Seminar Docker Intensiv

Überblick

Inhaltsverzeichnis dieses Kapitels

• Zweck und Nutzen
• Zielgruppen
• Kernfunktionen

Kernfunktionen
Image‑Erstellung, Container‑Runtime, Netzwerk‑ und Speicherabstraktionen, Orchestrierungsanschluss, Registry‑Integration.Produkte und Editionen

Inhaltsverzeichnis dieses Kapitels

• Docker Engine
• Docker Desktop
• Docker Hub
• Docker Build/Buildx
• Docker Compose

Docker Engine
Laufzeit für Container auf Linux‑Systemen. Verwaltung von Images, Containern, Netzwerken und Volumes über CLI und API.

Docker Desktop
Integrierte Entwicklungslaufzeit für Windows/macOS mit GUI, lokaler Engine, Compose‑Tools und Zusatzfunktionen für Teams.

Docker Hub
Gehostete Registry mit Team‑Funktionen wie Organisationsverwaltung, Automatisierung, Policies und Image‑Verwaltung.

Docker Build/Buildx
BuildKit‑basierte Build‑Pipeline mit Caching, Secret‑Handling und Multi‑Arch‑Unterstützung.

Docker Compose
Definition mehrteiliger Anwendungen in YAML. Steuert Services, Volumes, Netzwerke, Healthchecks und Profile.

Architektur und Funktionsweise

Inhaltsverzeichnis dieses Kapitels

• Komponentenmodell
• Images und Layer
• Netzwerke
• Speicher
• Registry‑Ablauf

Komponentenmodell
Daemon/Engine, CLI, API‑Socket. OCI‑konforme Images als Transportformat.

Images und Layer
Unveränderliche Schichten, wiederverwendbarer Cache, tags und digests für Nachvollziehbarkeit.

Netzwerke
Bridge/Host/None sowie benutzerdefinierte Bridges. Service‑Discovery über Namen, Port‑Publikation und DNS im Container.

Speicher
Volumes für persistente Daten, Bind‑Mounts für Konfiguration und Entwicklungsartefakte.

Registry‑Ablauf
Build → Tag → Push in Registry → Pull auf Zielsystem → Run. Policy‑Kontrollen optional vor Deployment.

Integrationen und Kompatibilität

Inhaltsverzeichnis dieses Kapitels

• CI/CD‑Anbindung
• Quellcode‑ und Artefaktfluss
• Cloud‑ und On‑Prem‑Umgebungen
• Orchestrierungsanschluss

CI/CD‑Anbindung
Build‑Schritte, Tests und Scans als Pipelines. Nutzung von Caching und Multi‑Arch‑Builds.

Quellcode‑ und Artefaktfluss
Dockerfiles im Repository, deterministische Builds, Artefakte in Registries versioniert.

Cloud‑ und On‑Prem‑Umgebungen
Einsetzbar auf Entwickler‑Laptops, VM‑Hosts, Rechenzentren und Cloud‑Instanzen.

Orchestrierungsanschluss
Bereitstellung der erstellten Images in gängige Orchestrierer möglich. Compose für kleinere Deployments und Dev‑Stacks.

Sicherheit und Compliance

Inhaltsverzeichnis dieses Kapitels

• Härtung im Build
• Laufzeitschutz
• Signatur, SBOM, Scans
• Richtlinien und Prozesse

Härtung im Build
Minimal‑Basen, Multi‑Stage‑Builds, Nicht‑Root‑User, eingeschränkte Dateirechte, .dockerignore.

Laufzeitschutz
Capabilities reduzieren, Seccomp/AppArmor‑Profile, Read‑Only‑RootFS, tmpfs‑Mounts, Ressourcengrenzen, optional Rootless‑Betrieb.

Signatur, SBOM, Scans
Erzeugung von Stücklisten, Image‑Signaturen, regelmäßige Schwachstellen‑Scans vor Freigabe.

Richtlinien und Prozesse
Tagging‑ und Release‑Konventionen, Retention‑Regeln in Registries, Freigabe‑Gates im CI/CD.

Lifecycle, Wartung und Support

Inhaltsverzeichnis dieses Kapitels

• Release‑Rhythmus
• Update‑Strategien
• Support‑Modelle
• Betriebschecklisten

Release‑Rhythmus
Regelmäßige Funktions‑ und Sicherheitsupdates. Planbare Wartungsfenster empfohlen.

Update‑Strategien
Staging‑Pfad mit Tests, Rückfallpfade durch Image‑Versionen, dokumentierte Kompatibilitätsprüfungen.

Support‑Modelle
Community‑Ressourcen und kommerzielle Subscriptions je nach Bedarf an Governance, Richtlinien und Teamfunktionen.

Betriebschecklisten
Monitoring der Daemon‑Gesundheit, Log‑Rotation, Registry‑Speicher, Backup‑Routinen für Volumes.

Einsatzszenarien und Mehrwert

Inhaltsverzeichnis dieses Kapitels

• Entwicklung und Testing
• Microservices und APIs
• Datenverarbeitung und ML
• Edge und Lab‑Umgebungen

Entwicklung und Testing
Reproduzierbare Dev‑Umgebungen, schnelle Onboarding‑Zeit, konsistente Toolchains.

Microservices und APIs
Isolierte Services, standardisierte Deployments, einfache Skalierungswege.

Datenverarbeitung und ML
Versionierte Laufzeitumgebungen für Pipelines und Experimente.

Edge und Lab‑Umgebungen
Kompakte Bereitstellung, geringe Abhängigkeiten, einfache Aktualisierung.

Systemvoraussetzungen

Inhaltsverzeichnis dieses Kapitels

• Betriebssysteme
• Hardware
• Netzwerk

Betriebssysteme
Linux‑Distributionen für die Engine. Desktop‑Varianten für Windows und macOS mit integrierter Laufzeit.

Hardware
x86‑64 oder ARM‑Systeme. Virtualisierungsunterstützung, ausreichender RAM und SSD‑Speicher empfohlen.

Netzwerk
Stabile Verbindung für Image‑Transfer, interne Namensauflösung, optionale Proxy‑Konfiguration.

Lizenzierung und Subscriptions

Inhaltsverzeichnis dieses Kapitels

• Komponentenmodell
• Organisationsfunktionen
• Governance und Compliance

Komponentenmodell
Open‑Source‑Kernkomponenten kombiniert mit kommerziellen Funktionen für Teams und Unternehmen.

Organisationsfunktionen
Zugriffssteuerung, Teamverwaltung, Richtlinien und Nutzungsstatistiken je nach Subscription.

Governance und Compliance
Regelwerke für Signatur, Scans, Retention und Audit‑Nachweise auf Registry‑ und Pipeline‑Ebene.

Quickstart zur Evaluation (Step‑by‑Step)

Inhaltsverzeichnis dieses Kapitels

• Vorbereitung
• Build
• Laufzeit
• Persistenz
• Compose
• Policy‑Check

Vorbereitung

1. Installation der Laufzeit auf Zielsystem.
2. Test via version/info.
3. Projektverzeichnis mit Dockerfile anlegen.

Build

1. Minimal‑Dockerfile erstellen.
2. Build mit aktiviertem Cache ausführen.
3. Image mit eindeutigem Tag versehen.

Laufzeit

1. Container starten, Ports veröffentlichen.
2. Health‑Check prüfen.
3. Logs und Inspect auswerten.

Persistenz

1. Named Volume erstellen.
2. Datenablage verifizieren.
3. Backup des Volumes erzeugen.

Compose

1. compose.yaml mit zwei Services definieren.
2. Start, Scale und kontrolliertes Stoppen testen.
3. Profile für Dev/Test anlegen.

Policy‑Check

1. Image‑Scan durchführen.
2. SBOM erzeugen und ablegen.
3. Release‑Tag vergeben und in Registry pushen.

FAQ

Inhaltsverzeichnis dieses Kapitels

• Unterschied Image vs. Container
• Rolle von Compose
• Umgang mit sensiblen Daten
• Update‑Vorgehen

Unterschied Image vs. Container
Image = unveränderliches Build‑Artefakt. Container = laufende Instanz eines Images.

Rolle von Compose
Deklariert mehrteilige Anwendungen inklusive Abhängigkeiten, Volumes und Netzwerken.

Umgang mit sensiblen Daten
Secrets nicht im Image ablegen. Zur Laufzeit zuführen und Zugriff minimieren.

Update‑Vorgehen
Neues Image bauen, testen, gestuft ausrollen, bei Bedarf über vorherigen Digest zurückrollen.