Was ist Docker?

Docker ist eine freie Software, welche zur Containervirtualisierung verwendet wird. Dadurch können Anwendungen in Containern isoliert und unabhängig von der Host-Umgebung ausgeführt werden. Dies vereinfacht die Bereitstellung von Applikationen, da alle notwendigen Komponenten wie Code, Laufzeit, Systemwerkzeuge und Bibliotheken im Container enthalten sind und nicht auf dem anderen System installiert werden müssen.

Docker Terminologie

Beim Arbeiten mit Docker ist es wichtig, einige grundlegende Begriffe zu kennen:

  • Image: Ein Docker-Image ist eine unveränderliche Vorlage, die alle notwendigen Anweisungen enthält, um eine Anwendung auszuführen. Es basiert auf einer Reihe von Schichten, die jeweils Änderungen gegenüber der vorherigen Schicht darstellen. Images werden aus Dockerfiles erstellt und können in Registries gespeichert und von dort abgerufen werden.

  • Container: Ein Container ist eine laufende Instanz eines Docker-Images. Er enthält alles, was die Anwendung benötigt, um in einer isolierten Umgebung zu laufen, einschliesslich des Codes, der Laufzeit, der Systemwerkzeuge und der Bibliotheken. Container sind leichtgewichtig und portabel, was sie ideal für die Entwicklung und Bereitstellung von Anwendungen macht.

  • Dockerfile: Eine Dockerfile ist eine Textdatei, die eine Reihe von Anweisungen enthält, wie ein Docker-Image erstellt werden soll. Jede Anweisung in einer Dockerfile erzeugt eine neue Schicht im Image. Typische Anweisungen sind FROM, um das Basis-Image festzulegen, RUN, um Befehle auszuführen, und COPY, um Dateien in das Image zu kopieren.

  • Registry: Eine Registry ist ein Speicherort für Docker-Images. Die bekannteste Registry ist Docker Hub, aber es gibt auch private Registries, die in Unternehmen verwendet werden können. Registries ermöglichen es, Images zu teilen und zu versionieren. Entwickler können Images in eine Registry pushen und von dort pullen, um sie auf verschiedenen Systemen zu verwenden.

  • Volume: Ein Volume ist ein Mechanismus, um Daten ausserhalb des Containers zu speichern, sodass sie auch nach dem Stoppen oder Löschen des Containers erhalten bleiben. Volumes sind besonders nützlich für die Speicherung von Daten, die von mehreren Containern gemeinsam genutzt werden sollen, oder für die Speicherung von Daten, die über Container-Neustarts hinweg bestehen bleiben müssen.

  • Network: Docker-Netzwerke ermöglichen die Kommunikation zwischen Containern und anderen Diensten. Es gibt verschiedene Netzwerkmodi, wie Bridge, Host und Overlay. Der Bridge-Modus ist der Standardmodus und erstellt ein privates internes Netzwerk für Container auf demselben Host. Der Host-Modus ermöglicht Containern den direkten Zugriff auf das Netzwerk des Hosts. Der Overlay-Modus wird verwendet, um Container über mehrere Hosts hinweg zu verbinden.

Beispiel mit Docker

Um den ganzen Prozess besser zu verstehen, hier ein sehr einfaches beispiel bei dem eine Website, welche einen nginx-Webserver verwendet, in einem Docker Container ausgeführt wird.

Dazu kann ein Verzeichnis für diese Anwendung erstellt werden, in welchem eine HTML-Datei, welche die Website darstellt, sowie eine Dockerfile für die Erstellung des Images benötigt werden.

Hier ein beispiel für eine einfache HTML Website in der Datei index.html:

  <!DOCTYPE html>
<html lang="en">
  <head>
    <meta charset="UTF-8" />
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0" />
    <title>My Docker Website</title>
  </head>
  <body>
    <h1>Welcome to my Docker website!</h1>
    <p>This is a simple static website, deployed using docker.</p>
  </body>
</html>

Nun muss ein Dockerfile erstellt werden, welches unsere HTML-Datei mit einem Webserver in einem Container bereitstellt:

  # Using the nginx webserver as base image
FROM nginx:alpine

# Copy the index.html file to the html directory served by nginx
COPY index.html /usr/share/nginx/html/index.html

# Expose the Port so that it can be accessed
EXPOSE 80

Mit diesen beiden Dateien kann nun das Docker-Image erstellt werden dazu kann der build Befehl verwendet werden:

  docker build -t my-docker-website .

Die -t Option wird verwendet, um dem Image einen Namen zu geben und der Punkt am ende setzt das aktuelle Verzeichnis als Build-Context.

Nachdem der Build fertig ist kann ein Container aus dem Image erstellt werden dazu wird der run Befehl verwendet:

  docker run -d -p 8080:80 --name docker-website my-docker-website

Die -d Option startet den Container im Hintergrund, die -p Option verbindet den Port 8080 auf der Host-Machine mit dem Port 80 im Container, wodurch die Website von der Host-Machine aus erreichbar ist. Mit der --name Option wird eine Name für den Container gesetzt und das letzte Argument spezifiziert das Image, welches verwendet werden soll.

Nachdem der Container gestartet wurde kann die Website verwendet werden, indem auf einem Browser die URL http://localhost:8080 aufgerufen wird. Das der Container läuft kann mit dem docker ps Befehl überprüft werden. Dieser gibt eine Liste der laufenden Container zurück.

  docker ps

Der Container kann dann mit dem stop Befehl gestoppt und dem rm Befehl gelöscht werden:

  docker stop docker-website
docker rm docker-website

Falls das Image nicht mehr benötigt wird, kann es mit dem rmi Befehl gelöscht

  docker rmi my-docker-website

Docker Alternativen

Neben Docker gibt es mehrere Alternativen zur Containerisierung von Anwendungen. Eine der bekanntesten Alternativen ist Podman. Podman ist ein Open-Source-Container-Engine, die es ermöglicht, Container ohne einen Daemon im Hintergrund zu verwalten. Es bietet eine ähnliche Benutzererfahrung wie Docker und ist kompatibel mit Docker-Images und -Kommandos. Diese Tools bieten unterschiedliche Ansätze und Vorteile, je nach den spezifischen Anforderungen und Einsatzszenarien.

Ressourcen

Docker
Docker - Wikipedia
Containervirtualisierung - Wikipedia

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