Jan-Marlon Leibl
7df533c7a2
- LF9-03 Virtualisierung: Docker Compose + Volume examples - LF6-02 Frontend: To-Do list practical example - LF8-04 ETL: Complete ETL pipeline example - LF6-04 Sicherheit: Express.js security headers - LF2-04 Nutzwertanalyse: Cloud provider selection example - LF9-04 Monitoring: Prometheus alerts + Python logging
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# 9.3 Virtualisierung
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## Virtualisierung - Grundlagen
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### Was ist Virtualisierung?
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```
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Virtualisierung
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Mehrere virtuelle Maschinen auf einer
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physischen Hardware betreiben
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```
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### Vorteile
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| Vorteil | Beschreibung |
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|---------|-------------|
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| Kosteneinsparung | Weniger Hardware |
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| Flexibilität | Schnell bereitgestellt |
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| Isolation | Getrennte Umgebungen |
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| Skalierung | Leicht erweiterbar |
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| Testumgebung | Schnell aufgesetzt |
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## Virtualisierungstypen
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### Full Virtualization
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```
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Gast-OS läuft unverändert
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├── VMware Workstation
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├── VirtualBox
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└── Hyper-V
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```
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### Para-Virtualization
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```
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Gast-OS weiß von Virtualisierung
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├── Xen
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└── Citrix XenServer
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```
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### Container-Virtualisierung
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```
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Leichtgewichtige Virtualisierung
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├── Docker
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├── Podman
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└── Kubernetes
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```
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## Docker
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### Grundlagen
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```
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Docker - Begriffe
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├── Image: Vorlage (Template)
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├── Container: Laufende Instanz
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├── Dockerfile: Image-Beschreibung
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├── Registry: Image-Speicher
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└── Volume: Persistenter Speicher
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```
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### Docker-Befehle
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```bash
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# Container starten
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docker run -d -p 8080:80 nginx
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# Container auflisten
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docker ps
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docker ps -a
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# Container stoppen
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docker stop container_id
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# Image bauen
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docker build -t mein-image .
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# Container entfernen
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docker rm container_id
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```
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### Dockerfile
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```dockerfile
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# Basis-Image
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FROM node:18-alpine
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# Arbeitsverzeichnis
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WORKDIR /app
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# Dateien kopieren
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COPY package*.json ./
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COPY . .
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# Abhängigkeiten installieren
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RUN npm install
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# Port freigeben
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EXPOSE 3000
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# Startbefehl
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CMD ["node", "server.js"]
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```
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### Praktisches Beispiel: Docker Compose
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```yaml
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# docker-compose.yml
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version: '3.8'
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services:
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# Webanwendung
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app:
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build: .
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ports:
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- "3000:3000"
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environment:
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- DATABASE_URL=postgres://db:5432/webapp
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depends_on:
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- db
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- redis
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# Datenbank
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db:
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image: postgres:15-alpine
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volumes:
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- db_data:/var/lib/postgresql/data
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environment:
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- POSTGRES_PASSWORD=geheim
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- POSTGRES_DB=webapp
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# Cache
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redis:
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image: redis:7-alpine
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ports:
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|
- "6379:6379"
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volumes:
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db_data:
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|
```
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### Praktisches Beispiel: Docker Volume
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```bash
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# Volume erstellen
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docker volume create mydata
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# Volume einhängen
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docker run -v mydata:/data ubuntu
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# Volumes auflisten
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docker volume ls
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# Unbenutzte Volumes löschen
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docker volume prune
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```
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## Kubernetes
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### Architektur
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```
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Kubernetes - Komponenten
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├── Master Node
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│ ├── API Server
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│ ├── Scheduler
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│ ├── Controller Manager
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│ └── etcd
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├── Worker Nodes
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│ ├── Kubelet
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│ ├── Kube Proxy
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│ └── Container Runtime
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└── Add-ons (DNS, Dashboard)
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```
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### Kubernetes-Objekte
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| Objekt | Beschreibung |
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|--------|-------------|
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| Pod | Kleinste Einheit (1+ Container) |
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| Deployment | Replikate, Updates |
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| Service | Netzwerkzugriff |
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| Ingress | HTTP-Routing |
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| ConfigMap | Konfiguration |
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| Secret | Sensitive Daten |
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## Cloud-Computing
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### Service-Modelle
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Cloud - Modelle
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├── IaaS: Infrastructure as a Service
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│ └── Virtuelle Maschinen, Netzwerk
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├── PaaS: Platform as a Service
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│ └── Laufzeitumgebung
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└── SaaS: Software as a Service
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└── Fertige Anwendung
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### Anbieter
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| Anbieter | Service |
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|----------|----------|
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| AWS | EC2, S3, Lambda |
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| Azure | VMs, Blob, Functions |
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| Google Cloud | Compute Engine, Cloud Storage |
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## Querverweise
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- [[LF9-02-Server|Zurück: Server]]
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- [[LF9-04-Monitoring|Nächstes Thema: Monitoring]]
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*Stand: 2024*
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