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Docker Compose

Docker Compose ist ein Werkzeug, mit dem du mehrere Docker-Container als einen einzigen Service definieren und starten kannst. Statt jeden Container einzeln über die Docker-CLI zu starten, kannst du mit Docker Compose eine docker-compose.yml-Datei schreiben, in der du alle benötigten Dienste (z. B. Datenbank, Webserver, App-Container) deklarierst.

Kurz gesagt:

Docker Compose = Projektbeschreibung + Mehrere Container + Ein Befehl zum Starten


Beispiel: docker-compose.yml

version: '3.9'
services:
  web:
    build: .
    ports:
      - "5000:5000"
    volumes:
      - .:/code
  redis:
    image: "redis:alpine"

In diesem Beispiel:

  • Ein Container baut die lokale Webanwendung.

  • Ein zweiter Container nutzt das offizielle Redis-Image.

  • Beide Container sind miteinander vernetzt.


Häufige Kommandos:

docker-compose up       # Startet alle Container im Vordergrund
docker-compose up -d    # Startet im Hintergrund (detached)
docker-compose down     # Stoppt und entfernt Container, Netzwerke etc.

Vorteile von Docker Compose:

✅ Einfaches Setup für Multi-Container-Anwendungen
✅ Alles wird in einer Datei versioniert (z. B. für Git)
✅ Reproduzierbare Entwicklungsumgebungen
✅ Leichtes Hoch- und Runterfahren ganzer Stacks


Typische Anwendungsfälle:

  • Lokale Entwicklung mit mehreren Services (z. B. App + DB)

  • Integrationstests mit vollständigem Stack

  • Simpler Deployment-Workflow (z. B. über CI/CD)


Go

Go (auch bekannt als Golang) ist eine Open-Source-Programmiersprache, die von Google entwickelt wurde. Sie wurde 2009 veröffentlicht und von Softwareentwicklern wie Robert Griesemer, Rob Pike, und Ken Thompson konzipiert. Go wurde entwickelt, um die Produktivität von Entwicklern zu steigern und gleichzeitig hohe Leistung, Einfachheit und Effizienz zu gewährleisten.


Wichtige Merkmale von Go:

  1. Kompilierte Sprache:

    • Go wird zu nativen Maschinenprogrammen kompiliert, was zu einer schnellen Ausführung führt.
  2. Einfachheit:

    • Der Syntax von Go ist minimalistisch, was die Lesbarkeit und Wartbarkeit des Codes erleichtert.
  3. Concurrency:

    • Go unterstützt Concurrency (Nebenläufigkeit) durch sogenannte Goroutines und Channels, wodurch es besonders für parallele Aufgaben und skalierbare Systeme geeignet ist.
  4. Garbage Collection:

    • Go hat eine integrierte Garbage Collection, die den Speicher automatisch verwaltet.
  5. Plattformunabhängigkeit:

    • Go ermöglicht das Kompilieren von Code für verschiedene Plattformen (Linux, Windows, macOS, etc.) ohne Änderungen.
  6. Standardbibliothek:

    • Go bietet eine umfangreiche Standardbibliothek mit Funktionen für Netzwerkprogrammierung, Dateiverwaltung, Kryptografie, Webserver und vieles mehr.
  7. Statische Typisierung:

    • Go ist statisch typisiert, was bedeutet, dass Variablen- und Funktionsdatentypen während der Kompilierung überprüft werden.
  8. Built-in Testing:

    • Go enthält ein integriertes Testframework, das Entwicklern ermöglicht, Unit-Tests einfach zu schreiben.

Warum Go verwenden?

  1. Performance:

    • Go ist fast so schnell wie C/C++ und eignet sich für Systeme mit hohen Anforderungen an Geschwindigkeit und Effizienz.
  2. Produktivität:

    • Der einfache Syntax, die schnelle Kompilierung und die umfassende Standardbibliothek machen die Entwicklung schnell und unkompliziert.
  3. Concurrency:

    • Mit Goroutines ist es möglich, parallel mehrere Aufgaben effizient auszuführen, was es ideal für serverseitige Anwendungen macht.
  4. Skalierbarkeit:

    • Go wurde für moderne, verteilte Systeme entwickelt und eignet sich hervorragend für Anwendungen, die horizontal skalieren.

Einsatzgebiete:

  • Webentwicklung: Frameworks wie Gin oder Beego machen Go ideal für Webanwendungen und APIs.
  • Microservices: Dank der Concurrency-Funktionen ist Go perfekt für Microservice-Architekturen.
  • Cloud Computing: Viele Cloud-Tools, wie Docker und Kubernetes, wurden in Go geschrieben.
  • Systemprogrammierung: Go wird für Tools und Infrastruktur-Software verwendet.

Bekannte Projekte, die in Go geschrieben wurden:

  • Docker: Eine der bekanntesten Containerplattformen.
  • Kubernetes: Ein führendes Open-Source-System zur Verwaltung von Container-Clustern.
  • Terraform: Ein beliebtes Tool für Infrastrukturautomatisierung.
  • Hugo: Ein schneller Static-Site-Generator.

Fazit:

Go kombiniert die Leistung und Effizienz von Low-Level-Sprachen wie C mit der Benutzerfreundlichkeit und Produktivität von High-Level-Sprachen wie Python. Es eignet sich hervorragend für moderne Softwareentwicklung, insbesondere in Bereichen wie Cloud, Netzwerke, und serverseitige Anwendungen.

 


Renovate

Renovate ist ein Open-Source-Tool, das den Prozess der Abhängigkeitsverwaltung automatisiert. Es überwacht kontinuierlich die Abhängigkeiten eines Softwareprojekts (wie npm, Maven, Docker) und erstellt Pull Requests, um veraltete Pakete zu aktualisieren. So bleibt das Projekt auf dem neuesten Stand und sicher.

Hauptfunktionen umfassen:

  1. Automatische Abhängigkeits-Updates: Renovate erkennt veraltete oder unsichere Abhängigkeiten und erstellt Pull Requests mit den Updates.
  2. Anpassbare Konfiguration: Man kann konfigurieren, wann und wie Updates durchgeführt werden sollen, z.B. nach Zeitplänen oder mit automatischem Zusammenführen.
  3. Unterstützung für Monorepos: Ideal für große Projekte oder Teams mit mehreren Paketen.
  4. Sicherheitswarnungen: Renovate integriert Datenbanken zu Sicherheitslücken und informiert über Probleme bei Abhängigkeiten.

Es hilft, technische Schulden zu reduzieren und Sicherheitslücken durch Drittabhängigkeiten zu minimieren, was es besonders bei GitHub, GitLab und Bitbucket beliebt macht.

 


Helm

Helm ist ein Open-Source-Paketmanager für Kubernetes, eine Container-Orchestrierungsplattform. Mit Helm können Anwendungen, Dienste und Konfigurationen als sogenannte Charts definiert, verwaltet und installiert werden. Ein Helm-Chart ist im Grunde eine Sammlung von YAML-Dateien, die alle Ressourcen und Abhängigkeiten einer Anwendung in Kubernetes beschreiben.

Helm vereinfacht den Prozess der Bereitstellung und Verwaltung komplexer Kubernetes-Anwendungen. Statt alle Kubernetes-Ressourcen manuell zu erstellen und zu konfigurieren, kann man ein Helm-Chart verwenden, um dies automatisiert und wiederholbar zu tun. Helm bietet Funktionen wie Versionskontrolle, Rollbacks (zurücksetzen auf frühere Versionen einer Anwendung) und eine einfache Möglichkeit, Anwendungen zu aktualisieren oder zu deinstallieren.

Hier sind einige der wichtigsten Konzepte:

  • Charts: Ein Helm-Chart ist ein Paket, das Kubernetes-Ressourcen beschreibt (ähnlich wie ein Debian- oder RPM-Paket).
  • Releases: Wenn ein Helm-Chart installiert wird, wird dies als "Release" bezeichnet. Jede Installation eines Charts erstellt einen neuen Release, der aktualisiert oder entfernt werden kann.
  • Repositories: Helm-Charts können in verschiedenen Helm-Repositories gespeichert werden, ähnlich wie Code in Git-Repositories gespeichert wird.

Helm vereinfacht also die Verwaltung und Bereitstellung von Kubernetes-Anwendungen erheblich.

 


Kubernetes

Kubernetes (oft als "K8s" abgekürzt) ist eine Open-Source-Plattform für die Container-Orchestrierung und -Verwaltung. Entwickelt von Google und jetzt von der Cloud Native Computing Foundation (CNCF) verwaltet, bietet Kubernetes eine automatisierte Bereitstellung, Skalierung und Verwaltung von Anwendungscontainern über verschiedene Hosts hinweg.

Hier sind einige Schlüsselkonzepte und -funktionen von Kubernetes:

  1. Container-Orchestrierung: Kubernetes ermöglicht die automatisierte Bereitstellung, Aktualisierung und Skalierung von Containeranwendungen. Es verwaltet Container über eine Gruppe von Hosts hinweg und stellt sicher, dass die Anwendungen stets verfügbar sind, indem es sie bei Bedarf neu startet oder auf anderen Hosts repliziert.

  2. Deklarative Konfiguration: Kubernetes verwendet YAML-basierte Konfigurationsdateien, um die gewünschte Zustandsbeschreibung der Anwendungen und Infrastruktur anzugeben. Entwickler können die gewünschten Ressourcen wie Pods, Services und Deployments deklarativ definieren, und Kubernetes sorgt dafür, dass der tatsächliche Zustand mit dem deklarativen Zustand übereinstimmt.

  3. Pods und Services: Ein Pod ist die kleinste Bereitstellungseinheit in Kubernetes und kann einen oder mehrere Container enthalten. Kubernetes verwaltet Pods als Gruppe und ermöglicht die Skalierung von Pods sowie die Lastenausgleichsdienste durch Services.

  4. Skalierbarkeit und Lastenausgleich: Kubernetes bietet Funktionen für die automatische Skalierung von Anwendungen basierend auf CPU-Nutzung, Benutzerdefinierten Metriken oder anderen Parametern. Es unterstützt auch Lastenausgleich für den gleichmäßigen Traffic-Verteilung auf verschiedene Pods.

  5. Selbstheilung: Kubernetes überwacht ständig den Zustand der Anwendungen und automatisiert die Wiederherstellung von fehlerhaften Containern oder Pods. Es kann auch automatisch fehlerhafte Knoten erkennen und ersetzen, um die Verfügbarkeit zu gewährleisten.

  6. Plattformunabhängigkeit: Kubernetes ist plattformunabhängig und kann in verschiedenen Umgebungen, sei es On-Premises, in der Cloud oder in hybriden Umgebungen, eingesetzt werden. Es unterstützt verschiedene Container-Runtime-Umgebungen wie Docker, containerd, und CRI-O.

Insgesamt ermöglicht Kubernetes eine effiziente Verwaltung und Skalierung von Containeranwendungen in einer verteilten Umgebung und hat sich als Standardplattform für Container-Orchestrierung in der Industrie etabliert.

 


Docker

Docker ist eine Open-Source-Plattform, die es Entwicklern ermöglicht, Anwendungen zusammen mit ihren Abhängigkeiten in Containern zu verpacken und bereitzustellen. Container sind eine Art von Virtualisierungstechnologie, die es ermöglicht, Anwendungen isoliert und konsistent über verschiedene Umgebungen hinweg auszuführen, unabhängig von den zugrunde liegenden Betriebssystemen und Infrastrukturen.

Hier sind einige Hauptmerkmale und Konzepte von Docker:

  1. Container: Docker verwendet Container, um Anwendungen und ihre Abhängigkeiten zu isolieren und zu verpacken. Ein Container enthält alles, was eine Anwendung benötigt, um ausgeführt zu werden, einschließlich des Betriebssystems, der Bibliotheken und anderer benötigter Komponenten. Container sind leichtgewichtig, portabel und bieten konsistente Umgebungen für die Ausführung von Anwendungen.

  2. Images: Container werden aus Docker-Images erstellt, die eine leichtgewichtige und portable Beschreibung einer Anwendungsumgebung enthalten. Docker-Images können in Registries gespeichert und von dort abgerufen werden. Entwickler können vorhandene Images verwenden oder eigene erstellen, um ihre Anwendungen und Dienste zu konfigurieren.

  3. Dockerfile: Ein Dockerfile ist eine Textdatei, die die Schritte zum Erstellen eines Docker-Images definiert. Es enthält Anweisungen zum Installieren von Softwarepaketen, Konfigurieren von Umgebungsvariablen, Kopieren von Dateien und anderen erforderlichen Aufgaben, um die Anwendungsumgebung zu erstellen.

  4. Docker Hub: Docker Hub ist ein öffentlicher Registrierungsdienst, auf dem Docker-Images gehostet werden können. Entwickler können Images von Docker Hub herunterladen und verwenden oder eigene Images dort veröffentlichen.

  5. Orchestrierung: Docker bietet auch Tools und Plattformen für die Orchestrierung von Containern in verteilten Umgebungen, wie z.B. Docker Swarm und Kubernetes. Diese ermöglichen es, Container über mehrere Hosts hinweg zu verwalten, zu skalieren und zu überwachen, um komplexe Anwendungen bereitzustellen und zu betreiben.

Insgesamt erleichtert Docker die Entwicklung, Bereitstellung und Skalierung von Anwendungen, indem es eine konsistente und portierbare Umgebung bereitstellt, die leicht in verschiedenen Umgebungen ausgeführt werden kann.