Docker

Docker/Containerisierung vs. Virtualisierung

• Virtuelle Maschinen (VM):
  • Isolation von Hardware
  • Jede VM hat ihren eigenen Kernel
  • Großer Overhead (OS, Treiber, ...)
• Containerisierung:
  • Isolation von Software
  • Mehrere Container teilen sich den Kernel und andere Ressourcen des Host-Systems
  • Leichtgewichtiger als VMs

Übersicht Docker

• Docker ist Freie Software (https://github.com/docker)
• Geschrieben in Go
• Isolierung von Software durch Containervirtualisierung
• Einfache und schnelle Bereitstellung von Anwendungen unabhängig vom Host-System
• Unterstützt Modularität (Microservices)
• Versionskontrolle/Rollbacks

Zentrale Docker Begriffe

• Dockerfile
  • Textdatei mit Schritt-für-Schritt "Bauanleitung" für Docker-Images
• Image
  • Endprodukt des Bauens eines Dockerfiles, "Speicherabbild"
• Container
  • Konkret (laufende) Instanz eines Images
• Registry
  • Privates oder öffentliches Repository für Images, etwa https://hub.docker.com/

Zentrale Docker Befehle

Häufige Docker Befehle für die Kommandozeile:

• docker help
  • docker help [command], z.B. docker help build
• docker build
  • zur Erzeugung eines Images aus einem Dockerfile
• docker run
  • zum Starten eines Containers auf Basis eines Images
• docker logs
  • zum Einsehen der Logs eines laufenden Containers
• docker stop
  • zum Stoppen eines laufenden Containers
• docker ps
  • listet alle aktuell laufenden Container
• docker exec
  • ermöglicht die Ausführung von Befehlen in einem Container
• docker images
  • listet alle lokalen Images
• docker pull
  • lädt ein Image aus einer Registry
• docker push
  • lädt ein lokales Image in eine Registry

Architektur Docker Engine

Aufgaben:

• Öffnen Sie ein Terminalfenster und führen Sie folgenden Befehl aus:

  docker run hello-world
  

• Versuchen Sie die einzelnen Schritte der Ausgabe dieses Befehls zu erläutern.

Dockerfile

Das Dockerfile beschreibt durch die Auflistung von Befehlen der Form [BEFEHL] [parameter] den Aufbau des Images, das aus ihm erzeugt wird.

Die wichtigsten Befehle in Dockerfiles:

• FROM
  • der erste Befehl und bestimmt das "Vater"-Image, das als Startpunkt dient
  • Beispiel: FROM ubuntu:18.04
• RUN
  • führt den übergebenen Parameter als
  • es können nur Befehle ausgeführt werden, die im Image möglich sind und somit vom Vater-Image abhängen
  • Beispiel: RUN sudo apt-get install -y apache2
• COPY (bzw. ADD)
  • kopiert lokale Dateien vom Host-System in das Image
  • Beispiel: COPY local_image.jpg /opt/image.jpg
• WORKDIR
  • wechselt im Image in das übergebene Verzeichnis
  • Beispiel: WORKDIR /opt
• CMD (bzw. ENTRYPOINT )
  • definiert den Standardbefehl, der später vom Container ausgeführt wird. Diesen Befehl kann es nur einmal pro Dockerfile geben (oder der letzte "gewinnt").
  • Beispiel: CMD echo "Hello world" oder CMD myScript.sh
• EXPOSE
  • dient der Dokumentation des Prozessports
  • Beispiel: EXPOSE 8080

Hinweis: RUN, COPY und ADD erzeugen immer einen neuen, eindeutigen "Layer". Das resultierende Image ist letzlich die (geordnete) Sammlung von zahlreichen Layern.

Beispiel

Dockerfile

FROM busybox:1.36.1

RUN echo "Hello World" > /fossgis.txt

RUN cat /fossgis.txt

CMD ["cat", "/fossgis.txt"]

Image bauen

docker build -t fossgis:1.0.0 .

Image starten

docker run --name fossgis-test fossgis:1.0.0

Aufgaben:

• Fügen Sie die obigen Inhalte der Beispiel-Dockerfile in eine neue Datei namens Dockerfile in einem beliebigen Verzeichnis ein, bauen Sie das Image und starten den Container.
• Welche Ausgabe erhalten Sie jeweils?

Best practices

• Reihenfolge der Befehle beachten, sie wirkt sich auf das Caching der Layer aus:

• Quellen möglichst explizit kopieren:

• RUN Befehle nach Möglichkeit bündeln:

• Keine unnötigen Abhängigkeiten installieren:

• Paketmanager-Cache löschen:

• Nach Möglichkeit offizielle Images benutzen:

• Möglichst spezifische Tags nutzen:

• Möglichst kleine Basisimages nutzen, die kompatibel sind:

REPOSITORY   TAG            SIZE
openjdk      8              624MB
openjdk      8-jre          443MB
openjdk      8-jre-slim     443MB
openjdk      8-jre-alpine   443MB

• Multi-Stage Builds verwenden:

(https://www.docker.com/blog/intro-guide-to-dockerfile-best-practices/)