Docker-Container auf Linux bereitstellen

Einführung

Dieses umfassende Docker-Tutorial bietet Entwicklern und Systemadministratoren eine praktische Anleitung zum Verständnis der Containertechnologie. Der Fokus liegt auf den Kernkonzepten von Docker, Installationsverfahren und grundlegenden Containerverwaltungstechniken unter Ubuntu 22.04. Durch die Erkundung des leistungsstarken Docker-Ökosystems erhalten die Lernenden Einblicke in die Erstellung, Ausführung und Verwaltung leichter, portabler Anwendungsumgebungen.

Docker-Grundlagen

Einführung in die Containertechnologie

Docker ist eine leistungsstarke Plattform für die Containerisierung, die es Entwicklern ermöglicht, Anwendungen effizient in verschiedenen Computing-Umgebungen zu verpacken, zu verteilen und auszuführen. Linux-Container ermöglichen eine leichte Virtualisierung, indem sie den Kernel des Hostsystems teilen, gleichzeitig aber isolierte Laufzeitumgebungen beibehalten.

Kernkonzepte von Docker-Containern

graph TD A[Docker Image] --> B[Docker Container] B --> C[Isolierte Laufzeitumgebung] A --> D[Dockerfile] D --> E[Build-Anweisungen]

Docker-Komponente	Beschreibung
Docker Image	Nur-Leseversion, die Anwendungscode und Abhängigkeiten enthält
Docker Container	Ausführbare Instanz eines Docker Images
Docker Daemon	Hintergrunddienst, der den Container-Lebenszyklus verwaltet
Docker Client	Befehlszeilenschnittstelle zur Interaktion mit Docker

Installation unter Ubuntu 22.04

## Paketindex aktualisieren
sudo apt update

## Abhängigkeiten installieren
sudo apt install apt-transport-https ca-certificates curl software-properties-common

## Offiziellen GPG-Schlüssel von Docker hinzufügen
curl -fsSL | sudo gpg --dearmor -o /usr/share/keyrings/docker-archive-keyring.gpg

## Stable-Repository einrichten
echo "deb [arch=amd64 signed-by=/usr/share/keyrings/docker-archive-keyring.gpg]  $(lsb_release -cs) stable" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/docker.list > /dev/null

## Docker Engine installieren
sudo apt update
sudo apt install docker-ce docker-ce-cli containerd.io

Grundlegende Docker-Befehle

## Docker-Version überprüfen

## Ein Ubuntu-Image ziehen

## Verfügbare Images auflisten

## Einen Container starten

## Laufende Container auflisten

## Einen Container stoppen

Vorteile der Containerisierung

Docker-Container bieten erhebliche Vorteile in der modernen Softwareentwicklung:

Konsistente Umgebung zwischen Entwicklung und Produktion
Leichte und schnelle Bereitstellung
Verbesserte Ressourcenauslastung
Einfache Skalierbarkeit und Portabilität
Vereinfachte Abhängigkeitsverwaltung

Docker Exec-Grundlagen

Verständnis des Docker Exec-Befehls

Der Befehl docker exec ermöglicht die direkte Interaktion mit laufenden Containern und bietet leistungsstarke Mechanismen für die Containerverwaltung und Fehlerbehebung. Er erlaubt die Ausführung von Befehlen innerhalb aktiver Containerumgebungen, ohne diese anzuhalten oder neu zu starten.

graph LR A[Docker Host] --> |docker exec| B[Laufender Container] B --> |Befehl ausführen| C[Containershell]

Häufige Docker Exec-Szenarien

Szenario	Beispielbefehl	Zweck
Interaktive Bash-Session	`docker exec -it container_name /bin/bash`	Zugriff auf die Containershell
Ausführung einzelner Befehle	`docker exec container_name ls /app`	Ausführung eines bestimmten Befehls
Ausführung als Root-Benutzer	`docker exec -u 0 container_name command`	Ausführung mit Root-Rechten

Praktische Ausführungsbeispiele

## Starten eines Beispielcontainers
docker run -d --name web_app nginx:latest

## Ausführen einer interaktiven Bash-Session
docker exec -it web_app /bin/bash

## Befehl ausführen ohne in den Container zu wechseln
docker exec web_app cat /etc/nginx/nginx.conf

## Ausführung mehrerer Befehle
docker exec web_app sh -c "apt update && apt install -y curl"

Erweiterte Ausführungstechniken

## Kopieren von Dateien in einen laufenden Container
docker cp local_file.txt web_app:/container/path

## Ausführung von Hintergrundprozessen
docker exec -d web_app python3 background_script.py

## Ausführung von Befehlen mit spezifischen Umgebungsvariablen
docker exec -e DEBUG=true web_app python3 script.py

Muster der Containerinteraktion

Docker exec bietet flexible Methoden für:

Fehlersuche in laufenden Containern
Durchführung von Wartungsaufgaben
Untersuchung der Containerkonfigurationen
Ausführung von Diagnosebefehlen
Dynamische Verwaltung von Containerumgebungen

Erweiterte Containertechniken

Optimierung der Containerleistung

Die Performance-Verwaltung ist entscheidend für effiziente containerisierte Anwendungen. Docker bietet mehrere Techniken zur Überwachung, Optimierung und Fehlerbehebung von Container-Laufzeitumgebungen.

graph TD A[Containerleistung] --> B[Ressourcenüberwachung] A --> C[Laufzeitkonfiguration] A --> D[Netzwerkoptimierung]

Ressourcenverwaltungsstrategien

Technik	Beschreibung	Konfiguration
CPU-Limits	Einschränkung der CPU-Nutzung des Containers	`--cpus="1.5"`
Speicherbeschränkungen	Steuerung der Speichernutzung	`--memory=512m`
Speicherverwaltung	Festlegung des Container-Speicherplatzes	`--storage-opt size=10G`

Erweiterte Docker-Laufzeitkonfiguration

## Container mit CPU- und Speicherbeschränkungen starten
docker run -d \
  --cpus="2" \
  --memory="2g" \
  --name performance_app \
  nginx:latest

## Container-Neustartversuche begrenzen
docker run -d \
  --restart=on-failure:3 \
  webapp:latest

Debugging- und Fehlerbehebungstechniken

## Detaillierte Informationen zum Container anzeigen

## Container-Logs anzeigen

## Container-Ressourcenverbrauch überwachen

## Container-Gesundheit überprüfen
--health-interval=5s \
  webapp:latest

Netzwerkkonfigurationsoptimierung

## Erstellung eines benutzerdefinierten Bridge-Netzwerks
docker network create --driver bridge custom_network

## Verbinden eines Containers mit einem bestimmten Netzwerk
docker run -d \
  --network=custom_network \
  --network-alias=web_service \
  nginx:latest

Sicherheit der Container-Laufzeit

Implementieren Sie Sicherheitsmaßnahmen durch:

Ressourcenisolierung
Eingeschränkte Containerberechtigungen
Netzwerksegmentierung
Laufzeit-Sicherheitslückenprüfung
Minimale Imagegröße

Zusammenfassung

Docker stellt einen bahnbrechenden Ansatz für die Softwarebereitstellung dar und bietet Entwicklern eine robuste Plattform zur Erstellung konsistenter, isolierter Laufzeitumgebungen. Durch das Erlernen der Docker-Grundlagen, der Installationsverfahren und der essentiellen Befehle können Fachkräfte die Anwendungsentwicklung optimieren, die Ressourceneffizienz verbessern und nahtlose Kompatibilität über verschiedene Umgebungen hinweg erreichen. Dieser Leitfaden stattet die Lernenden mit den grundlegenden Kenntnissen aus, die erforderlich sind, um die Containerisierungsmöglichkeiten von Docker effektiv zu nutzen.