Grundlagen der Containerisierung

Seminarziel

Am Ende des Seminars sind die Teilnehmenden in der Lage, Container-basierte Anwendungen effizient zu entwickeln, zu verwalten und zu skalieren. Sie verstehen die grundlegenden und erweiterten Konzepte der Containerisierung und können diese in ihren Projekten anwenden.

Inhalt

• Einführung in Containerisierung
  • Grundlagen der Containerisierung
    • Überblick: Containerisierung ist eine Technologie, die es ermöglicht, Anwendungen und ihre Abhängigkeiten in leichtgewichtige, isolierte Container zu packen, die in jeder Umgebung konsistent laufen können. Sie bietet eine Lösung für das "It works on my machine"-Problem.
    • Vorteile der Containerisierung: Erhöhte Portabilität, konsistente Entwicklungs- und Produktionsumgebungen, schnellere Deployments und effiziente Ressourcennutzung.
    • Abgrenzung zu Virtualisierung: Vergleich von Containern mit traditionellen virtuellen Maschinen, einschließlich Performance, Isolationsgrad und Ressourcenverbrauch.
• Container-Technologien und Werkzeuge
  • Docker als führende Container-Technologie
    • Einführung in Docker: Grundlagen von Docker, einschließlich Container, Images und Dockerfiles. Erläuterung der Docker-Architektur und der Rolle des Docker Daemon.
    • Erstellung und Verwaltung von Docker-Containern: Schritt-für-Schritt-Anleitung zur Erstellung, Verwaltung und Skalierung von Docker-Containern.
    • Docker-Registry: Überblick über Docker Hub und private Registries zur Speicherung und Verteilung von Docker-Images.
• Container-Orchestrierung
  • Einführung in Kubernetes
    • Grundlagen von Kubernetes: Kubernetes ist das am weitesten verbreitete Orchestrierungstool für Container, das Automatisierung, Skalierung und Verwaltung von Container-basierten Anwendungen ermöglicht.
    • Kubernetes-Architektur: Überblick über die Hauptkomponenten von Kubernetes, einschließlich Pods, Nodes, Deployments und Services.
    • Grundlegende Kubernetes-Befehle: Einführung in die Nutzung der Kubernetes-CLI (kubectl) zur Verwaltung von Container-Clustern.
• Praxisübung 1: Erstellung und Verwaltung von Containern
  • Ziel der Übung: Die Teilnehmer erstellen und verwalten Container mit Docker.
    • Projektbeschreibung: Erstellung eines Docker-Containers für eine einfache Webanwendung, einschließlich Dockerfile-Erstellung, Image-Build und Deployment.
    • Anforderungen: Nutzung von Docker CLI, Erstellung und Verwaltung von Containern, Pushen von Images zu Docker Hub.
  • Tools: Docker , Docker Hub .
  • Ergebnisse und Präsentation: Teilnehmer präsentieren ihre Docker-Container und diskutieren die Herausforderungen bei der Containerisierung.
• Fortgeschrittene Container-Techniken
  • Multi-Container-Anwendungen
    • Docker Compose: Einführung in Docker Compose zur Definition und Verwaltung von Multi-Container-Anwendungen. Erstellung von docker-compose.yml-Dateien zur Orchestrierung von Containern in einer Entwicklungsumgebung.
    • Best Practices für Multi-Container-Anwendungen: Techniken zur Organisation und Verwaltung von Multi-Container-Anwendungen, einschließlich Netzwerk- und Volumenmanagement.
• Container-Sicherheit
  • Sicherheitsaspekte der Containerisierung
    • Isolierung und Sicherheit: Einführung in die Sicherheitsfeatures von Containern, einschließlich Namespaces, cgroups und SELinux/AppArmor.
    • Best Practices zur Containersicherheit: Empfehlungen zur Sicherung von Docker-Containern, wie das Minimieren von Images, das Verwenden von nicht-root-Benutzern und das regelmäßige Scannen von Images.
    • Rollen von Security-Tools: Überblick über Tools wie Aqua Security und Anchore zur Sicherstellung der Containersicherheit.
• Continuous Integration/Continuous Deployment (CI/CD) mit Containern
  • Einführung in CI/CD-Pipelines
    • Integration von Containern in CI/CD-Pipelines: Nutzung von Containern in CI/CD-Umgebungen zur Automatisierung von Builds, Tests und Deployments.
    • Automatisierung mit Jenkins und Docker: Erstellung von CI/CD-Pipelines mit Jenkins, die Docker-Container für die Bereitstellung und Skalierung nutzen.
    • Deployment-Strategien: Einführung in Zero-Downtime-Deployment-Strategien mit Containern, wie Blue-Green Deployment und Canary Releases.
• Praxisübung 2: Orchestrierung und CI/CD mit Containern
  • Ziel der Übung: Die Teilnehmer implementieren eine CI/CD-Pipeline, die Docker-Container verwendet, und orchestrieren eine Anwendung mit Kubernetes.
    • Projektbeschreibung: Erstellung einer automatisierten Pipeline, die eine Anwendung in einem Docker-Container baut, testet und in einem Kubernetes-Cluster bereitstellt.
    • Anforderungen: Integration von Jenkins und Docker, Einsatz von Kubernetes zur Orchestrierung, Implementierung von Zero-Downtime-Deployments.
  • Tools: Docker , Kubernetes , Jenkins .
  • Ergebnisse und Präsentation: Teilnehmer präsentieren ihre CI/CD-Pipelines und diskutieren die erzielten Ergebnisse und Herausforderungen.