Installiere Docker auf Ubuntu: Vom Aufbau zum ersten Container

Aktualisiere dein Ubuntu-System

Da wir Docker auf einer neuen Ubuntu Server-Instanz ausführen, stellen wir alle notwendigen Befehle zur Verfügung, um die Docker-Voraussetzungen einzurichten.

Aktualisiere zunächst die Paketliste deines Systems und führe ein Upgrade der vorhandenen Pakete durch, indem du den folgenden Befehl ausführst:

sudo apt update && sudo apt upgrade -y

Dieser Vorgang kann ein paar Minuten dauern, aber er stellt sicher, dass dein Paketmanager die neuesten Paketversionen und Sicherheitsaktualisierungen abruft.

Voraussetzungen sicherstellen

Docker benötigt ein paar Abhängigkeiten, damit es installiert wird und richtig funktioniert. Führe diesen Befehl aus, um sie zu installieren:

sudo apt install -y apt-transport-https ca-certificates curl software-properties-common

Kurz gesagt, ermöglicht der obige Befehl das Herunterladen von Paketen über HTTPS und installiert die Tools, die zum Abrufen von Docker-GPG-Schlüsseln notwendig sind (die wir später besprechen werden).

Und das war's - dein System ist jetzt bereit, Docker zu installieren!

Installation von Docker unter Ubuntu

Wenn die Systemvoraussetzungen erfüllt sind, ist die Installation von Docker unter Ubuntu ein vierstufiger Prozess.

Schritt 1: Den offiziellen GPG-Schlüssel von Docker hinzufügen

Der GPG-Schlüssel (GNU Privacy Guard) von Docker wird zum Signieren von Docker-Paketen und -Repositories verwendet, um die Integrität und Authentizität von Docker-Images und -Paketen sicherzustellen.

Beginne damit, den entsprechenden Shell-Befehl auszuführen, um den Schlüssel herunterzuladen und eine konvertierte, mit APT kompatible Version in /usr/share/keyrings zu speichern.

curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg | sudo gpg --dearmor -o /usr/share/keyrings/docker-archive-keyring.gpg

Schritt 2: Das offizielle APT-Repository von Docker hinzufügen

Jetzt fügst du das offizielle Docker-Repository zu deinem System hinzu.

Der nächste Befehl verwendet den zuvor gespeicherten GPG-Schlüssel, um die Authentizität des Repositorys zu überprüfen und fügt es dann zu den Paketquellen des Systems hinzu:

echo "deb [arch=$(dpkg --print-architecture) signed-by=/usr/share/keyrings/docker-archive-keyring.gpg] https://download.docker.com/linux/ubuntu $(lsb_release -cs) stable" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/docker.list > /dev/null

Danach aktualisierst du die Paketliste deines Systems, um das neue Repository aufzunehmen:

sudo apt update

Schritt 3: Docker installieren

Jetzt, wo das Repository konfiguriert ist, kannst du Docker unter Ubuntu installieren.

Der Installationsbefehl installiert den Kern der Docker-Engine, die Befehlszeilenschnittstelle und die Laufzeitumgebung zur Verwaltung der Containerausführung:

sudo apt install -y docker-ce docker-ce-cli containerd.io

Sobald die Installation abgeschlossen ist, solltest du eine Ausgabe sehen, die die erfolgreiche Installation bestätigt:

Abbildung 2 - Ergebnisse der Docker-Installation

Schritt 4: Überprüfe die Docker-Installation

Docker sollte jetzt auf deinem System installiert sein.

Um das zu überprüfen, gibst du die Docker-Version auf der Konsole aus. Wenn die Installation erfolgreich war, solltest du eine Versionsnummer angezeigt bekommen:

docker --version

Abbildung 3 - Installierte Docker-Version

Seit Ende Januar 2025 ist Docker Version 27.5.1 die neueste und wir haben sie erfolgreich auf Ubuntu Server eingesetzt.

Schritte nach der Installation

Du hast jetzt Docker installiert und kannst mit der Containerisierung deiner Anwendungen beginnen.

Aber was ist Containerisierung? In unserem Kurs über Containerisierungs- und Virtualisierungskonzepte lernst du die Grundlagen.

Bevor du das tust, empfehlen wir dir, drei zusätzliche Konfigurationsschritte durchzuführen, um das Beste aus der Software herauszuholen. Dieser Abschnitt ist für dich, wenn du Docker beim Systemstartausführen oder Images und Container als Nicht-Root-Benutzerverwalten möchtest.

Schritt 1: Starte und aktiviere den Docker-Dienst

Der Docker-Dienst läuft derzeit auf deinem System, aber er wird nach einem Neustart nicht automatisch gestartet.

Um sicherzustellen, dass Docker beim Booten automatisch startetverwenden Sie systemctl, um den Dienst zu aktivieren:

sudo systemctl enable docker

Du solltest eine ähnliche Ausgabe wie unsere sehen:

Abbildung 4 - Aktivieren des Docker-Dienstes beim Booten

Wenn du in Zukunft eine Meldung siehst, die besagt, dass Docker nicht läuft (was nicht passieren sollte), kannst du Docker manuell starten mit folgendem Befehl starten:

sudo systemctl start docker

Docker bleibt jetzt so lange in Betrieb, wie dein System eingeschaltet ist.

Schritt 2: Docker-Status prüfen

Es gibt ein paar zusätzliche systemctl Befehle, mit denen du den Docker-Dienst verwalten kannst.

Der Befehl status zeigt zum Beispiel den Status eines Dienstes an, der meistens aktiv, inaktiv oder fehlgeschlagenist . Es gibt zwar noch mehr mögliche Zustände, aber diese drei sind die häufigsten:

sudo systemctl status docker

Abbildung 5 - Status des Docker-Dienstes

Wenn dein Docker-Dienst aktiv ist, laufen alle Systeme korrekt.

Wenn du einen anderen Status für Docker oder einen anderen Dienst siehst, sollte ein Neustart das Problem beheben:

sudo systemctl restart docker

Nach dem Neustart kannst du den Status erneut überprüfen, um sicherzustellen, dass der Dienst läuft.

Schritt 3: Docker als Nicht-Root-Benutzer verwalten

Standardmäßig erfordert das Ausführen von Docker-Befehlen sudo, was lästig sein kann. Das bedeutet, dass du sudo vor jedem docker Befehl eingeben musst.

Glücklicherweise gibt es eine einfache Möglichkeit, Nicht-Root-Benutzern die Ausführung von Docker-Befehlen zu ermöglichen, indem der aktuelle Benutzer zur Docker-Gruppe:

sudo usermod -aG docker $USER

Nachdem du den obigen Befehl ausgeführt hast, logge dich aus und melde dich wieder an, damit die Änderung wirksam wird. Du solltest jetzt in der Lage sein, Docker-Befehle ohne Superuser-Rechte auszuführen.

Das werden wir im nächsten Abschnitt überprüfen.

Testen der Docker-Installation

Docker ist jetzt installiert und konfiguriert. Es wird außerdem automatisch beim Booten ausgeführt und ermöglicht es deinem Benutzer, Befehle direkt auszuführen.

In diesem Abschnitt führen wir zum Abschluss zwei Container aus - einen für ein einfaches "Hello, World!"-Beispiel und einen für ein Python-Skript.

Schritt 1: Einen Test-Docker-Container ausführen

Docker stellt ein einfaches Test-Image namens hello-world zur Verfügung, das nur dazu dient, zu bestätigen, dass Docker richtig funktioniert.

Führe den folgenden Befehl aus, um das Image zu starten:

docker run hello-world

Da das Image nicht lokal gefunden wird, lädt Docker es automatisch aus dem Internet herunter. Nach ein paar Augenblicken solltest du eine ähnliche Ausgabe wie diese sehen:

Abbildung 6 - Docker Hallo Welt Beispiel

Kurz gesagt, bestätigt dies, dass Docker korrekt installiert ist, der Docker-Daemon läuft und dein System Images von Docker Hub abrufen kann.

Schritt 2: Starte deinen ersten "richtigen" Container

Wenn du Bilder von Grund auf neu erstellen willst, ist dieser Abschnitt für dich.

Wir werden ein einfaches Image mit Python 3.9 erstellen, das beim Start ein benutzerdefiniertes Python-Skript ausführt.

Beginne damit, einen eigenen Ordner und eine app.py Datei zu erstellen, die ausgeführt werden soll:

mkdir python-docker-test && cd python-docker-test
nano app.py

Die Datei enthält nur einen einfachen print() Befehl, aber du kannst sie natürlich um eine komplexere Logik erweitern:

print("Hello from Docker running on Ubuntu!")

Erstelle im selben Ordner eine Dockerfile, die Docker sagt, wie es das Image Schritt für Schritt erstellen soll:

nano Dockerfile

Diese drei Zeilen sind alles, was du brauchst:

FROM python:3.9-slim
COPY app.py /app.py
CMD ["python", "/app.py"]

Im Wesentlichen wird Docker angewiesen, das python:3.9-slim Image von Docker Hub zu holen, das app.py Skript in den Container zu kopieren und dann das Skript auszuführen.

Inzwischen solltest du die folgenden Dateien in deinem Arbeitsverzeichnis haben:

Abbildung 7 - Inhalt der Python-Demo-Anwendung

Unter das Image zu erstellenführst du den folgenden Befehl aus:

docker build -t python-hello .

Der obige Befehl erstellt ein neues Bild im aktuellen Verzeichnis (.) und weist ihm den Tag python-hello zu.

Abbildung 8 - Erstellen eines Docker-Images

Um das Bildauszuführen, benutze den Befehl docker run gefolgt von dem Bild-Tag. Das optionale --rm Flag stellt sicher, dass der Container nach dem Beenden entfernt wird, was unmittelbar nach der Ausführung des Python-Skripts geschieht:

docker run --rm python-hello

Abbildung 9 - Ausführen eines Python-Skripts in Docker

Und schon hast du deine erste Python-Anwendung mit Docker unter Ubuntu erfolgreich containerisiert!

Wenn du auf der Suche nach einer Anwendung von Docker für maschinelles Lernen bist, solltest du dir DataCamps Containerization ansehen: Docker und Kubernetes für maschinelles Lernen ist ein empfehlenswertes Nachschlagewerk.

Aktualisieren und Deinstallieren von Docker unter Ubuntu

Wenn du Docker in deiner eigenen Umgebung betreibst, hast du die volle Kontrolle, bist aber auch dafür verantwortlich, mit den neuesten Updates, neuen Funktionen und Sicherheitspatches Schritt zu halten.

In diesem Abschnitt wird erklärt, wie du grundlegende Aufgaben wie das Aktualisieren von Docker und das vollständige Entfernen von Docker aus deinem System durchführst.

Docker aktualisieren

Die Aktualisierung von Docker besteht im Wesentlichen aus zwei Schritten:

• Aktualisieren der Paketliste, um die neueste Docker-Version zu holen.
• Aktualisieren von Docker (Kern, CLI und Container-Management-Runtime) auf die neueste Version.

Führe die folgenden Befehle im Terminal aus, um Docker unter Ubuntu zu aktualisieren:

sudo apt update
sudo apt upgrade -y docker-ce docker-ce-cli containerd.io
docker --version

Der Befehl docker -- version zeigt die aktuell installierte Version an. Das ist der einfachste Weg, um zu überprüfen, ob Docker erfolgreich aktualisiert wurde.

Docker deinstallieren

Wenn du Docker von deinem System entfernen musst, solltest du damit beginnen, Docker und die zugehörigen Pakete zu deinstallieren und alle verbleibenden Docker-bezogenen Dateien und Konfigurationen zu entfernen.

Außerdem kannst du optional das Docker-Repository aus den APT-Quellen entfernen.

Die folgenden vier Befehle deinstallieren Docker von deinem Ubuntu-System, aber bedenke, dass nur die ersten drei erforderlich sind:

sudo apt remove -y docker-ce docker-ce-cli containerd.io
sudo rm -rf /var/lib/docker
sudo rm -rf /var/lib/containerd

# Optional
sudo rm /etc/apt/sources.list.d/docker.list

Nachdem du diese Befehle ausgeführt hast, sollte docker --version eine Fehlermeldung ausgeben, die besagt, dass Docker nicht mehr installiert ist.

Best Practices für Docker unter Ubuntu

Die Verwaltung von Docker erfordert eine kontinuierliche Wartung, denn es liegt in deiner Verantwortung, ungenutzte Ressourcen zu entfernen und die Leistung zu überwachen.

In diesem Abschnitt geht es um zwei wichtige Hausarbeiten, die du regelmäßig durchführen solltest, wenn du Docker unter Ubuntu verwendest.

Regelmäßig Docker-Ressourcen aufräumen

Mit der Zeit können sich ungenutzte Docker-Images, Container, Netzwerke und Volumes ansammeln, die viel Speicherplatz verbrauchen.

Das Aufräumen dieser Ressourcen wird als BeschneidenEine detaillierte Erklärung würde den Rahmen dieses Artikels sprengen.

Merke dir einfach diesen Befehl - er entfernt alle unbenutzten Container, Images, Volumes und Netzwerke auf einmal:

docker system prune -a -f

Bild 10 - Ressourcenbeschneidung

Wir haben nur 10 kB zurückgewonnen, aber in einer "seriösen" Umgebung kann dieser Befehl oft Dutzende von Gigabytes an Speicherplatz freigeben.

Sichere deine Docker-Installation

Wir haben bereits zwei wichtige Sicherheitsthemen behandelt - die Aktualisierung von Docker und die Verwaltung von Superuser-Rechten.

Zusätzlich zu diesen Maßnahmen gibt es noch ein paar weitere Schritte, um die Sicherheit von Docker unter Ubuntu zu erhöhen:

• Schränke die Rechte für Container ein: Vermeide es wann immer möglich, Container mit dem --privileged Flag auszuführen, da es viele Sicherheitsüberprüfungen deaktiviert, die Container vom Hostsystem isolieren.
• Verwende nur offizielle und vertrauenswürdige Bilder: Beziehe keine Bilder aus nicht verifizierten Drittanbieter-Registern. Halte dich an vertrauenswürdige Quellen wie Docker Hub und private Registrierungsstellen.
• Aktiviere Docker Content Trust (DCT): Das Setzen dieser Umgebungsvariable stellt sicher, dass nur signierte und verifizierte Bilder verwendet werden.

Docker Leistung überwachen

Das Docker CLI enthält leistungsstarke Werkzeuge, die dir helfen, die Leistung von Containern zu überwachen und mögliche Probleme zu erkennen.

Bevor wir uns damit befassen, ändern wir die Datei app.py, damit sie nach dem Start des Containers weiterläuft:

import time

time.sleep(10000)
print("Hello from Docker running on Ubuntu!")

Der Grund dafür ist einfach - wir brauchen einen laufenden Container, um seine Leistung zu überwachen.

Beginnen wir mit dem Befehl ps. Einfach ausgedrückt, listet sie alle derzeit laufenden Container auf:

docker ps

Abbildung 11 - Ausführen von Docker-Containern

Die Ausgabe verrät zwar nicht viel, aber das Feld CONTAINER ID ist entscheidend für die weitere Untersuchung.

Jetzt wollen wir uns den Befehl stats ansehen, der die Ressourcennutzung in Echtzeit anzeigt, einschließlich CPU-, Speicher- und Netzwerkverbrauch für alle laufenden Container:

docker stats

Abbildung 12 - Container-Statistiken

Wenn du eine detaillierte Aufschlüsselung der Ressourcennutzung und der Konfiguration eines Containers benötigst, verwende den Befehl inspect.

Gib einfach die Container-ID an:

docker inspect <container_id>

Abbildung 13 - Details zum Container

Wenn du Probleme mit einem Docker-Container hast, kann der Befehl logs dabei helfen, das Problem zu diagnostizieren und möglicherweise die Ursache zu finden.

Außerdem wird die Container-ID benötigt:

docker logs <container_id>

Abbildung 14 - Container-Logs

Manchmal musst du dich vielleicht direkt mit einem laufenden Container verbinden. Wenn du die Container-ID kennst, ist das ganz einfach:

docker exec -it <container_id> bash

Abbildung 15 - Container-Logs

Der vorherige Befehl öffnet eine Shell innerhalb des angegebenen Docker-Containers, so dass du direkt auf Dateien zugreifen oder sie ändern kannst.

Zusammenfassung von Docker unter Ubuntu

Heute hast du gelernt, wie du Docker unter Ubuntu installieren, konfigurieren und verwalten kannst. 

Wenn du alle Schritte befolgt hast, läuft Docker auf deinem System. Es wird beim Booten automatisch gestartet und benötigt keine Superuser-Rechte, um Container zu verwalten. Du hast auch gelernt, wie du die Docker-Installation überprüfst, Testcontainer ausführst und sogar deine erste eigene Python-Containeranwendung erstellst.

Das ist eine Menge, aber das ist erst der Anfang. Es gibt noch viel mehr zu dieser ganzen Containerisierungsgeschichte, und wir empfehlen dir, unsere offiziellen Ressourcen zu lesen, um Docker zu beherrschen:

• Einführung in Docker
• Docker für Fortgeschrittene
• 10 Ideen für Docker-Projekte: Von Anfängern bis Fortgeschrittenen
• So lernst du Docker von Grund auf: Ein Leitfaden für Datenexperten