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Docker (Software)

Virtualisierungssoftware, die Anwendungen in Container isoliert

Docker ist eine Open-Source-Software zur Isolierung von Anwendungen mit Containervirtualisierung.

Docker
Logo
Entwickler Docker, Inc.
Erscheinungsjahr 2013
Aktuelle Version 18.05.0[1]
(10. Mai 2018)
Betriebssystem Linux, Windows, MacOS
Programmiersprache Go
Kategorie Virtualisierung
Lizenz Apache 2.0
deutschsprachig nein
www.docker.com

Docker vereinfacht die Bereitstellung von Anwendungen, weil sich Container, die alle nötigen Pakete enthalten, leicht als Dateien transportieren und installieren lassen. Container gewährleisten die Trennung und Verwaltung der auf einem Rechner genutzten Ressourcen. Das beinhaltet laut Aussage der Entwickler: Code, Laufzeitmodul, Systemwerkzeuge, Systembibliotheken – alles was auf einem Rechner installiert werden kann.[2]

Inhaltsverzeichnis

GrundlagenBearbeiten

 
Docker können verschiedene Schnittstellen verwenden, um auf Virtualisierungsfunktionen des Linux-Kernels zuzugreifen.

Docker basiert auf Linux-Techniken wie Cgroups und Namespaces, um Container zu realisieren. Während anfänglich noch die LXC-Schnittstelle des Linux-Kernels verwendet wurde, haben die Docker-Entwickler mittlerweile eine eigene Programmierschnittstelle namens libcontainer entwickelt, die auch anderen Projekten zur Verfügung steht. Als Speicher-Backend verwendet Docker das Overlay-Dateisystem AuFS, ab Version 0.8 unterstützt die Software aber auch btrfs.[3]

Prinzipiell ist Docker auf die Virtualisierung mit Linux ausgerichtet. Docker kann allerdings auch mithilfe von Hyper-V (Standard)[4] oder VirtualBox auf Windows und mithilfe von VirtualBox auf macOS verwendet werden. Da die Ressourcentrennung alleine mit den Docker zugrunde liegenden Techniken wie Namespaces und Cgroups nicht völlig sicher ist, hat die Firma Red Hat Unterstützung für die Sicherheitstechnologie SELinux implementiert, welche die Container auf der Ebene des Host-Systems zusätzlich absichert.[5]

BegriffeBearbeiten

Image
ein Speicherabbild eines Containers. Das Image selbst besteht aus mehreren Layern, welche schreibgeschützt sind und somit nicht verändert werden können. Ein Image ist portabel, kann in Repositories gespeichert und mit anderen Nutzern geteilt werden. Aus einem Image können immer mehrere Container gestartet werden.
Container
als Container wird die aktive Instanz eines Images bezeichnet. Der Container wird also aktuell ausgeführt und ist mit etwas beschäftigt. Sobald der Container kein Programm ausführt oder mit seinem Job fertig ist, wird der Container automatisch beendet.
Layer
ein Layer ist Teil eines Images und enthält einen Befehl oder eine Datei, welche dem Image hinzugefügt wurde. Anhand der Layer kann die ganze Historie des Images nachvollzogen werden.
Dockerfile
eine Textdatei, welche mit verschiedenen Befehlen ein Image beschreibt. Diese werden bei der Ausführung abgearbeitet und für jeden Befehl ein einzelner Layer angelegt.
Repository
ein Repository, wie zum Beispiel Docker Hub oder Artifactory, dient als Ablage von Images.
libcontainer
eine Schnittstelle zu den Grundfunktionen von Docker.
libswarm
eine Schnittstelle um Docker-Container zu steuern.
libchan [6]
ermöglicht eine leichtgewichtige Kommunikation zwischen Prozessteilen und Prozessen.

GeschichteBearbeiten

Docker wurde im März 2013 von dotCloud veröffentlicht.[7] Der initiale Commit auf dem Git-Repository stammt allerdings vom 19. Januar 2013 und umfasste 1146 Zeilen Code.[8]

Am 29. Oktober 2013 kündigte dotCloud an, sich in Docker Inc. umzubenennen.[9] Anfang August 2014 verkaufte Docker dann seinen Platform-as-a-Service-Dienst dotCloud an die Berliner Firma cloudControl.[10]

Im Laufe des Jahres 2014 hat Docker stark an Bekanntheit und Popularität gewonnen. Das hatte z. B. zur Konsequenz, dass es Teil der aktuellen Red Hat Enterprise Linux 7.0 ist.[11] Außerdem wurde es von openSUSE in das Software-Repertoire aufgenommen.[12] Im Juli 2014 haben sich die Firmen Microsoft, Red Hat, IBM, Docker, Mesosphere, CoreOS und Saltstack dem Kubernetes-Projekt angeschlossen, das von Google initiiert wurde. Ziel der Kooperation ist es, mit Kubernetes Docker-Container auf sämtlichen privaten, öffentlichen und Hybrid-Cloud-Umgebungen bereitstellen zu können.[13] Ab Version 1.0 verfügt Docker über die beiden offiziellen von der IANA zugewiesenen Portnummern 2375 für HTTP- und 2376 für HTTPS-Kommunikation.[14]

Das Unternehmen hinter Docker hat im Januar 2014 von verschiedenen Geldgebern zusammen 15 Millionen US-Dollar an Investitionen erhalten.[15] Im April 2015 folgten Investitionen in Höhe von 95 Millionen US-Dollar.[16] Insgesamt belaufen sich die Investitionen in die ursprünglich unter dem Namen dotCloud gegründete Firma damit auf gut 120 Millionen US-Dollar.

FunktionenBearbeiten

Neben der grundsätzlichen Funktionalität, Container mit virtuellen Betriebssystemen zu erstellen, bietet Docker noch weitere Werkzeuge, um die Arbeit mit Containern zu vereinfachen.

Docker HubBearbeiten

Docker Hub ist ein Online-Dienst, der eine Registry für Docker-Images und Repositories beinhaltet. Die Registry teilt sich in einen öffentlichen und einen privaten Teil auf. Im öffentlichen Teil kann jeder Nutzer seine selbst erstellten Images hochladen und damit anderen Nutzern zur Verfügung stellen. Außerdem gibt es mittlerweile offizielle Images, z. B. von Linux-Distributoren. Im privaten Teil von Docker Hub können Benutzer ihre Docker-Images hochladen und dadurch einfach z. B. firmenintern verteilen, ohne dass diese damit öffentlich auffindbar sind.[17]

Die Registry-Software wurde von Docker Inc. als Open-Source-Software veröffentlicht, sodass man die Vorteile dieser nun auch nutzen kann, ohne die eigenen Images auf die Server von Docker laden zu müssen.[18]

Mittels von Docker bereitgestellter APIs lassen sich Images auch automatisch aus Repositories von GitHub oder Bitbucket erstellen.[19]

VersionsverwaltungBearbeiten

Docker bietet eine eingebaute Versionsverwaltung. Diese erlaubt es, den aktuellen Stand des Containers in ein Image zu sichern, dieses auf das Docker Hub zu laden, die Unterschiede zwischen dem aktuellen Zustand des Containers und dem ursprünglichen Image sowie die sehr grobe Historie eines Images anzuzeigen.[20] Ein Image selbst wird in Schichten eingeteilt, welche als Layer bezeichnet werden. Jeder Layer beschreibt einen Unterschied zu dem vorherigen Layer und zeigt so, welche Programme oder Daten in dem Image hinzugefügt oder entfernt wurden.[21] Die einzelnen Layer sind schreibgeschützt und können nicht manipuliert werden. Der Container selbst schreibt in einem Writeable-Layer und ermöglicht es, dass mehrere Container auf einem Image basieren und sich lediglich der Writeable-Layer unterscheidet.

Auch wenn diese Versionsverwaltung von der Syntax her an Git angelehnt ist und auch mit diesem verglichen wird, unterscheidet sie sich stark von ihrem Vorbild.

SicherheitsrisikenBearbeiten

Der Docker-Container, und damit auch die in ihm enthaltenen Anwendungen, wird architekturbedingt als root oder in einer eigenen Nutzergruppe ausgeführt, die root gleichgestellt ist und damit uneingeschränkten Zugang zu allen Betriebssystemfunktionen hat. Gelingt es einem Angreifer, in der Virtualisierung Superuser-Rechte zu erlangen, so kann er diese nicht im Host geltend machen, da dieser aufgrund der Linux-Kernel-Funktion der Namensräume nicht vom Container aus erreichbar ist. Dieses Verfahren wird bereits seit 2008 in den Docker-ähnlichen Linux-LXC-Containern erfolgreich verwendet. Entgegen dem Konzept von Virtualisierung (Sandbox) werden die Host-Ressourcen nicht durch Virtualisierung der Hardware, sondern durch das Rechtemanagement geschützt. [22][23][24]

Siehe auchBearbeiten

WeblinksBearbeiten

EinzelnachweiseBearbeiten

  1. Release 18.05.0. 10. Mai 2018 (abgerufen am 10. Mai 2018).
  2. What is Docker? Abgerufen am 28. Februar 2017 (englisch).
  3. Docker 0.8
  4. Microsoft Hyper-V. Abgerufen am 30. Januar 2017 (englisch).
  5. Docker unterstützt SELinux
  6. Michael Unke: Devops-Trend: Docker-Container. Linux Magazin, 1. September 2014, abgerufen am 6. Februar 2018.
  7. About Us | Docker. Docker Inc., abgerufen am 6. September 2014.
  8. Initial commit. aluzzardi, abgerufen am 24. August 2016.
  9. dotCloud, Inc. is becoming Docker, Inc. dotCloud Inc., abgerufen am 6. September 2014 (englisch).
  10. Julia Schmidt: Platform as a Service: cloudControl übernimmt dotCloud-Geschäft von Docker. Heise Zeitschriften Verlag GmbH & Co. KG, 5. August 2014, abgerufen am 6. September 2014.
  11. Red Hat Enterprise Linux 7 veröffentlicht
  12. Docker-Container für Open Suse 13.1 verfügbar
  13. Kubernetes für Docker
  14. Docker bei IANA
  15. Docker Closes $15 M Series B Funding
  16. 95 Millionen neue US-Dollar für Docker
  17. https://docs.docker.com/registry/
  18. https://registry.hub.docker.com/_/registry/
  19. https://docs.docker.com/docker-hub/builds/
  20. What is Docker and when to use it. CenturyLink Innovations Lab, abgerufen am 28. Februar 2017.
  21. About images, containers, and storage drivers. Docker Docs, abgerufen am 8. Januar 2018 (englisch).
  22. Docker Sicherheitsempfehlungen, abgerufen am 16. April 2017
  23. Docker - ein Sicherheitsrisiko für Unternehmen?, Computerwoche vom 26. Oktober 2015, abgerufen am 1. Mai 2017
  24. Docker Security, abgerufen am 1. Mai 2017