Tutorial Container

% ASE WS 2022/23

In diesem Tutorial werden wir:

  • die Grundlagen von Containern wiederholen
  • die beiden wichtigsten Container-Plattformen, Docker und Podman, anschauen
  • mit verschiedenen Quellen für Images arbeiten
  • Images mit Dockerfiles selbst bauen
  • mit docker-compose mehrere zusammenhängende Container starten und überwachen
  • die Integration von Docker/Podman in CI/CD-Workflows mit Gitlab/GitHub anschauen

Achtung: Dieses Dokument unterstützt lediglich die Übung und ist keine vollständige Anleitung

Setup

Wir arbeiten dieses Mal mit einer lokalen Docker/Podman-Installation Alternativ kann man sich auch wie beim letzten Mal als Nutzer root auf einem 'disposable root server' via segfault.net einloggen. 

ssh root@segfault.net # Password is 'segfault'

Achtung: Der Server ist nicht sicher - keine vertraulichen Infos/Passwörter dort eintippen

Oder: ich richte einen Account auf unserem Projektserver ein (bitte melden)

Docker und Podman

Docker und Podman sind beides Tools zur Erstellung, Ausführung und Verwaltung von Containern. Sie ermöglichen es, Anwendungen und deren Abhängigkeiten in isolierten Umgebungen auszuführen, ohne dass sie sich gegenseitig beeinflussen.

Docker

Docker ist das am weitesten verbreitete Container-Management-System. Es nutzt eine daemonbasierte Architektur, bei der der Docker-Daemon auf dem Host-System läuft und die Container verwaltet. Docker erfordert Root-Rechte, um den Daemon auszuführen.

Die einfachste Art, Docker unter Windows und macOS zu installieren, ist Docker Desktop

Unter Linux: Installation über Paketmanager (apt install docker)

Podman

Podman ist ein neueres, von Redhat entwickeltes Tool, das eine ähnliche Funktionalität wie Docker bietet, aber ohne die Verwendung eines Daemons auskommt. Es ermöglicht es, Container als normale Benutzer auszuführen und erfordert keine Root-Rechte.

Installation auf verschiedenen Betriebssystemen am einfachsten über Podman Desktop oder:

Podman speichert Images und Container-Konfiguration im Verzeichnis /var/lib/containers wenn es als Root gestartet wird. Für normale User landen die Images unter $HOME/. local/share/containers/storage/ (spezifiziert durch Open Container Initiative (OCI)).

Aufgabe 1 - Container starten

(in allen Beispielen kann man docker auch durch podman ersetzen)

  • Installiere Docker und/oder Podman
  • Starte einen neuen Docker-Container: docker run -it --name mein_test debian /bin/bash
  • Installiere in diesem Container ein Paket (z.B. python3) und logge dich aus
  • starte den Container erneut - ist das Paket noch installiert?
  • zeige mit docker --help die Hilde zu allen Befehlen an.
  • erzeuge einen neuen Docker-Container “meintest2” mit docker create
  • starte den Container mit docker start
  • Schaue nach, ob der Container auch läuft mit docker ps
  • Starte eine Shell in diesem Container mit docker exec mein_test -sh /bin/bash

Dockerfiles

Ein Dockerfile erlaubt es, ein eigenes Image zu generieren und diesem Dateien und Befehle hinzuzufügen: 

# Use the official Debian image as the base image
FROM debian:latest

# Update the package list and install additional packages
RUN apt-get update && apt-get install -y \
    package1 \
    package2 \
    package3

# Add any necessary configuration files
COPY config_file1 /etc/config_file1
COPY config_file2 /etc/config_file2

# Set the working directory
WORKDIR /app

# Add any necessary files or scripts
COPY script1.sh /app/script1.sh
COPY script2.sh /app/script2.sh

# Set the entrypoint
ENTRYPOINT ["/app/script1.sh"]

Mittels docker build erzeugt man aus der Datei Dockerfile ein Image

Dockerfile-Referenz

Aufgabe 2

Erstellen eine Dockerfile, das einen simplen Webserver startet:

  • in einem Verzeichnis /srv/www liegen einige hübsche Bilder
  • eine Python-Installation ist vorhanden
  • ein Start-Script startet einen Webserver, der die Dateien aus dem Verzeichnis bereitstellt (python -m http.server)

Tipp: damit man vom Host aus auf den Webserver im Container zugreifen kann, muss man die Container-Ports auf Host-Ports mappen (`-p 8000:8080`)

docker-compose

docker-compose verwendet die Spezifikation in einer YAML-Datei um mehrere Container gemeinsam zu konfigurieren und zu administrieren.

  • separat zu installieren: apt install docker-compose
  • docker-compose up -d (starte alle Services und 'detache' vom Output)
  • docker-compose down * docker-compose logs -f (zeige die Log-Ausgaben der Container an)
  • docker-compose scale erlaubt es, weitere Container für einen Dienst bereitzustellen

Beispiel-Konfiguration: WikiBase Docker images

Aufgabe 3

Erstelle eine Datei docker-compose.yml, die den Server aus Aufgabe 2 baut, startet und auf Port 1234 des Hosts antworten lässt.

Docker-Integration in Gitlab und GitHub