Docker Container-Bereitstellung und -Verwaltung – Die umfassende Anleitung

Einführung

Dieses umfassende Docker-Tutorial bietet Entwicklern und Systemadministratoren eine praktische Anleitung zum Verständnis, Erstellen und Verwalten von Docker-Containern. Vom grundlegenden Installieren bis hin zur fortgeschrittenen Verwaltung des Container-Lebenszyklus behandelt das Tutorial essentielle Konzepte und Techniken zur effektiven Nutzung der Containerisierungstechnologie.

Grundlagen von Docker-Containern

Was sind Docker-Container?

Docker-Container stellen ein leichtgewichtiges, eigenständiges und ausführbares Softwarepaket dar, das alles enthält, was zum Ausführen einer Anwendung benötigt wird: Code, Laufzeitumgebung, Systemtools, Bibliotheken und Einstellungen. Die Containerisierungstechnologie ermöglicht es Entwicklern, konsistente Umgebungen über verschiedene Computing-Plattformen hinweg zu erstellen.

Kernkonzepte von Containern

Container bieten im Vergleich zu traditionellen virtuellen Maschinen Isolation und Effizienz, indem sie den Kernel des Hostsystems gemeinsam nutzen, während sie separate Benutzerbereiche beibehalten.

graph TD A[Host-Betriebssystem] --> B[Docker Engine] B --> C[Container 1] B --> D[Container 2] B --> E[Container 3]

Installation und Einrichtung

Um Docker unter Ubuntu 22.04 zu installieren, verwenden Sie die folgenden Befehle:

sudo apt-get update
sudo apt-get install docker.io
sudo systemctl start docker
sudo systemctl enable docker

Grundlegende Docker-Befehle

Befehl	Beschreibung
docker run	Erstellen und Starten eines neuen Containers
docker ps	Anzeigen der laufenden Container
docker images	Anzeigen der verfügbaren Container-Images
docker stop	Stoppen eines laufenden Containers

Erstellen Ihres ersten Containers

Beispiel für die Ausführung eines Ubuntu-Containers:

docker run -it ubuntu:latest /bin/bash

Dieser Befehl lädt das neueste Ubuntu-Image herunter und startet eine interaktive Bash-Shell innerhalb des Containers. Die Flags -it aktivieren den interaktiven Terminalmodus.

Container-Lebenszyklusverwaltung

Container können sich in verschiedenen Zuständen befinden: erstellt, ausgeführt, pausiert, gestoppt oder gelöscht. Docker bietet Befehle zur effizienten Verwaltung dieser Zustände und gewährleistet eine flexible Anwendungsbereitstellung und Ressourcennutzung.

Docker-Image und Eintrags-Punkt

Docker-Images verstehen

Docker-Images sind schreibgeschützte Vorlagen, die zum Erstellen von Containern verwendet werden. Sie enthalten den Anwendungscode, die Laufzeitumgebung, Bibliotheken, Umgebungsvariablen und Konfigurationsdateien, die zum Ausführen einer bestimmten Anwendung erforderlich sind.

graph LR A[Dockerfile] --> B[Docker Image] B --> C[Container-Instanz 1] B --> D[Container-Instanz 2]

Grundlagen von Dockerfiles

Ein Dockerfile ist eine Textdatei, die Anweisungen zum Erstellen eines Docker-Images enthält:

FROM ubuntu:22.04
LABEL maintainer="[email protected]"
RUN apt-get update && apt-get install -y python3
WORKDIR /app
COPY . /app
ENTRYPOINT ["python3"]
CMD ["app.py"]

Befehle zum Erstellen von Images

Befehl	Beschreibung
docker build	Erstellen eines Images aus einem Dockerfile
docker pull	Herunterladen eines Images von Docker Hub
docker push	Hochladen eines Images in einen Registry
docker tag	Zuweisen eines Namens und Tags zu einem Image

Verständnis des Eintrags-Punkts

Der ENTRYPOINT definiert den primären Befehl, der bei der Start eines Containers ausgeführt wird. Er bietet zwei Modi:

## Ausführungsform (empfohlen)
ENTRYPOINT ["executable", "param1", "param2"]

## Shell-Form
ENTRYPOINT command param1 param2

Erstellen und Ausführen benutzerdefinierter Images

Beispiel zum Erstellen und Ausführen einer benutzerdefinierten Python-Anwendung:

## Erstellen des Images
docker build -t myapp:v1 .

## Ausführen des Containers
docker run myapp:v1

Verwaltung von Image-Schichten

Docker-Images bestehen aus mehreren schreibgeschützten Schichten, die jeweils einer Dockerfile-Anweisung entsprechen. Dieser geschichtete Ansatz ermöglicht eine effiziente Speicherung und schnelle Containererstellung.

Container-Bereitstellungsstrategien

Bereitstellungsmuster

Container-Bereitstellungsstrategien ermöglichen eine effiziente Skalierung, Verwaltung und Verteilung von Anwendungen über verschiedene Umgebungen hinweg.

graph TD A[Bereitstellungsstrategien] --> B[Einzelner Host] A --> C[Mehrere Hosts] A --> D[Orchestrierung]

Bereitstellungsmethoden

Strategie	Beschreibung	Anwendungsfall
Einzelner Container	Grundlegende Bereitstellung auf einem Host	Kleine Anwendungen
Replikation	Mehrere identische Container	Lastverteilung
Rollender Update	Graduelle Container-Ersatz	Updates ohne Ausfallzeiten
Blue-Green-Bereitstellung	Paralleler Umgebungswechsel	Minimales Risikobereitstellung

Docker Compose-Konfiguration

Beispiel für eine Multi-Container-Bereitstellungs-Konfiguration:

version: "3"
services:
  web:
    image: nginx:latest
    ports:
      - "80:80"
  database:
    image: postgres:12
    environment:
      POSTGRES_PASSWORD: secretpassword

Befehle zur Skalierung von Containern

## Horizontale Skalierung
docker-compose up --scale web=3

## Manuelle Containerverwaltung
docker service create --replicas 5 myapp:v1

Containernetzwerk-Konfiguration

graph LR A[Frontend-Container] --> B[Backend-Container] B --> C[Datenbank-Container]

Erweiterte Bereitstellungstechniken

Docker Swarm und Kubernetes bieten eine ausgereifte Container-Orchestrierung, die komplexe Bereitstellungsszenarien mit automatischer Skalierung, Selbstheilung und Lastverteilung ermöglicht.

Zusammenfassung

Docker-Container bieten eine leistungsstarke und flexible Methode zur Anwendungsbereitstellung. Entwickler können damit konsistente, isolierte Umgebungen über verschiedene Computing-Plattformen hinweg erstellen. Durch die Beherrschung der Containerverwaltung, der Installationsverfahren und der Lebenszyklusstrategien können Fachkräfte die Softwareentwicklung optimieren, die Ressourcennutzung verbessern und die Gesamteffizienz des Systems steigern.

Docker Container-Bereitstellung und -Verwaltung meistern