Was ist Docker?
Mit Docker können Sie Container für virtuelle Anwendungen erstellen, bereitstellen und verwalten. Nach ihrer Einführung im Jahr 2013 setzte sich diese Technologie im Entwicklungsbereich schnell durch. Sie ermöglicht es Developern, mit einer beispiellosen Flexibilität und Portabilität zu arbeiten. In diesem Artikel Erfahren Sie alles über Docker.
Was ist ein Container?
Docker ist heute so beliebt, dass die Begriffe „Docker“ und „Container“ oft synonym verwendet werden. Containertechnologien waren allerdings jedoch schon jahre-, wenn nicht jahrzehntelang verfügbar, bevor Docker 2013 der Öffentlichkeit zugänglich gemacht wurde.
Aber kommen wir zur Sache: Was ist Docker? Docker ist eine Open-Source-Softwareplattform, die zum Erstellen, Bereitstellen und Verwalten von Containern für virtualisierte Anwendungen auf einem gemeinsamen Betriebssystem (Operating System) verwendet wird. Sie umfasst außerdem ein Ökosystem aus dazugehörigen Tools.
Die Technologie der Docker-Container wurde 2013 eingeführt. Damals wurde Docker Inc. gegründet, um eine kommerzielle Edition der Containermanagement-Software ins Leben zu rufen und um der Hauptsponsor einer Open-Source-Version zu sein.
Docker bietet Softwaredevelopern eine schnellere und effizientere Möglichkeit, containerisierte Teile einer globalen Softwareanwendung zu entwickeln und zu testen. So können mehrere Softwareprogramme gleichzeitig entwickelt werden.
Jeder Container enthält alle Elemente, die für die Entwicklung einer Softwarekomponente erforderlich sind. Er stellt außerdem sicher, dass sie problemlos entwickelt, getestet und bereitgestellt werden kann. Docker ermöglicht die Portierung, wenn diese gepackten Container auf verschiedene Server oder Umgebungen verlagert werden.
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Ein zentrales Element von Docker ist die Verwendung von unveränderlichen Docker Images. Dabei handelt es sich um Dateien, die alle zum Ausführen einer Anwendung erforderlichen Elemente enthalten und so die Bereitstellung und Verteilung von Anwendungen in verschiedenen IT-Umgebungen ermöglichen.
Wie funktioniert Docker?
Docker bereitet die Container vor, stellt sie bereit und führt sich aus. Diese Technologie ist über das Betriebssystem verfügbar: ein Container „verpackt“ den Dienst oder die Funktion der Anwendung mitsamt allen Bibliotheken, Konfigurationsdateien, Abhängigkeiten und anderen Elementen und Einstellungen, die für die Funktionsfähigkeit erforderlich sind.
Alle Container teilen sich die Dienste eines einzigen zugrunde liegenden Betriebssystems. Docker-Images enthalten alle Abhängigkeiten, die für die Ausführung von Code innerhalb eines Containers erforderlich sind. So kann der Container von einer Docker-Umgebung in eine andere mit demselben Betriebssystem wechseln und dabei unverändert ausgeführt werden.
Docker verwendet die Isolierung von Ressourcen im Kernel des Betriebssystems, um mehrere Container auf demselben System auszuführen. Darin unterscheidet sich Docker von virtuellen Maschinen (VMs), die ein gesamtes Betriebssystem mit ausführbarem Code über einer abstrakten Schicht von physischen Hardwareressourcen verkapseln.
Docker war ursprünglich für den Betrieb auf Linux-Plattformen entwickelt worden, wurde dann jedoch erweitert, um auch für eine andere Betriebssysteme eine bessere Unterstützung zu bieten. Beispiele hierfür sind Microsoft Windows und Apple OS X. Darüber hinaus gibt es auch Docker-Versionen für Amazon Web Services (AWS) und Microsoft Azure.
Die Vorteile von Docker
Die wichtigsten Vorteile von Docker sind:
Isolierung von leichtgewichtigen Anwendungen:
Docker verwendet leichtgewichtige Container, um eine effiziente Isolierung zwischen den Apps und ihren Abhängigkeiten zu gewährleisten. Jedes Programm wird somit unabhängig und konsistent ausgeführt, ohne dass andere Programme beeinträchtigt werden.
Anwendungsportabilität zwischen verschiedenen Umgebungen:
Containerisierte Instanzen verkapseln die Anwendung und ihre Abhängigkeiten, was die Bereitstellung auf verschiedenen Maschinen – seien es lokale Server, VM oder Cloud-Container – vereinfacht, ohne das Sie sich Gedanken über unterschiedliche Umgebungen machen müssen.
Vereinfachung von Erstellung, Verteilung und Bereitstellung:
Mit Docker können Sie containerisierte Images Ihrer Apps erstellen und diese mithilfe von Docker-Registrys verteilen.
Verbesserung der Entwicklerproduktivität durch Standardisierung der Entwicklungsumgebungen:
Mit Docker können Developer in konsistenten Umgebungen arbeiten. Dadurch verfügt jedes Teammitglied über dieselben Softwareabhängigkeiten und -konfigurationen, sodass Kompatibilitätsprobleme zwischen verschiedenen Versionen reduziert werden.
Schnellere Entwicklungszyklen:
Durch die Portabilität der Docker-Container und die einfache Bereitstellung. Dadurch können Programme schneller entwickelt, getestet und bereitgestellt werden.
Einfachere Evolution Ihrer Anwendungen:
Docker vereinfacht die Skalierung von Apps, da neue Container sofort bereitgestellt werden können, um die steigende Nachfrage zu befriedigen. So erhalten Sie eine flexible und effiziente Lösung für die Verwaltung von variablen Arbeitslasten.
Optimierung Ihrer Ressourcen und Reduzierung der Infrastrukturkosten:
Hardware lässt sich effizienter teilen, was die Infrastrukturkosten senkt.
Fördert die Zusammenarbeit:
Docker-Container gewährleisten die vollständige Reproduzierbarkeit der Entwicklungsumgebung und erleichtern die Zusammenarbeit zwischen Ihren Developern. Gleichzeitig stellen sie sicher, dass alle in einer konsistenten und isolierten Umgebung arbeiten können.
Docker vs. virtuelle Maschinen
Eine virtuelle Maschine (VM) ist eine Software-Emulation eines physischen Computersystems, die in einer Host-Computerumgebung ausgeführt wird. Sie ist von diesem System isoliert, sodass gewährleistet ist, dass die VM-Software sich nicht auf das Hauptsystem auswirken kann.
VMs werden häufig für Aufgaben wie den Zugriff auf vireninfizierte Daten, das Testen von Betriebssystemen und das Erstellen von Backups verwendet. Sie bestehen aus einer Vielzahl von Dateien – einschließlich Logs, NVRAM-Einstellungen, virtuellen Laufwerksdateien und Konfigurationsdateien.
VMs werden auch bei der Servervirtualisierung verwendet, bei der ein physischer Server in mehrere isolierte Server aufgeteilt wird, die ihre Betriebssysteme jeweils unabhängig ausführen.
Es gibt zwei Arten von VMs: System-VMs, bei denen mehrere VMs physische Ressourcen über einen Hypervisor gemeinsam nutzen können, und Prozess-VMs. Zusammen stellen sie eine plattformunabhängige Programmierumgebung bereit.
Docker im Vergleich zu virtuellen Maschinen: die wichtigsten Unterschiede
Im Folgenden sind die wesentlichen Unterschiede zwischen Docker und VMs aufgeführt.
Unterstützung für das Betriebssystem und seine Architektur
Der Hauptunterschied zwischen Docker und VMs liegt in der Architektur. VMs enthalten jeweils ein Host-Betriebssystem und ein Gastbetriebssystem. Ein Gastbetriebssystem kann ein beliebiges Betriebssystem sein, wie Linux oder Windows, unabhängig vom primären Betriebssystem.
Die containerisierten Instanzen werden auf einem einzigen physischen Server mit einem Betriebssystem gehostet, das sie gemeinsam verwenden. Die gemeinsame Nutzung des Host-Betriebssystems durch die Container macht sie „schlanker“ und verlängert die Startzeit.
Docker-Container eignen sich am besten für die Ausführung mehrerer Programme auf einem einzigen Betriebssystemkernel. VMs sind dagegen erforderlich sind, wenn die Dienste auf verschiedenen Betriebssystemen ausgeführt werden müssen.
Die bereitgestellte Sicherheitsstufe
Der zweite Unterschied zwischen VMs und Docker besteht darin, dass virtuelle Maschinen mit ihrem Kernel und ihren Sicherheitsfunktionen autonom sind. Anwendungen, für die mehr Berechtigungen und Sicherheit erforderlich sind, werden auf virtuellen Rechnern ausgeführt.
Im Gegensatz dazu ist es nicht empfehlenswert, bei containerisierten Instanzen Root-Zugriff auf Anwendungen zu gewähren und diese mit administrativen Räumen auszuführen, da diese den Hostkernel gemeinsam nutzen. Die Docker-Technologie hat Zugriff auf die Subsysteme des Kernels. Eine einzige infizierte Anwendung kann daher das gesamte Hostsystem hacken.
Der Grad der Portabilität
Ein weiterer wichtiger Unterschied zwischen Docker und virtuellen Maschinen betrifft die Portabilität: Virtuelle Maschinen sind von ihrem Betriebssystem isoliert und können daher nicht auf verschiedene Plattformen portiert werden, ohne Kompatibilitätsprobleme zu verursachen.
Wenn eine Anwendung auf verschiedenen Plattformen getestet werden muss, sollten auf Entwicklungsebene Docker-Container verwendet werden. Sie sind eigenständig und können Anwendungen in jeder Umgebung ausführen.
Da sie kein Gastbetriebssystem erfordern, können sie problemlos auf verschiedene Plattformen portiert werden. Docker-Container können auf Servern bereitgestellt werden, da sie leichtgewichtig sind. Dies bedeutet, dass sie in kürzerer Zeit als virtuelle Rechner gestartet und angehalten werden können.
Das Leistungsniveau
Der letzte Unterschied zwischen Docker und virtuellen Maschinen betrifft die Leistung: Docker-Container sind weniger ressourcenintensiv, da virtuelle Maschinen das gesamte Betriebssystem laden müssen, um gestartet zu werden.
Bei einer virtuellen Maschine können Ressourcen wie CPU, Arbeitsspeicher und Ein-/Ausgabe nicht wie bei einem Docker-Container dauerhaft den Containern zugewiesen werden. Die Ressourcen werden dann abhängig vom Traffic verwendet.
Das Skalieren und Duplizieren eines Docker-Containers ist im Vergleich zu einer virtuellen Maschine einfach, da kein Betriebssystem installiert werden muss.
Die Verwendungsmöglichkeiten von Docker
Obwohl die Verwendung für die Entwicklung und Verbreitung beliebiger Softwareanwendungen technisch möglich, ist Docker vor allem für die folgenden Aufgaben geeignet:
Anwendungsentwicklung
Durch die Kombination von Docker mit Best Practices für DevOps können containerisierte Anwendungen in Sekundenschnelle bereitgestellt werden, während große, herkömmliche, monolithische Anwendungen viel mehr Zeit brauchen.
Aktualisierungen oder Änderungen am Code einer Anwendung werden schnell implementiert und bereitgestellt, wenn Container als Teil einer umfassenderen Pipeline für kontinuierliche Integration verwendet werden.
Anwendungsmanagement über ein standardisiertes Image-Format
Das standardisierte, portable Image-Format von Docker vereinfacht die Verwaltung von Apps, da alle erforderlichen Abhängigkeiten und Konfigurationen in einem einzigen Image zusammengefasst werden. Dies gewährleistet Konsistenz und Reproduzierbarkeit in verschiedenen IT-Umgebungen.
So können Sie Anwendungen auf jeder mit Docker kompatiblen Plattform transparent entwickeln, verpacken und verteilen.
Entwicklung einer Microservice-Architektur
Docker ist ideal für die Erstellung einer Microservice-Architektur geeignet. Diese ist vorteilhafter als ein herkömmliches Programm. Sie können mehrere Microservices erstellen und jeweils in einem eigenen Container deployen. Anschließend müssen Sie sie nur noch integrieren, um ein vollständiges Programm mit einem Container-Orchestrierungstool zusammenzustellen.
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Microservices sind ein architektonischer und organisatorischer Ansatz zur Softwareentwicklung, bei dem die Software aus kleinen unabhängigen Diensten besteht, die über klar definierte APIs kommunizieren. Diese Dienste gehören kleinen, autonomen Teams.
Migration vorhandener Programme auf eine containerisierte Infrastruktur
Entwicklungsteams, die ein vorhandenes Programm modernisieren möchten, können Docker verwenden, um die Anwendung auf eine containerisierte Infrastruktur zu migrieren.
Implementierung von Hybrid- und Multicloud-Lösungen
Alle Docker-Container funktionieren auf die gleiche Weise – egal ob sie lokal bereitgestellt werden oder Cloud Computing nutzen. Mit Docker lassen sich Anwendungen ganz einfach in Produktions- und Testumgebungen verschiedener Cloud-Anbieter verschieben.
Ein Docker-Programm, das mehrere Cloud-Angebote verwendet, kann als Hybrid Cloud oder Multicloud betrachtet werden. Unternehmen können auch Cloud-Container-Dienste wie Kubernetes nutzen, die Verwaltungs- und Orchestrierungsplattformen für Container in Cloud-Umgebungen bereitstellen.
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Kubernetes as a Service (KaaS) ermöglicht einen einfachen Ansatz für das Deployment und die Verwaltung von Kubernetes-Clustern, ohne dass die Verwaltung der zugrunde liegenden Infrastruktur erforderlich ist. Die Entwicklungsteams können sich so auf die Erstellung und Wartung der Anwendungen konzentrieren statt auf die Verwaltung der Infrastruktur.
Die Containerisierung mit Docker vereinfacht das Erstellen, Verteilen und Bereitstellen von Anwendungen, indem diese und ihre Abhängigkeiten in leichtgewichtigen Containern verkapselt werden. Die Docker-Images dienen als Vorlagen für die Erstellung von Docker-Containern und bieten so eine effiziente und wiederholbare Möglichkeit, Anwendungen und ihre Laufzeitumgebungen zu verwalten.
OVHcloud und Docker
Gratis Managed Kubernetes® Service zum Orchestrieren Ihrer Container
Kubernetes® ist der Branchenstandard unter den Container-Orchestrierern. Unternehmen aller Größen verwenden ihn. Er erleichtert Deployment, Resilienz und Skalierbarkeit Ihrer Anwendungen – auch in Hybrid- oder Multi-Cloud-Infrastrukturen.
Der Managed Kubernetes Service basiert auf den Public-Cloud-Instanzen von OVHcloud. Mit den Load Balancern von OVHcloud und integrierten zusätzlichen Festplatten können Sie Workloads beliebigen Umfangs hosten – mit voller Reversibilität.
FAQ
Wozu dient ein Docker-Container?
Docker ist ein leichtgewichtiges Virtualisierungstool, mit dem Sie Container erstellen, verwalten und ausführen können. Diese effiziente Lösung ermöglicht die Erstellung und Bereitstellung von Anwendungen in einer Vielzahl von IT-Umgebungen. Der Nutzen liegt in der Fähigkeit, eine konsistente und isolierte Umgebung für Anwendungen bereitzustellen und deren Konzipierung, Verteilung und Ausführung zu erleichtern.
Was ist ein Docker-Container?
Ein Docker-Container ist eine eigenständige, leichtgewichtige Ausführungseinheit, die ein Programm und seine Abhängigkeiten verkapselt, sodass es in einer Vielzahl von IT-Umgebungen konsistent bereitgestellt und ausgeführt werden kann. Docker-Container nutzen die Virtualisierungsfunktionen des Host-Betriebssystems, um Anwendungen voneinander zu isolieren und gleichzeitig Systemressourcen effizient zu teilen.
Warum sollte ich Docker installieren?
Mit der Installation von Docker profitieren Sie von den Vorteilen der leichtgewichtigen Virtualisierung und der Containerverwaltung. Sie ermöglicht die Erstellung, das Testen und die Bereitstellung von Software in einer Vielzahl von IT-Umgebungen und gewährleistet gleichzeitig die Konsistenz und Portabilität der Anwendungen.
Was sind die Vor- und Nachteile der Verwendung von Docker?
Zu den Vorteilen der Verwendung von Docker zählen die Isolierung von Anwendungen, verbesserte Portabilität, vereinfachte Erstellung und Bereitstellung von Software, verbesserte Entwicklerproduktivität, einfachere Zusammenarbeit und Systemoptimierung. Mögliche Nachteile ergeben sich jedoch aus der Komplexität der Konfiguration, der Image- und Containerverwaltung sowie aus möglichen Sicherheitsproblemen bei der Verwendung von gemeinsam genutzten Containern.