Kubernetes für Verkehrsunternehmen: Das Fahrzeug als Rechenzentrum.

Kubernetes ist der Standard, mit dem Rechenzentren Anwendungen aus vielen Containern betreiben, aktualisieren und überwachen. Kubernetes im Fahrzeug überträgt dieses Betriebsmodell auf die Flotte: Fahrzeuganwendungen wie Fahrgastinformation, Fahrgastzählung oder Diagnose laufen als Kubernetes-Workloads, werden zentral aus der Unwired Edge Cloud ausgerollt und einheitlich überwacht. Gedacht ist das für Verkehrsunternehmen mit größeren Flotten und mehreren Fahrzeuganwendungen von verschiedenen Lieferanten, also überall dort, wo Updates, Störungen und Neubeauftragungen heute pro Anwendung einzeln organisiert werden. Große Bahnbetreiber in Europa setzen dieses Modell bereits um.

Für eine einzelne Fahrzeuganwendung ist Kubernetes selten das Entscheidungskriterium; dafür reicht oft Unwired Edge Compute Standard mit OCI-Containern. Die Frage ist, was in den nächsten Jahren dazukommt. Eine Virtualisierungsplattform im Fahrzeug ist zu mehr gut, als eine Anwendung an Bord zu bringen: Jede weitere Fahrzeuganwendung nutzt denselben Rollout, dasselbe Monitoring und dieselbe Ausfallsicherheit, ohne neues Hardware-Projekt. Wer mit Kubernetes startet, baut die Plattform einmal auf und beauftragt künftige Anwendungen als Standard-Kubernetes-Workloads, auch bei einem anderen Lieferanten. Der Nutzen entsteht über die Vertragslaufzeit, nicht beim ersten Projekt.

Beides sind Editionen der Edge-Computing-Plattform der Unwired Edge Cloud. Unwired Edge Compute Standard betreibt einzelne OCI-Container im gesamten Geräteportfolio, auch auf kleineren Fahrzeugroutern, und eignet sich, um eine einzelne Fahrzeuganwendung zu virtualisieren. Unwired Edge Compute for Kubernetes orchestriert Anwendungen aus mehreren Services mit der Standard-Kubernetes-API, Helm-Charts und GitOps, bringt Persistent Volumes, Failover zwischen Geräten und Observability bis in den Pod mit. Dafür braucht es einen leistungsfähigen Fahrzeugrouter oder separate Compute-Hardware mit Unwired Edge Cloud OS. Beide Editionen werden über dasselbe Gerätemanagement aktiviert und ausgerollt.

Ein Kubernetes-Cluster über mehrere Knoten muss ständig ein Quorum halten, also eine Mehrheit der Knoten erreichen. Im Zug ist das keine verlässliche Voraussetzung: Wagen werden gekuppelt und getrennt, Verbindungen zwischen Fahrzeugen reißen ab, einzelne Geräte fallen aus. Ein Cluster über den ganzen Zug würde genau in solchen Momenten Probleme machen. Deshalb betreibt Unwired Edge Compute for Kubernetes einen eigenständigen Single-Node-Cluster pro Fahrzeug. Jedes Fahrzeug bleibt für sich lauffähig, auch ohne Verbindung zu anderen Wagen oder zur Cloud. Ausfallsicherheit entsteht in der Fahrzeuganwendung selbst und über Failover mit virtueller Service-IP zwischen Geräten.

Die Fahrzeuganwendungen laufen weiter. Der Cluster im Fahrzeug ist nicht auf eine Verbindung zur Cloud angewiesen, um zu funktionieren; er braucht sie nur, um neue Versionen aus dem Repository zu holen und Logs und Metriken zu übermitteln. Bricht die Verbindung ab, arbeiten Fahrgastinformation, Fahrgastzählung oder Diagnose lokal weiter, Daten liegen auf Persistent Volumes im Fahrzeug. Sobald die Verbindung wieder steht, gleicht das Fahrzeug seinen Sollzustand ab und die Observability der Unwired Edge Cloud zeigt den Zustand wieder in Echtzeit an. Dieses Verhalten ist für den Fahrbetrieb mit wechselnder Netzabdeckung ausgelegt und lässt sich im Labor nachstellen.

NIS-2, der Cyber Resilience Act und ISO 27001 verlangen über den gesamten Lebenszyklus nachvollziehbare Versionsstände, zeitnahe Sicherheitsupdates und eine saubere Trennung von Systemen. Kubernetes im Fahrzeug liefert dafür die Grundlage: Container laufen isoliert vom Hostsystem, Workloads nach Pod-Security-Standards als Non-Root mit Ressourcenlimits. Betriebssystem und Kubernetes-Dienst durchlaufen vor jeder Freigabe eine SBOM- und CVE-Prüfung. Jede ausgerollte Version ist eindeutig adressiert und protokolliert, die Observability der Unwired Edge Cloud liefert die Versionsnachweise für Audits. So erfüllen Sie die Anforderungen mit derselben Plattform, mit der Sie Geräte und Netz verwalten.

Am Markt gibt es drei Ansätze. Hersteller von Fahrzeugroutern bieten teils eine Container-Runtime auf ihren eigenen Geräten an, meist für einzelne OCI-Container mit Verwaltung pro Gerät. Systemintegratoren liefern zusätzliche Hardware pro Fahrzeuganwendung mit eigener Managementsoftware. Der dritte Ansatz sind Plattformen, die Netz, Gerätemanagement und Anwendungsbetrieb zentral zusammenführen. Die Unwired Edge Cloud gehört zu dieser Gruppe: Das Unwired Edge Cloud OS läuft herstellerunabhängig auf Routern und Compute-Hardware, betreibt OCI-Container ebenso wie vollwertiges Kubernetes und bringt Observability und Langzeitupdates mit. Prüfkriterien: Standard-APIs, zentraler Rollout, Auditnachweise.