🐳 Visuelle Erklärung

Docker – wie es innen funktioniert

Vom Befehl docker run bis zum laufenden Prozess: Client, Daemon, containerd und runc, Images aus Schichten, Isolation durch Namespaces und cgroups, Netze, Volumes – und Docker Compose. Alles interaktiv, Schritt für Schritt.

▶️ docker run durchsteppen 🐙 Compose-Datei visualisieren

                    ##        .
              ## ## ##       ==
           ## ## ## ##      ===
       /""""""""""""""""\___/ ===
  ~~~ {~~ ~~~~ ~~~ ~~~~ ~~ ~ /  ===- ~~~
       \______ o          __/
         \    \        __/
          \____\______/

🏗️Aufbau: wer macht was?

Docker besteht aus mehreren Programmen, die sich die Arbeit teilen. Die CLI redet nur mit dem Daemon, der Daemon delegiert an containerd, und erst runc erzeugt den isolierten Prozess.

Auf einen Baustein klicken, um ihn zu erklären.

🐳

dockerd

dockerd ist der Daemon: Er verwaltet Images, Container, Netze und Volumes, bietet die REST-API und kümmert sich um Build (BuildKit), Pull/Push, Port-Veröffentlichung und Logs. Die eigentliche Container-Ausführung gibt er an containerd weiter.

▸Konfiguration: /etc/docker/daemon.json
▸Netze über die Bibliothek libnetwork
▸Logs der Container über Log-Treiber (json-file, journald …)

🆚Container oder virtuelle Maschine?

🖥️ Virtuelle Maschine

┌─────────┐┌─────────┐
│  App A  ││  App B  │
├─────────┤├─────────┤
│ Gast-OS ││ Gast-OS │  ← je ein eigener Kernel
└─────────┘└─────────┘
┌────────────────────┐
│     Hypervisor     │
├────────────────────┤
│Host-Betriebssystem │
└────────────────────┘

Starke Trennung durch Hardware-Virtualisierung, aber Gigabytes pro Gast und Startzeiten im Sekundenbereich.

📦 Container

┌─────────┐┌─────────┐
│  App A  ││  App B  │
│ + Libs  ││ + Libs  │  ← nur Dateien + Namespaces
└─────────┘└─────────┘
┌────────────────────┐
│ Docker / containerd│
├────────────────────┤
│ Host-Kernel (Linux)│  ← von allen geteilt
└────────────────────┘

Normale Prozesse mit eingeschränkter Sicht: Megabytes statt Gigabytes, Start in Millisekunden – aber ein gemeinsamer Kernel.

🧭Kapitel

▶️

docker run im Debugger

Pull, Layer entpacken, Namespaces, veth, iptables, Start – 17 Schritte vor und zurück.

🧱

Images & Layer

Referenzen, Manifest und Digest (live berechnet), OverlayFS mit Copy-on-Write zum Ausprobieren.

📜

Dockerfile & Build-Cache

Zeile ändern → Cache-Treffer und -Fehlschläge sehen. Multi-Stage mit Größenvergleich.

📦

Container

Lebenszyklus, Namespaces, cgroups, Restart-Policies und Healthchecks als Simulator.

🌐

Netzwerk

bridge, host, none, eigene Netze, Port-Mapping mit echten iptables-Regeln, eingebautes DNS.

💾

Volumes & Bind-Mounts

Wo liegen die Daten? Volume, Bind-Mount und tmpfs im Vergleich.

🐙

Compose-Visualizer

docker-compose.yml einfügen → Diagramm, Startreihenfolge, Fehlerprüfung, Overrides, Profile.

⌨️

Befehls-Spickzettel

Die wichtigsten Befehle mit Erklärung und Beispielausgabe, durchsuchbar.