Einführung in die Funktionsweise und die Verwendung von Docker, anschaulich erklärt anhand von Beispielen.

1. Christian Colbach 2018

2. Docker
• Entwickler: Docker, Inc.
(gegründet: unter dem Namen „dotCloud Inc.“ 2010)
• Erscheinungsjahr: 2013
• Lizenz: Opensource (Apache 2.0)
• Business Model: Free Software, Premium Support

3. Was ist Docker?
„Open-Source-Software zur Isolierung von
Anwendungen mit Containervirtualisierung“
„docker“ → zu Deutsch: „Hafenarbeiter“
Dockarbeiter (»Dockers«) in Bristol im Jahr 1940
(Ministry of Information Photo Division Photographer)

4. Was ist Docker?
„Open-Source-Software zur Isolierung von
Anwendungen mit Containervirtualisierung“

5. Was ist Docker?
„Open-Source-Software zur Isolierung von
Anwendungen mit Containervirtualisierung“

6. Was ist Docker?
„Open-Source-Software zur Isolierung von
Anwendungen mit Containervirtualisierung“
Container

7. Was ist Docker?
„Open-Source-Software zur Isolierung von
Anwendungen mit Containervirtualisierung“

8. Gründe für Isolation
1. Gleiche Umgebung, gleiches Verhalten
2. Erhöhung der Sicherheit und Zuverlässigkeit
3. Einfacher zu verwalten

9. Docker vs VMs
Hypervisor
Host Betriebsystem
Hardware
Gast Betriebsystem Gast Betriebsystem
Anwendung 1 Anwendung 2
Binaries /
Bibliotheken
Binaries /
Bibliotheken
VM 1 VM 2

10. Docker vs VMs
Host Betriebsystem
Hardware
Anwendung 1 Anwendung 2
Binaries /
Bibliotheken
Binaries /
Bibliotheken
Docker Engine
Container 1 Container 2

11. Docker vs VMs
Hypervisor
Host Betriebsystem
Hardware
Anwendung 1 Anwendung 2
Binaries /
Bibliotheken
Binaries /
Bibliotheken
Docker Engine
Container 1 Container 2
VM 1 VM 2
Host Betriebsystem
Hardware
Gast Betriebsystem Gast Betriebsystem
Anwendung 1 Anwendung 2
Binaries /
Bibliotheken
Binaries /
Bibliotheken
Vorteile Docker gegenüber VMs:
• Einfach neue Projekte aufzusetzen (keine Installation eines BS.)
• Einfaches Teilen von Daten zwischen Instanzen
• Leichtgewichtigere Instanzen
• Bessere Auslastung von Ressourcen
• Gut zu vereinen mit: „Infrastructure as Code“
• Einfaches Testen während Endwicklung

12. Docker vs VMs
Hypervisor
Host Betriebsystem
Hardware
Anwendung 1 Anwendung 2
Binaries /
Bibliotheken
Binaries /
Bibliotheken
Docker Engine
Container 1 Container 2
VM 1 VM 2
Host Betriebsystem
Hardware
Gast Betriebsystem Gast Betriebsystem
Anwendung 1 Anwendung 2
Binaries /
Bibliotheken
Binaries /
Bibliotheken
Docker immer besser ?

13. Docker in VM
Anw. 1 Anw. 2
Bin/ Bib. Bin/ Bib.
Cloud-Server
Gast Betriebsystem
Docker Engine
Hypervisor
Host Betriebsystem
Hardware
Gast Betriebsystem Gast Betriebsystem
Anwendung 3 Anwendung 4
Binaries /
Bibliotheken
Binaries /
Bibliotheken

14. Docker in VM
Anw. 1 Anw. 2
Bin/ Bib. Bin/ Bib.
Cloud-Server
Gast Betriebsystem
Docker Engine
Hypervisor
Host Betriebsystem
Hardware
Gast Betriebsystem Gast Betriebsystem
Anwendung 3 Anwendung 4
Binaries /
Bibliotheken
Binaries /
Bibliotheken

15. Begriffe
„Image“ = Speicherabbild eines Containers
Bibliotheken
Dateien
Anwendungen
„Container“ = aktive Instanz
enthält
#
# NOTE: THIS DOCKERFILE IS GENERATED VIA
"update.sh"
#
# PLEASE DO NOT EDIT IT DIRECTLY.
#
FROM debian:stretch-slim
# prevent Debian's PHP packages from being
installed
# https://github.com/docker-library/php/pull/
542
RUN set -eux;
{
echo 'Package: php*';
echo 'Pin: release *';
echo 'Pin-Priority: -1';
} > /etc/apt/preferences.d/no-debian-
php
# persistent / runtime deps
ENV PHPIZE_DEPS
autoconf
dpkg-dev
file
g++
gcc
libc-dev
make
pkg-config
re2c
RUN apt-get update && apt-get install -y
$PHPIZE_DEPS
ca-certificates
curl
Dockerfile
beschreibt
ausführen
( verpönt )

16. Dockerfile
#
# NOTE: THIS DOCKERFILE IS GENERATED VIA "update.sh"
#
# PLEASE DO NOT EDIT IT DIRECTLY.
#
FROM debian:stretch-slim
# prevent Debian's PHP packages from being installed
# https://github.com/docker-library/php/pull/542
RUN set -eux;
{
echo 'Package: php*';
echo 'Pin: release *';
echo 'Pin-Priority: -1';
} > /etc/apt/preferences.d/no-debian-php
# persistent / runtime deps
ENV PHPIZE_DEPS
autoconf
dpkg-dev
file
g++
gcc
libc-dev
make
pkg-config
re2c
RUN apt-get update && apt-get install -y
$PHPIZE_DEPS
ca-certificates
curl
xz-utils
--no-install-recommends && rm -r /var/lib/apt/lists/*
ENV PHP_INI_DIR /usr/local/etc/php
RUN mkdir -p $PHP_INI_DIR/conf.d
##<autogenerated>##
RUN apt-get update
&& apt-get install -y --no-install-recommends
apache2
&& rm -rf /var/lib/apt/lists/*
ENV APACHE_CONFDIR /etc/apache2
ENV APACHE_ENVVARS $APACHE_CONFDIR/envvars
RUN set -ex
# generically convert lines like
# export APACHE_RUN_USER=www-data
# into
# : ${APACHE_RUN_USER:=www-data}
# export APACHE_RUN_USER
# so that they can be overridden at runtime ("-e APACHE_RUN_USER=...")
&& sed -ri 's/^export ([^=]+)=(.*)$/: ${1:=2}nexport 1/'
"$APACHE_ENVVARS"
# setup directories and permissions
&& . "$APACHE_ENVVARS"
&& for dir in
"$APACHE_LOCK_DIR"
= Textdatei mit einer Reihe von Befehlen um Container zu erzeugen
→ System konfigurieren
→ Software installieren
→ Dateien in Verzeichnis kopieren

17. Dockerfile
Beispiel: Dockerfile
( Keine Endung, Dateiname ist immer „Dockerfile“)
FROM phusion/baseimage:0.9.17
MAINTAINER Author Name <author@organisation.com>
RUN echo "deb http://archive.ubuntu.com/ubuntu trusty main universe" > /etc/apt/sources.list
RUN apt-get -y update
RUN DEBIAN_FRONTEND=noninteractive apt-get install -y -q python-software-properties software-properties-common
ENV JAVA_VER 8
ENV JAVA_HOME /usr/lib/jvm/java-8-oracle
RUN echo 'deb http://ppa.launchpad.net/webupd8team/java/ubuntu trusty main' >> /etc/apt/sources.list &&
echo 'deb-src http://ppa.launchpad.net/webupd8team/java/ubuntu trusty main' >> /etc/apt/sources.list &&
apt-key adv --keyserver keyserver.ubuntu.com --recv-keys C2518248EEA14886 &&
apt-get update &&
echo oracle-java${JAVA_VER}-installer shared/accepted-oracle-license-v1-1 select true | sudo /usr/bin/debconf-set-selections &&
apt-get install -y --force-yes --no-install-recommends oracle-java${JAVA_VER}-installer oracle-java${JAVA_VER}-set-default &&
apt-get clean &&
rm -rf /var/cache/oracle-jdk${JAVA_VER}-installer
RUN update-java-alternatives -s java-8-oracle
RUN echo "export JAVA_HOME=/usr/lib/jvm/java-8-oracle" >> ~/.bashrc
RUN apt-get clean && rm -rf /var/lib/apt/lists/* /tmp/* /var/tmp/*
CMD ["/sbin/my_init"]
docker build -t demo/oracle-java:8 .Image bauen:

18. Beispiel: run Main.java
Main.java
public class Main
{
public static void main(String[] args) {
System.out.println("Hello, World");
}
}
docker run --rm -v $PWD:/app -w /app demo/oracle-java:8 javac Main.java
Main.java kompilieren:
docker run --rm -v $PWD:/app -w /app demo/oracle-java:8 java Main
Main.class ausführen:

19. Dateisystem
Linux Kernel
Änderungen (Benutzermodus)Änderungen (Basis Image)
Änderungen Änderungen
Änderungen
Änderungen Änderungen
Von Docker erzeugt
Vorhandenes System
( Commits vermeiden, besser
neue Dockerfiles anlegen )

20. Windows, Mac?
Mac / Windows
Hardware
Docker Engine
Linux Anwendung 1 Linux Anwendung 2
Linux Binaries /
Bibliotheken
Linux Binaries /
Bibliotheken
Container 1 Container 2

21. Windows, Mac?
Mac / Windows
Hardware
Docker Engine
Linux Anwendung 1 Linux Anwendung 2
Linux Binaries /
Bibliotheken
Linux Binaries /
Bibliotheken
Container 1 Container 2
Minimal Ubuntu VM
Startet in <2 Sekunden

22. Windows, Mac?
Mac / Windows
Hardware
Docker Engine
Linux Anwendung 1 Linux Anwendung 2
Linux Binaries /
Bibliotheken
Linux Binaries /
Bibliotheken
Container 1 Container 2
Minimal Ubuntu VM
Startet in <2 Sekunden
Windows-Container für Windows Server 2016Anmerkung

23. Docker Registry
• Verwalten Docker Images
• Docker Images können veröffentlicht oder bezogen werden
docker push docker pull
• Registrys können selbst ausgeführt werden
docker run -d -p 5000:5000 --name registry registry:2

24. Docker Registry
Firmennetzwerk
Test Server
Private RegistryPublic Registry
Production Server
docker pull
docker push
docker pull
docker
pull
Entwickler
docker pull

25. Public Registry: Docker Hub
Docker Store für kommerzielle ImagesAnmerkung

26. Microservices
• Brechen umfangreiche Dienste in kleinere Dienste herunter
• Von aussen nur gesamter Dienst erkennbar
• Kommunikation üblicherweise über HTTP(S)

27. Microservices
Vorteile: - Verringerte Komplexität der zu entwickelnden Einheiten
- Kleinere Teams, einfachere Entwicklung
- Services lassen sich auslagern
- Skalierbarkeit
- Einfacher Austausch von Microservice
- Viele Microservices bereits frei verfügbar oder gegen Lizenz zu erwerben
Servicepartner
Baukasten:

28. • Zusammenfügen mehrer Container zu einer Umgebung
• Container bieten jeweils nur einen Microservice an
• Kommunikation grösstenteils über HTTP, aber auch über geteilte
Verzeichnisse möglich
• Konfiguration über docker-compose.yml
Docker Compose
-p 5000:80 -v ~/dev:/code

29. docker-compose.yml
Docker Compose
version: '3'
services:
database:
image: redis
frontend:
build: .
links:
- database
environment:
- SPRING_REDIS_HOST=database
load-balancer:
image: dockercloud/haproxy
links:
- frontend
volumes:
- /var/run/docker.sock:/var/run/docker.sock
ports:
- 80:80

30. AWS Elastic Beanstalk
Elastic Beanstalk
Elastic Container Service
EC2 Instanzen
Load Balancer Relational Database Service
CloudWatch
Simple Notification Service
Benutzer Entwickler
#
# NOTE: THIS
DOCKERFILE IS
GENERATED VIA
"update.sh"
#
# PLEASE DO NOT
EDIT IT DIRECTLY.
#
FROM
debian:stretch-slim
# prevent Debian's
PHP packages from

31. AWS Elastic Beanstalk
Elastic Beanstalk
Elastic Container Service
EC2 Instanzen
Load Balancer Relational Database Service
CloudWatch
Simple Notification Service
Benutzer Entwickler
Amazon Elastic
Container Registry
Anmerkung

32. Demo