mit subtilen Abweichungen. Security-Scanning wird übersprungen. Deployment-Standards driften. Audits werden aufwändig.\n\n[CI/CD Components](https://docs.gitlab.com/ci/components/) ermöglichen es Platform-Teams, versionierte, wiederverwendbare Pipeline-Bausteine zu veröffentlichen. Anwendungsteams binden sie mit einer einzigen `include:`-Zeile ein – kein Copy-Paste, kein Drift. Components sind über den [CI/CD Catalog](https://docs.gitlab.com/ci/components/#cicd-catalog) auffindbar, sodass Teams bewährte Bausteine finden und übernehmen können, ohne das Platform-Team direkt einschalten zu müssen.\n\nDrei Zeilen `include:` ersetzen hunderte von duplizierten YAML-Zeilen. Das Platform-Team kann einen Security-Fix in einer neuen Komponentenversion veröffentlichen – Teams steigen auf ihrem eigenen Zeitplan um, oder das Platform-Team fixiert alle auf eine Mindestversion. In beiden Fällen propagiert eine Änderung organisationsweit, statt repo-für-repo angewendet zu werden.\n\nKombiniert mit [Resource Groups](https://docs.gitlab.com/ci/resource_groups/) zur Vermeidung konkurrierender Deployments und [Protected Environments](https://docs.gitlab.com/ci/environments/protected_environments/) für Freigabe-Gates entsteht eine governed Delivery-Plattform, auf der **Compliance der Standard ist, nicht die Ausnahme**. Platform-Teams setzen Vorgaben durch, ohne zum Engpass zu werden.\n\n![Component pipeline (imported jobs)](https://res.cloudinary.com/about-gitlab-com/image/upload/v1775738776/Blog/Imported/hackathon-fake-blog-post-s/image2_pizuxd.png \"Component pipeline (imported jobs)\")\n\n## Das Modell als Ganzes\n\nKeines dieser Muster existiert isoliert. Der Wert von GitLabs Pipeline-Modell liegt in der Kombinierbarkeit seiner Bausteine:\n\n- Ein Monorepo nutzt Parent-Child-Pipelines, und jede Child-Pipeline nutzt DAG-Execution.\n- Eine Microservices-Plattform nutzt Multi-Project-Pipelines, und jedes Projekt nutzt MR-Pipelines mit Merged-Results.\n- Eine governed Plattform nutzt CI/CD Components, um die obigen Muster organisationsweit zu standardisieren.\n\nDie meisten Teams entdecken eines dieser Muster, wenn sie auf ein konkretes Problem stoßen. Teams, die das vollständige Modell verstehen, entwickeln daraus eine Delivery-Infrastruktur, die tatsächlich abbildet, wie ihre Engineering-Organisation arbeitet – und mit ihr wächst.\n\n## Weitere Muster\n\nDas Pipeline-Modell geht über die fünf vorgestellten Muster hinaus:\n\n- [Review Apps mit dynamischen Umgebungen](https://docs.gitlab.com/ci/environments/) erstellen für jeden Feature-Branch eine Live-Vorschau und räumen sie automatisch auf, wenn der MR geschlossen wird.\n- [Caching- und Artifact-Strategien](https://docs.gitlab.com/ci/caching/) sind nach der strukturellen Arbeit häufig der direkteste Weg zur weiteren Laufzeitoptimierung – ohne die Pipeline-Struktur zu verändern.\n- [Geplante und API-ausgelöste Pipelines](https://docs.gitlab.com/ci/pipelines/schedules/) eignen sich für Workloads, die nicht bei jedem Code-Push laufen sollten: Nightly-Security-Scans, Compliance-Reports und Release-Automatisierung lassen sich als geplante oder [API-ausgelöste](https://docs.gitlab.com/ci/triggers/) Pipelines mit `$CI_PIPELINE_SOURCE`-Routing modellieren.\n\n> [GitLab Ultimate kostenlos testen](https://about.gitlab.com/de-de/free-trial/) und Pipeline-Logik ab heute einsetzen.\n\n## Für deutsche Unternehmen: Regulatorischer Kontext\n\nTeams, die Pipeline-Governance nach Muster 5 einführen, adressieren dabei möglicherweise auch Anforderungen, die regulatorische Frameworks an sichere Softwareentwicklungsprozesse stellen.\n\nCI/CD Components mit erzwungenen Security-Gates könnten Anforderungen an sichere Entwicklungsprozesse betreffen – beispielsweise in Bereichen, die Frameworks wie NIS2, ISO 27001 oder BSI IT-Grundschutz an den Software-Entwicklungslebenszyklus adressieren. Protected Environments und Resource Groups betreffen ähnliche Themen im Bereich Änderungskontrolle und Umgebungstrennung, wie sie in Governance-Frameworks typischerweise explizit formuliert sind.\n\nMulti-Project-Pipelines mit API-Contract-Validierung (Muster 2) schaffen Sichtbarkeit über Service-Abhängigkeiten hinweg – ein Aspekt, den Frameworks zur Lieferkettensicherheit adressieren.\n\nMerged-Results-Pipelines (Muster 4) dokumentieren automatisch, dass das tatsächliche Merge-Ergebnis getestet wurde, nicht nur der Feature-Branch in Isolation. Dies könnte Anforderungen an nachvollziehbare Änderungsprozesse betreffen, wie sie in Change-Management-Kontrollen verschiedener Sicherheitsframeworks formuliert sind.\n\nFür konkrete Compliance-Anforderungen im eigenen regulatorischen Umfeld empfiehlt sich Rücksprache mit entsprechender Fachberatung.\n\n## Abschnitt 2: Konfiguration und Implementierung\n\n*Für Entwicklungsteams und DevOps-Praktiker: ausgewählte Konfigurationsbeispiele zu den Mustern 1, 4 und 5. Für vollständige Konfigurationen aller Muster: [englischer Originalartikel](https://about.gitlab.com/blog/5-ways-gitlab-pipeline-logic-solves-real-engineering-problems/).*\n\nDie folgenden Konfigurationen sind illustrativ aufgebaut. Die Skripte verwenden `echo`-Befehle, um das Wesentliche sichtbar zu halten. Für den produktiven Einsatz werden die `echo`-Befehle durch die tatsächlichen Build-, Test- und Deploy-Schritte ersetzt.\n\n### Muster 1: Parent-Child-Pipelines und DAG-Execution\n\nEine Parent-Pipeline erkennt Änderungen und löst nur die betroffenen Child-Pipelines aus:\n\n```yaml # .gitlab-ci.yml stages:\n  - trigger\n\ntrigger-services:\n  stage: trigger\n  trigger:\n    include:\n      - local: '.gitlab/ci/api-service.yml'\n      - local: '.gitlab/ci/web-service.yml'\n      - local: '.gitlab/ci/worker-service.yml'\n    strategy: depend\n```\n\nInnerhalb der Child-Pipeline ermöglicht `needs:` DAG-Execution – der Test startet, sobald der Build abgeschlossen ist, ohne auf andere Jobs in derselben Stage zu warten:\n\n```yaml # .gitlab/ci/api-service.yml stages:\n  - build\n  - test\n\nbuild-api:\n  stage: build\n  script:\n    - echo \"Building API service\"\n\ntest-api:\n  stage: test\n  needs: [build-api]\n  script:\n    - echo \"Running API tests\"\n```\n\n![Local downstream pipelines](https://res.cloudinary.com/about-gitlab-com/image/upload/v1775738759/Blog/Imported/hackathon-fake-blog-post-s/image3_vwj3rz.png \"Local downstream pipelines\")\n\n### Muster 4: MR-First-Delivery\n\nWorkflow-Rules, MR-Pipelines und Merged-Results zusammen ergeben ein kontextabhängiges Pipeline-Verhalten:\n\n```yaml # .gitlab-ci.yml workflow:\n  rules:\n    - if: $CI_PIPELINE_SOURCE == \"merge_request_event\"\n    - if: $CI_COMMIT_BRANCH && $CI_OPEN_MERGE_REQUESTS\n      when: never\n    - if: $CI_COMMIT_BRANCH\n    - if: $CI_PIPELINE_SOURCE == \"schedule\"\n\nstages:\n  - fast-checks\n  - expensive-tests\n  - deploy\n\nlint-code:\n  stage: fast-checks\n  script:\n    - echo \"Running linter\"\n  rules:\n    - if: $CI_PIPELINE_SOURCE == \"push\"\n    - if: $CI_PIPELINE_SOURCE == \"merge_request_event\"\n    - if: $CI_COMMIT_BRANCH == \"main\"\n\nunit-tests:\n  stage: fast-checks\n  script:\n    - echo \"Running unit tests\"\n  rules:\n    - if: $CI_PIPELINE_SOURCE == \"push\"\n    - if: $CI_PIPELINE_SOURCE == \"merge_request_event\"\n    - if: $CI_COMMIT_BRANCH == \"main\"\n\nintegration-tests:\n  stage: expensive-tests\n  script:\n    - echo \"Running integration tests (15 min)\"\n  rules:\n    - if: $CI_PIPELINE_SOURCE == \"merge_request_event\"\n    - if: $CI_COMMIT_BRANCH == \"main\"\n\ne2e-tests:\n  stage: expensive-tests\n  script:\n    - echo \"Running E2E tests (30 min)\"\n  rules:\n    - if: $CI_PIPELINE_SOURCE == \"merge_request_event\"\n    - if: $CI_COMMIT_BRANCH == \"main\"\n\nnightly-comprehensive-scan:\n  stage: expensive-tests\n  script:\n    - echo \"Running full nightly suite (2 hours)\"\n  rules:\n    - if: $CI_PIPELINE_SOURCE == \"schedule\"\n\ndeploy-production:\n  stage: deploy\n  script:\n    - echo \"Deploying to production\"\n  rules:\n    - if: $CI_COMMIT_BRANCH == \"main\"\n      when: manual\n```\n\n![Conditional pipelines (within a branch with no MR)](https://res.cloudinary.com/about-gitlab-com/image/upload/v1775738768/Blog/Imported/hackathon-fake-blog-post-s/image6_dnfcny.png \"Conditional pipelines (within a branch with no MR)\")\n\n![Conditional pipelines (within an MR)](https://res.cloudinary.com/about-gitlab-com/image/upload/v1775738772/Blog/Imported/hackathon-fake-blog-post-s/image1_wyiafu.png \"Conditional pipelines (within an MR)\")\n\n![Conditional pipelines (on the main branch)](https://res.cloudinary.com/about-gitlab-com/image/upload/v1775738774/Blog/Imported/hackathon-fake-blog-post-s/image5_r6lkfd.png \"Conditional pipelines (on the main branch)\")\n\n### Muster 5: CI/CD Components\n\nEine Komponentendefinition aus einer gemeinsamen Bibliothek:\n\n```yaml # templates/deploy.yml spec:\n  inputs:\n    stage:\n      default: deploy\n    environment:\n      default: production\n--- deploy-job:\n  stage: $[[ inputs.stage ]]\n  script:\n    - echo \"Deploying $APP_NAME to $[[ inputs.environment ]]\"\n    - echo \"Deploy URL: $DEPLOY_URL\"\n  environment:\n    name: $[[ inputs.environment ]]\n```\n\nSo bindet ein Anwendungsteam die Komponenten ein:\n\n```yaml # Application repo: .gitlab-ci.yml variables:\n  APP_NAME: \"my-awesome-app\"\n  DEPLOY_URL: \"https://api.example.com\"\n\ninclude:\n  - component: gitlab.com/my-org/component-library/build@v1.0.6\n  - component: gitlab.com/my-org/component-library/test@v1.0.6\n  - component: gitlab.com/my-org/component-library/deploy@v1.0.6\n    inputs:\n      environment: staging\n\nstages:\n  - build\n  - test\n  - deploy\n```\n\n### Orientierung zu den Mustern 2 und 3\n\n**Muster 2 (Multi-Project-Pipelines):** Das Frontend-Repository publiziert ein API-Contract-Artifact und löst anschließend die Backend-Pipeline aus. Das Backend ruft das Artifact über die GitLab Jobs API ab und validiert es. Der `integration-test`-Job läuft dabei nur dann, wenn er von einer Upstream-Pipeline ausgelöst wurde (`$CI_PIPELINE_SOURCE == \"pipeline\"`), nicht bei einem eigenständigen Push. Die Frontend-Projekt-ID wird als CI/CD-Variable gesetzt, um Hardcoding zu vermeiden. Vollständige Konfigurationen beider Repositories: [englischer Originalartikel](https://about.gitlab.com/blog/5-ways-gitlab-pipeline-logic-solves-real-engineering-problems/#2-microservices-cross-repo-multi-project-pipelines).\n\n**Muster 3 (Dynamische Child-Pipelines):** Ein `generate-config`-Job erzeugt zur Laufzeit environment-spezifische YAML-Dateien. Trigger-Jobs nutzen `extends:` für gemeinsam genutzte Konfiguration und `needs:` für sequenzielle Promotion (dev → staging → prod mit manuellem Gate). Vollständige Konfiguration: [englischer Originalartikel](https://about.gitlab.com/blog/5-ways-gitlab-pipeline-logic-solves-real-engineering-problems/#3-multi-tenant--matrix-deployments-dynamic-child-pipelines).\n\n## Weiterführende Artikel\n\n- [Variable and artifact sharing in GitLab parent-child pipelines](https://about.gitlab.com/blog/variable-and-artifact-sharing-in-gitlab-parent-child-pipelines/)\n- [CI/CD inputs: Secure and preferred method to pass parameters to a pipeline](https://about.gitlab.com/blog/ci-cd-inputs-secure-and-preferred-method-to-pass-parameters-to-a-pipeline/)\n- [Tutorial: How to set up your first GitLab CI/CD component](https://about.gitlab.com/blog/tutorial-how-to-set-up-your-first-gitlab-ci-cd-component/)\n- [How to include file references in your CI/CD components](https://about.gitlab.com/blog/how-to-include-file-references-in-your-ci-cd-components/)\n- [FAQ: GitLab CI/CD Catalog](https://about.gitlab.com/blog/faq-gitlab-ci-cd-catalog/)\n- [Building a GitLab CI/CD pipeline for a monorepo the easy way](https://about.gitlab.com/blog/building-a-gitlab-ci-cd-pipeline-for-a-monorepo-the-easy-way/)\n- [A CI/CD component builder's journey](https://about.gitlab.com/blog/a-ci-component-builders-journey/)\n- [CI/CD Catalog goes GA: No more building pipelines from scratch](https://about.gitlab.com/blog/ci-cd-catalog-goes-ga-no-more-building-pipelines-from-scratch/)","5 GitLab-Pipeline-Muster für komplexe Engineering-Herausforderungen","Wie Parent-Child-Pipelines, DAG-Execution, MR-Pipelines und CI/CD Components komplexe Delivery-Probleme lösen – von Monorepos bis zur governed Plattform.",[732],"Omid Khan","https://res.cloudinary.com/about-gitlab-com/image/upload/v1772721753/frfsm1qfscwrmsyzj1qn.png","2026-04-09",[106,736,723,737],"DevOps platform","features",{"featured":26,"template":15,"slug":739},"5-ways-gitlab-pipeline-logic-solves-real-engineering-problems",{"content":741,"config":750},{"title":742,"description":743,"authors":744,"heroImage":746,"date":747,"body":748,"category":11,"tags":749},"GitLab Container Virtual Registry mit Docker Hardened Images einrichten","Mehrere Registries hinter einem Endpunkt – GitLab Container Virtual Registry mit Docker Hardened Images, Caching und Audit-Trail.",[745],"Tim Rizzi","https://res.cloudinary.com/about-gitlab-com/image/upload/v1772111172/mwhgbjawn62kymfwrhle.png","2026-03-12","Wer im Plattformteam arbeitet, kennt solche Gespräche:\n\n*„Security sagt: Wir müssen gehärtete Base-Images verwenden.\"*\n\n*„Prima – wo trage ich jetzt die Credentials für noch eine weitere Registry ein?\"*\n\n*„Und wie stellen wir sicher, dass alle sie auch wirklich nutzen?\"*\n\nOder diese hier:\n\n*„Warum sind unsere Builds so langsam?\"*\n\n*„Wir pullen dasselbe 500-MB-Image in jedem einzelnen Job neu von Docker Hub.\"*\n\n*„Kann man die nicht irgendwo cachen?\"*\n\nIch arbeite bei GitLab an der [Container Virtual Registry](https://docs.gitlab.com/user/packages/virtual_registry/container/) – einem Pull-Through-Cache, der vor den vorgelagerten Registries sitzt: Docker Hub, dhi.io (Docker Hardened Images), MCR und Quay. Teams erhalten einen einzigen Endpunkt zum Pullen. Images werden beim ersten Abruf gecacht; alle nachfolgenden Pulls kommen aus dem Cache. Das Entwicklungsteam muss nicht wissen, aus welchem Upstream ein bestimmtes Image stammt.\n\nDieser Artikel zeigt die Einrichtung der Container Virtual Registry – mit Docker Hardened Images als konkretem Anwendungsfall, da diese Kombination für Teams mit Sicherheitsanforderungen besonders naheliegt.\n\n## Das Problem: Registry-Wildwuchs im Plattformteam\n\nDie Plattformteams, mit denen ich spreche, verwalten Container-Images über drei bis fünf Registries:\n\n- **Docker Hub** für die meisten Base-Images\n- **dhi.io** für Docker Hardened Images (sicherheitskritische Workloads)\n- **MCR** für .NET- und Azure-Tooling\n- **Quay.io** für das Red-Hat-Ökosystem\n- **Interne Registries** für proprietäre Images\n\nJede davon hat eigene Authentifizierungsmechanismen, unterschiedliche Netzwerklatenz und eine eigene Pfadstruktur für Images.\n\nCI/CD-Konfigurationen füllen sich mit registry-spezifischer Logik. Credential-Management wird zum eigenständigen Projekt. Und jeder Pipeline-Job lädt dieselben Base-Images erneut über das Netz – obwohl sie sich seit Wochen nicht geändert haben.\n\nContainer Virtual Registry konsolidiert das: eine Registry-URL, ein Authentifizierungsfluss über GitLab, gecachte Images aus GitLab-Infrastruktur statt wiederholter Internet-Traversierung.\n\n## Funktionsweise\n\nDas Modell ist geradlinig:\n\n```text\n\nPipeline ruft ab:\n  gitlab.com/virtual_registries/container/1000016/python:3.13\n\nVirtual Registry prüft:\n  1. Im Cache vorhanden? → Direkt zurückgeben\n  2. Nein? → Vom Upstream laden, cachen, zurückgeben\n\n\n```\n\nUpstreams werden in Prioritätsreihenfolge konfiguriert. Bei einem eingehenden Pull-Request durchsucht die Virtual Registry die Upstreams der Reihe nach, bis das Image gefunden wird. Das Ergebnis wird für einen konfigurierbaren Zeitraum gecacht – standardmäßig 24 Stunden.\n\n\n```text\n\n┌─────────────────────────────────────────────────────────┐ │                    CI/CD Pipeline                       │ │                          │                              │ │                          ▼                              │ │   gitlab.com/virtual_registries/container/\u003Cid>/image   │ └─────────────────────────────────────────────────────────┘\n                           │\n                           ▼\n┌─────────────────────────────────────────────────────────┐ │            Container Virtual Registry                   │ │                                                         │ │  Upstream 1: Docker Hub ────────────────┐               │ │  Upstream 2: dhi.io (Hardened) ────────┐│               │ │  Upstream 3: MCR ─────────────────────┐││               │ │  Upstream 4: Quay.io ────────────────┐│││               │ │                                      ││││               │ │                    ┌─────────────────┴┴┴┴──┐            │ │                    │        Cache          │            │ │                    │  (manifests + layers) │            │ │                    └───────────────────────┘            │ └─────────────────────────────────────────────────────────┘\n\n```\n\n## Was das konkret bringt – besonders mit Docker Hardened Images\n\n[Docker Hardened Images](https://docs.docker.com/dhi/) zeichnen sich durch minimale Angriffsfläche, nahezu keine bekannten CVEs, vollständige Software Bills of Materials (SBOMs) und SLSA-Provenance aus. Für Teams, die Base-Images für sicherheitskritische Workloads evaluieren, gehören sie auf die Shortlist.\n\nDer Wechsel zu dhi.io erzeugt jedoch dieselbe operative Reibung wie jede neue Registry:\n\n- **Credential-Verteilung**: Docker-Credentials müssen auf alle Systeme verteilt werden, die Images von dhi.io abrufen.\n- **CI/CD-Anpassungen**: Jede Pipeline muss für die Authentifizierung mit dhi.io aktualisiert werden.\n- **Akzeptanzproblem**: Ohne zentrale Steuerung greifen Teams weiterhin auf reguläre Images zurück.\n- **Fehlende Transparenz**: Ob Teams tatsächlich die gehärteten Varianten nutzen, ist kaum nachvollziehbar.\n\nDie Virtual Registry löst jeden dieser Punkte:\n\n**Einzelne Credential**: Teams authentifizieren sich bei GitLab. Die Virtual Registry übernimmt die Upstream-Authentifizierung. Docker-Credentials werden einmalig auf Registry-Ebene konfiguriert und gelten für alle Pulls.\n\n**Keine per-Team-CI/CD-Änderungen**: Pipelines auf die Virtual Registry zeigen lassen – fertig. Die Upstream-Konfiguration ist zentralisiert.\n\n**Schrittweise Einführung**: Da Images mit ihrem vollständigen Pfad gecacht werden, ist im Cache sichtbar, was tatsächlich abgerufen wird. Wird `library/python:3.11` statt der gehärteten Variante gepullt, ist das erkennbar.\n\n**Audit-Trail**: Der Cache zeigt exakt, welche Images aktiv genutzt werden – nachvollziehbar für Compliance-Zwecke und als Grundlage für das Verständnis der tatsächlichen Infrastruktur-Abhängigkeiten.\n\nWer das Konzept verstanden hat und die Einrichtung zu einem späteren Zeitpunkt in Angriff nimmt: Die wesentlichen Konzepte sind damit abgedeckt. Die technische Konfiguration folgt im nächsten Abschnitt.\n\n## Einrichtung\n\nDie folgende Einrichtung nutzt den Python-Client aus dem Demo-Projekt.\n\n### Virtual Registry erstellen\n\n```python\nfrom virtual_registry_client import VirtualRegistryClient\nclient = VirtualRegistryClient()\nregistry = client.create_virtual_registry(\n    group_id=\"785414\",  # ID der obersten Gruppe\n    name=\"platform-images\",\n    description=\"Cached container images for platform teams\"\n)\nprint(f\"Registry ID: {registry['id']}\") # Diese ID wird für die Pull-URL benötigt\n```\n\n### Docker Hub als Upstream hinzufügen\n\nFür offizielle Images wie Alpine, Python usw.:\n\n```python\n\ndocker_upstream = client.create_upstream(\n    registry_id=registry['id'],\n    url=\"https://registry-1.docker.io\",\n    name=\"Docker Hub\",\n    cache_validity_hours=24\n)\n\n```\n\n### Docker Hardened Images (dhi.io) hinzufügen\n\nDocker Hardened Images werden auf `dhi.io` gehostet – einer separaten Registry mit Authentifizierungspflicht:\n\n```python\n\ndhi_upstream = client.create_upstream(\n    registry_id=registry['id'],\n    url=\"https://dhi.io\",\n    name=\"Docker Hardened Images\",\n    username=\"your-docker-username\",\n    password=\"your-docker-access-token\",\n    cache_validity_hours=24\n)\n\n```\n\n### Weitere Upstreams hinzufügen\n\n```python\n\n# MCR für .NET-Teams client.create_upstream(\n    registry_id=registry['id'],\n    url=\"https://mcr.microsoft.com\",\n    name=\"Microsoft Container Registry\",\n    cache_validity_hours=48\n)\n# Quay für das Red-Hat-Ökosystem client.create_upstream(\n    registry_id=registry['id'],\n    url=\"https://quay.io\",\n    name=\"Quay.io\",\n    cache_validity_hours=24\n)\n\n```\n\n### CI/CD aktualisieren\n\nEine `.gitlab-ci.yml`, die über die Virtual Registry pullt:\n\n```yaml\n\nvariables:\n  VIRTUAL_REGISTRY_ID: \u003Cyour_virtual_registry_ID>\n\n  \nbuild:\n  image: docker:24\n  services:\n    - docker:24-dind\n  before_script:\n    # Authentifizierung bei GitLab – Upstream-Auth wird übernommen\n    - echo \"${CI_JOB_TOKEN}\" | docker login -u gitlab-ci-token --password-stdin gitlab.com\n  script:\n    # Alle Pulls laufen über die zentrale Virtual Registry\n    \n    # Offizielle Docker Hub Images (library/-Präfix erforderlich)\n    - docker pull gitlab.com/virtual_registries/container/${VIRTUAL_REGISTRY_ID}/library/alpine:latest\n    \n    # Docker Hardened Images von dhi.io (kein Präfix nötig)\n    - docker pull gitlab.com/virtual_registries/container/${VIRTUAL_REGISTRY_ID}/python:3.13\n    \n    # .NET von MCR\n    - docker pull gitlab.com/virtual_registries/container/${VIRTUAL_REGISTRY_ID}/dotnet/sdk:8.0\n\n\n```\n\n### Image-Pfadformate\n\nVerschiedene Registries verwenden unterschiedliche Pfadkonventionen:\n\n| Registry | Beispiel-Pull-URL |\n|----------|-------------------|\n| Docker Hub (offiziell) | `.../library/python:3.11-slim` |\n| Docker Hardened Images (dhi.io) | `.../python:3.13` |\n| MCR | `.../dotnet/sdk:8.0` |\n| Quay.io | `.../prometheus/prometheus:latest` |\n\n### Funktionsprüfung\n\nNach einigen Pulls lässt sich der Cache überprüfen:\n\n```python\n\nupstreams = client.list_registry_upstreams(registry['id']) for upstream in upstreams:\n    entries = client.list_cache_entries(upstream['id'])\n    print(f\"{upstream['name']}: {len(entries)} cached entries\")\n\n\n```\n\n## Messergebnisse\n\nTestergebnisse beim Pullen über die Virtual Registry:\n\n| Messgröße | Ohne Cache | Mit warmem Cache |\n|-----------|------------|-----------------|\n| Pull-Zeit (Alpine) | 10,3 s | 4,2 s |\n| Pull-Zeit (Python 3.13 DHI) | 11,6 s | ~4 s |\n| Netzwerk-Roundtrips zum Upstream | Jeder Pull | Nur Cache-Misses |\n\nDer erste Pull hat dieselbe Dauer – das Image muss vom Upstream geladen werden. Jeder weitere Pull innerhalb der Cache-Gültigkeitsdauer kommt direkt aus GitLab-Storage: kein Netzwerk-Hop zu Docker Hub, dhi.io, MCR oder einer anderen Registry.\n\nBei Teams mit vielen Pipeline-Jobs pro Tag summiert sich das zu einem messbaren Gewinn bei den Build-Laufzeiten.\n\n## Praktische Hinweise\n\n### Cache-Gültigkeit\n\nDer Standard sind 24 Stunden. Für sicherheitskritische Images, bei denen Patches schnell verfügbar sein sollen, empfiehlt sich ein kürzeres Intervall:\n\n```python\n\nclient.create_upstream(\n    registry_id=registry['id'],\n    url=\"https://dhi.io\",\n    name=\"Docker Hardened Images\",\n    username=\"your-username\",\n    password=\"your-token\",\n    cache_validity_hours=12\n)\n\n```\n\nFür stabile Images mit fixen Versions-Tags ist ein längeres Intervall problemlos.\n\n### Upstream-Priorität\n\nUpstreams werden der Reihe nach geprüft. Bei gleichnamigen Images in verschiedenen Registries gewinnt der erste passende Upstream.\n\n### Limits\n\n- Maximal 20 Virtual Registries pro Gruppe\n- Maximal 20 Upstreams pro Virtual Registry\n\n## Konfiguration über die Oberfläche\n\nVirtual Registries und Upstreams lassen sich auch direkt in der GitLab-Oberfläche einrichten – ohne API-Aufrufe. Unter **Einstellungen > Pakete und Registries > Virtual Registry** der jeweiligen Gruppe stehen folgende Optionen zur Verfügung:\n\n- Virtual Registries erstellen und verwalten\n- Upstreams hinzufügen, bearbeiten und neu anordnen\n- Cache anzeigen und verwalten\n- Überblick, welche Images abgerufen werden\n\n## Ausblick\n\nIn Entwicklung:\n\n- **Allow/Deny-Listen**: Regex-basierte Steuerung, welche Images aus welchen Upstreams abgerufen werden dürfen.\n\nContainer Virtual Registry befindet sich in der Beta-Phase. Die Funktion wird produktiv eingesetzt und wird weiterentwickelt – Feedback fließt direkt in die Priorisierung ein.\n\n## Feedback\n\nWer als Plattformteam mit Registry-Wildwuchs zu kämpfen hat: Ich möchte verstehen, wie die aktuelle Situation aussieht.\n\n- Wie viele Upstream-Registries werden verwaltet?\n- Wo liegt der größte Schmerzpunkt?\n- Würde ein solcher Ansatz helfen – und falls nicht: Was fehlt?\n\nErfahrungen und Rückmeldungen gerne im [Container Virtual Registry Feedback-Issue](https://gitlab.com/gitlab-org/gitlab/-/work_items/589630) teilen.\n\n## Weiterführende Ressourcen\n\n- [Neue GitLab-Metriken und Registry-Funktionen zur Optimierung von CI/CD-Pipelines](https://about.gitlab.com/de-de/blog/new-gitlab-metrics-and-registry-features-help-reduce-ci-cd-bottlenecks/)\n- [Container Virtual Registry – Dokumentation](https://docs.gitlab.com/user/packages/virtual_registry/container/)\n- [Container Virtual Registry – API](https://docs.gitlab.com/api/container_virtual_registries/)\n\n## Für deutsche Unternehmen könnte dies folgende Themen betreffen\n\nTeams, die sicherheitsgehärtete Base-Images mit vollständigen SBOMs und SLSA-Provenance einsetzen, haben möglicherweise auch Compliance-Überlegungen – beispielsweise in Bereichen wie Sicherheit der Software-Lieferkette, Nachvollziehbarkeit von Image-Abhängigkeiten und zentralem Audit-Trail.\n\nRegulatorische Frameworks wie NIS2 und der Cyber Resilience Act adressieren ähnliche Themen rund um Software-Lieferketten und SBOM-Transparenz. Für konkrete Compliance-Anforderungen empfiehlt sich Rücksprache mit entsprechender Fachberatung.",[723,722,737],{"featured":14,"template":15,"slug":751},"using-gitlab-container-virtual-registry-with-docker-hardened-images",{"promotions":753},[754,768,779,791],{"id":755,"categories":756,"header":758,"text":759,"button":760,"image":765},"ai-modernization",[757],"ai-ml","Is AI achieving its promise at scale?","Quiz will take 5 minutes or less",{"text":761,"config":762},"Get your AI maturity score",{"href":763,"dataGaName":764,"dataGaLocation":243},"/assessments/ai-modernization-assessment/","modernization assessment",{"config":766},{"src":767},"https://res.cloudinary.com/about-gitlab-com/image/upload/v1772138786/qix0m7kwnd8x2fh1zq49.png",{"id":769,"categories":770,"header":771,"text":759,"button":772,"image":776},"devops-modernization",[722,568],"Are you just managing tools or shipping innovation?",{"text":773,"config":774},"Get your DevOps maturity score",{"href":775,"dataGaName":764,"dataGaLocation":243},"/assessments/devops-modernization-assessment/",{"config":777},{"src":778},"https://res.cloudinary.com/about-gitlab-com/image/upload/v1772138785/eg818fmakweyuznttgid.png",{"id":780,"categories":781,"header":783,"text":759,"button":784,"image":788},"security-modernization",[782],"security","Are you trading speed for security?",{"text":785,"config":786},"Get your security maturity score",{"href":787,"dataGaName":764,"dataGaLocation":243},"/assessments/security-modernization-assessment/",{"config":789},{"src":790},"https://res.cloudinary.com/about-gitlab-com/image/upload/v1772138786/p4pbqd9nnjejg5ds6mdk.png",{"id":792,"paths":793,"header":796,"text":797,"button":798,"image":803},"github-azure-migration",[794,795],"migration-from-azure-devops-to-gitlab","integrating-azure-devops-scm-and-gitlab","Is your team ready for GitHub's Azure move?","GitHub is already rebuilding around Azure. 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