9.1 Microservice-Architektur
Docker ist ein unverzichtbares Tool für moderne Softwareentwicklung geworden. Es hilft dir dabei, Applikationen in isolierten Containern zu erstellen, zu starten und zu deployen, was sie praktischer, stabiler und einfacher im Umgang macht. In dieser Vorlesung schauen wir uns Beispiele an, wie Docker das Leben von Entwicklern und Administratoren erheblich erleichtert.
Problem
Die Entwicklung von monolithischen Anwendungen bringt oft Schwierigkeiten bei Wartung und Skalierung mit sich. Jede Änderung in einem Teil kann sich auf andere Teile auswirken, was Updates und Tests komplizierter macht.
Docker-Lösung
Docker ermöglicht die Einführung einer Microservice-Architektur, indem es jeden Service in einen separaten Container verpackt. Das sorgt für Unabhängigkeit und Isolation der Microservices.
Beispiel
Nehmen wir an, du hast eine Anwendung mit drei Microservices: Nutzer, Bestellungen und Zahlungen. Mit Docker kannst du drei Container erstellen:
docker run -d --name users-service users-image
docker run -d --name orders-service orders-image
docker run -d --name payment-service payment-image
9.2 Continuous Integration und Delivery (CI/CD)
Problem
Entwicklung, Testing und Deployment nehmen oft viel Zeit in Anspruch, besonders wenn die Umgebungen unterschiedlich sind.
Lösung mit Docker
Docker hilft dabei, eine einheitliche Umgebung für alle Entwicklungsphasen zu schaffen. Das garantiert, dass die Anwendung überall gleich funktioniert - von der Entwicklung bis zur Produktion.
Beispiel
Das Setup von CI/CD mit Docker ermöglicht die Automatisierung von Build, Testing und Deployment:
Image-Build:
docker build -t my-app .
Tests ausführen:
docker run my-app ./run-tests.sh
Deployment:
docker push my-app:latest
ssh user@production-server "docker pull my-app:latest && docker run -d my-app"
9.3 Portabilität und Konsistenz
Problem
Oft läuft eine Anwendung auf einem Rechner, weigert sich jedoch, auf einem anderen zu starten, weil es Unterschiede in den Einstellungen oder Versionen der Abhängigkeiten gibt.
Docker-Lösung
Docker ermöglicht es, eine Anwendung mit allen ihren Abhängigkeiten in einen Container zu verpacken, der garantiert in jeder Umgebung funktioniert.
Beispiel
Mit Dockerfile kann man die Abhängigkeiten und Befehle zum Starten der Anwendung beschreiben:
FROM node:14
WORKDIR /app
COPY package.json .
RUN npm install
COPY . .
CMD ["npm", "start"]
Jetzt wird die Anwendung stabil sowohl auf dem lokalen Rechner als auch auf einem Server oder in der Cloud laufen.
9.4 Sicherheit gewährleisten
Problem
Das Deployment von Anwendungen kann anfällig sein, besonders wenn Third-Party-Bibliotheken und Tools verwendet werden.
Lösung mit Docker
Docker bietet Container-Isolation, was die Risiken reduziert. Container arbeiten unabhängig und minimieren dadurch die Auswirkungen auf das System.
Beispiel
Verwende Parameter, um Ressourcen einzuschränken und die Sicherheit zu verbessern:
docker run -d --name secure-app --memory="512m" --cpus="1" --security-opt=no-new-privileges my-secure-app
9.5 Testen und Automatisierung
Problem
Das Testen in verschiedenen Konfigurationen benötigt Zeit und kann die Hauptumgebung beeinflussen.
Lösung mit Docker
Docker erlaubt es, isolierte Testumgebungen zu erstellen, ohne das Hauptsystem zu beeinträchtigen.
Beispiel
Beispiel für den Start einer Datenbank und einer Anwendung in einer Testumgebung:
docker run -d --name test-db -e POSTGRES_PASSWORD=mysecretpassword postgres
docker run -d --name test-app --link test-db:db my-app
9.6 Cloud Computing und Skalierung
Problem
Die Skalierung von Anwendungen in der Cloud kann schwierig und teuer sein.
Lösung mit Docker
Docker vereinfacht die Skalierung durch die Integration mit Cloud-Plattformen wie AWS, Azure und Google Cloud.
Beispiel
Mit Docker und Kubernetes kannst du die Skalierung ganz einfach einstellen. Hier ist ein Beispiel für eine yaml-Datei. Es kann momentan etwas unklar sein, aber wir werden uns nach und nach damit vertraut machen.
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: my-app
spec:
replicas: 3
selector:
matchLabels:
app: my-app
template:
metadata:
labels:
app: my-app
spec:
containers:
- name: my-app
image: my-app:latest
ports:
- containerPort: 80
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