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<!doctype html>
<html lang="de">
<head>
<meta charset="utf-8">
<title>LT-142 - Container bauen und pflegen</title>
<meta name="description" content="Eine Einführung in den Einsatz von docker für Java-Anwendungen">
<meta name="author" content="Benjamin Schmid">
<meta name="apple-mobile-web-app-capable" content="yes" />
<meta name="apple-mobile-web-app-status-bar-style" content="black-translucent" />
<meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0, maximum-scale=1.0, user-scalable=no, minimal-ui">
<link rel="stylesheet" href="css/reveal.css">
<link rel="stylesheet" href="css/theme/black.css" id="theme">
<!-- Code syntax highlighting -->
<link rel="stylesheet" href="lib/css/zenburn.css">
<!-- Custom, overriding CSS -->
<link rel="stylesheet" href="css/docker.css">
<!-- Printing and PDF exports -->
<script>
var link = document.createElement( 'link' );
link.rel = 'stylesheet';
link.type = 'text/css';
link.href = window.location.search.match( /print-pdf/gi ) ? 'css/print/pdf.css' : 'css/print/paper.css';
document.getElementsByTagName( 'head' )[0].appendChild( link );
</script>
<!--[if lt IE 9]>
<script src="lib/js/html5shiv.js"></script>
<![endif]-->
</head>
<body>
<div class="reveal">
<!-- Any section element inside of this container is displayed as a slide -->
<div class="slides">
<section>
<div id="title">
<h1 style="margin: 10px">LT-142 - Container bauen und pflegen</h1>
<h3>Best Practices</h3>
<!-- Profil-Karten -->
<div class="container">
<div class="profile">
<div class="profile-sidebar">
<div class="profile-userpic">
<img data-src="img/BenjaminSchmid.jpg" class="img-responsive" alt="">
</div>
<div class="profile-usertitle">
<div class="profile-usertitle-name">
Benjamin Schmid
</div>
<div class="profile-usertitle-job">
Manager R&I
</div>
</div>
</div>
<div class="profile-content">
<a href="https://twitter.com/bentolor">@bentolor</a>
</div>
</div>
</div>
</div>
<div id="footer" style="display: none;">
<div id="logo">
<img src="img/eXXcellent logo-transparent.png" alt="eXXcellent solutions" />
</div>
<div id="helpfooter">
? für Hilfe, S für Folien-Notizen
</div>
<div id="version">
21. September 2021
</div>
<div id="licence">
<a rel="license" href="https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/">
<img alt="Creative Commons Lizenzvertrag" src="img/by-nc-sa-4.0-80x15.png" /></a>
<span xmlns:dct="http://purl.org/dc/terms/" href="http://purl.org/dc/dcmitype/InteractiveResource" property="dct:title" rel="dct:type">Teile und Herrsche</span> von <a xmlns:cc="http://creativecommons.org/ns#" href="http://twitter.com/bentolor" property="cc:attributionName" rel="cc:attributionURL">Benjamin Schmid, Dr. Ralph Guderlei</a> ist lizenziert unter einer <a rel="license" href="https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/">Creative Commons-Lizenz (by-nc-sa)</a>. Beruht <a xmlns:dct="http://purl.org/dc/terms/" href="http://lab.hakim.se/reveal-js/" rel="dct:source">Reveal.JS</a>.
</div>
</div>
</section>
<section>
<section>
<h2 class="toc-element">Docker in a nutshell</h2>
<div class="container">
<ul class="fragment fade-out" data-fragment-index="6">
<li>
<strong data-fragment-index="1">
Isolierte Prozessausführung</strong> (Sandbox)
<br> auf Basis von »Linux Containers (LXC)«</li>
<li>
Wesentlich effizienter als VMs/Hypervisoren</li>
<li>
<strong class="" data-fragment-index="3">
Portables Format</strong> für Container mit
<strong class="" data-fragment-index="3">Versionierung
</strong></li>
<li>
Leichtgewichtige Laufzeit- und Packaging-Tools </li>
<li>
Cloud-Repository für Container-Vorlagen </li>
</ul>
</div>
<div data-markdown class="fragment container" data-fragment-index="6"
style="position: fixed;top: 40%;
left: 200px;
width: 800px;
height: 90px;
z-index: 10;
padding: 0 40px;
background-color: rgba(66, 175, 250, 1);">
**Build** Once, **Configure** Once and **Run Anywhere**
</div>
</section>
<section>
<!--<h3>Container vs VirtuIsolation</h3>-->
<img alt="Container" class="plain" style="height: 600px"
data-src="img/container_vs_virtualization_1.png"
/><img alt="Container vs. Virtualization" class="plain fragment" style="height: 600px"
data-src="img/container_vs_virtualization_2.png"/>
<aside class="notes" data-markdown>
- Container laufen dank **LXC & Namespaces** als voneinander **vollständig isolierte, aber
sonst ganz normale Prozesse** auf dem Host-System.
- Es handelt sich um keine vollständige Virtualisierung
- Kernel und RAM wird mit dem Host geteilt
- Nur die im Image gebundelten Dateien & Tools sind zugänglich
(auch Dinge wie `ls`)
- Isoliertes Container-Netzwerk
- Container sieht nur eigene Prozesse
- Durch diesen Ansatz ist alles **cheap**: Anlegen, Verwerfen, Starten, Stoppen
</aside>
</section>
</section>
<section>
<h2>(Some) Key Objectives</h2>
<h4 style="margin: -35px 0 50px 0;">für die Pflege von Container Images</h4>
<div data-markdown >
1. Performance & Size
1. Security & Update-Management
1. Diagnostik & Robustheit
1. Einhaltung von Best Practices
1. Sicherer Betrieb
</div>
<aside class="notes" data-markdown>
</aside>
</section>
<section>
<section>
<div class="pc90 container" data-markdown>
# Image-Diät
</div>
</section data-markdown>
<section>
<h3>Images bauen: <code>Dockerfile</code></h3>
<pre><code data-trim class="docker compact">FROM openjdk:slim
MAINTAINER Inspector Gadget
# Kommando im Container ausführen
RUN apt-get update && apt-get install unzip -y && \
apt-get clean && rm -rf /var/lib/apt/lists/* /tmp/* /var/tmp/*
# JAR und Config-File in Image aufnehmen
WORKDIR /opt
ADD target/rest-microservice-1.0.0.jar app.jar
ADD src/main/resources/example.yml app.yml
# announce exported port 8080 and 8081
EXPOSE 8080 8081
# Wichtig: Separate Volumes für Daten
VOLUME ["/srv/"]
# JAR ausführen beim Start des Containers
ENTRYPOINT java -jar app.jar server
</code></pre>
<aside class="notes sm" data-markdown>
Hier unser Eingangs präsentiertes Beispiel:
- Zuerst mal starten wir von einem Base-Image
- Mit `RUN` könenn wir Kommando _innerhalb_ des Containers ausführen
- Dann fügen wir Dateien von ausserhalb in den Container hinzu: Hier unsere App-JAR
und Konfigurationsdatei
- `EXPOSE` und `ENTRYPOINT` sind Meta-Informationen die Beschreiben, wie der Container
verwendet werden soll. Konkret: Welche Ports aus dem Container später zugänglich
sein sollen und Was beim Container-Start ausführen. In der Regel 1 Prozess.
- `VOLUME`: Betrachten wir später
</aside>
</section>
<section>
<!-- <h3>Layers & Union File System</h3> -->
<img data-src="img/layers.png" alt="Docker Layers" class="plain"
/>
<aside class="notes" data-markdown>
- *Filesystem*, bestehend aus gestapelten *Layern* (union filesystem)
- **Image** sind *schreibgeschützt*
- *Union File System* vereint die verschiedenen Image Layers uns stellt auf oberster
Ebene einen *schreibbaren Layer* bereit. Das ist dann ein **Container**.
- Image = Layers + Meta-Informationen, Ports, Volumes, Start-Kommando
- Dockerfile: Jeder Schritt erzeugt ein separaten Layer -> `docker history`
- Layer-ID == Container/Image ID
- Versionierung vergleichbar zu Git-Hash: `ac408c338`
</aside>
</section>
<section>
<h2>Layers & Union File System</h2>
<div data-markdown>
- Filesystem aus gestapelten **Layern** (Union File System)
- **Images** sind schreibgeschützte Layers & Meta
- Schreibbarer Layer dazu ➱ **Container**.
- Dockerfile: Jeder Schritt = **neuer Layer** ➱ `docker history`
- **Versionierung:** Layer-ID = Container/Image ID ➱ `ac408c338`
</div>
</section>
<section >
<video controls data-autoplay src="img/docker-layers.mp4"></video>
</section>
<section>
<div data-markdown="">
### Weitere Mittel Gewicht zu verlieren…
* Größe des Basis-Image, z.B. **Google Project "Distroless"** <!-- -->
`openjdk:slim` → 426 MB <!-- -->
`gcr.io/distroless/java:11` → 228MB
* Tools wie `docker-slim` oder `jlink`
* Layers zusammenfassen mit `docker build --squash …`
* **Multistage Builds** für _Build_- vs. _Run_-Container
</div>
</section>
</section>
<section>
<section>
<div class="pc90 container" data-markdown>
# Sicher & Aktuell
</div>
</section data-markdown>
<section >
<div class="pc90 container" data-markdown>
## Neue Challenges
Als Entwickler / DevOps Engineer Pflege-Verantwortung für **alle** Bestandteile des Images.
→ Prozess-Behandlung notwendig
* Regelmäßige (Security)-Releases
* (Daily) Dependency Scanning <!-- -->
z.B. via `renovatebot` oder _Gitlab SAST_
* (Daily) Container Scanning mit `trivy` oder `grype`
* Sorgfältige Auswahl des Basis-Image → <!-- -->
_Weniger ist mehr!_
</div>
</section>
<section >
<div class="" data-markdown>
## Scanning mit `trivy`
```bash
$ sudo docker run --rm \
-v /var/run/docker.sock:/var/run/docker.sock \
-v /tmp/triycache/:/root/.cache/ aquasec/trivy \
-q my/microservice
```
</div>
</section>
<section data-background-video="img/trivy.mp4">
<!--<video controls src="img/trivy.mp4"></video>-->
</section>
</section>
<section>
<section>
<div class="pc90 container" data-markdown>
# Diagnostik & Robustheit
</div>
</section data-markdown>
<section >
<div class="container" data-markdown>
## Logging & Konfiguration
* Logging per Default _unbuffered_ nach `STDOUT` und `STDERR`
* Abwägung: Logging als JSON
* Konfiguration über Umgebungsvariablen (zur Not: Volumes) bzw. _secrets_ und _configs_
```shell
$ docker run --env VAR1=val1 --env VAR2=val2 …
$ docker run --env-file env.list …
```
</div>
</section>
<section >
<div class="container" data-markdown>
## Datenhaltung
* Keine Datenhaltung im Container <!-- -->
→ Container sind Wegwerfware & zustandslos
* Datenhaltung exklusiv in Volumes oder Services
* Idealfall: Filesystem des Containers ist r/o:
```
docker run … --read-only
--tmpfs /run:rw myservice
```
</div>
</section>
<section >
<div class="container " data-markdown>
## Health-Checks
Endpunkte für Health (`/health`), Ready (`/ready`)
und ggf. Metriken (`/metrics`) anbieten.
Anbindung z.B. im `Dockerfile`:
```Docker
HEALTHCHECK --interval=60s --timeout=3s \ <!-- -->
--start-period=5s --retries=3 \ <!-- -->
CMD curl -f http://localhost:8080/v1/health || exit 1
```
</div>
</section>
</section>
<section>
<section>
<div class="pc90 container" data-markdown>
# Angreifer zähmen!
</div>
</section data-markdown>
<section >
<div class="container" data-markdown>
## Muss es immer `root` sein?
* Docker-Daemon: völlige Kontrolle über den Host
* Container: per Default viele Privilegien
Um den Impact einer RCE zu begrenzen, Applikationen im Container mittels `USER`
als _nicht-privilegiert, nicht `sudo`-fähig_ betreiben:
```
FROM alpine
# Create user and set ownership and permissions as required
RUN adduser -D myuser && chown -R myuser /myapp
USER myuser
ENTRYPOINT ["/myapp/app"]
```
</div>
</section>
<section >
<div class="container pc90" data-markdown>
## Augen auf bei der Image-Wahl!
* _verfified_ und _official_?
* Noch supported & regelmäßige Security Updates?
* ggf. `Dockerfile` der Quelle geprüft?
* Namen & Tags sind Schall & Rauch! <!-- -->
→ Trusted Sourcen oder SHA1 als Referenz <!-- -->
→ `latest` kann Pitfall sein
</div>
</section>
<section >
<div class="pc90 container" data-markdown>
## PID 1, Signale & Zombie-Prozesse
* Sterben Kind-Prozesse im Container, müssen diese abgeräumt werden → _init_-Prozess
* `docker run --init …`
* Nur ein Prozess direkt als `ENTRYPOINT`
* Init-System wie _tini_ einbinden
* Dieser Prozess sollte auch Signale wie `SIGTERM` & Co. behandeln!
* Ideal: Ein Prozess pro Image
</div>
</section>
<section >
<div class="pc90 container" data-markdown>
## Weitere Best-Practices
* `Dockerfile` linten, <!-- -->
z.B. via https://hadolint.github.io/hadolint/
* `.dockerignore` nutzen; `COPY` over `ADD` bevorzugen
* Docker Build-Cache verstehen, nutzen & steuern
* **Immutable** is key
* Konfiguration _vollständig_ extern halten
</div>
</section>
<section data-background="img/spark.jpg" data-background-transition="zoom">
<div class="container"
style="background-color: rgba(64,64,64,.8); border: 2px solid #555;
position: absolute; left: 0px; padding: 0 32px 18px; "
data-markdown>
**Microservice Frameworks**
- **Quarkus.io**
- **Micronaut.io**
- **Helidon**
- Spring Fu
- Ktor
- Spark Framework
- Dropwizard
- Spring Boot
- Vert.x
</div>
<aside class="notes" data-markdown>
- Spring Fu
- Ktor
- Spark: Micro-Framework
- Dropwizard: Best of JEE
- Spring Boot: Stand-alone Apps
- Vert.X: Reactive Apps
</aside>
</section>
<section data-background="img/pom-maven.jpg" data-background-transition="zoom">
<div class="container decent"
style="background-color: rgba(64,64,78,.8); width: 640px; border: 2px solid #666;
position: absolute; right: 0px; top: 0px; padding: 0 32px 18px;"
data-markdown>
**`Dockerfile`-Alternativen:**
Paketo.io, jib, s2i (source-to-image), …
</div>
<div style="width: 100%; height: 600px;"/>
<aside class="notes" data-markdown>
- Maven: 4 plugins
- CI-Server: Kommt eigentlich überall
- IDE Integration: Eclipse "Docker Explorer" nur angekündigt
</aside>
</section>
</section>
<section>
<section>
<div class="pc90 container" data-markdown>
# «Ja, wo laufen sie denn?»
</div>
</section>
<section >
<div class="container" data-markdown>
## Docker Daemon & `docker.sock`
Zugriff auf `docker.socket` ist effektiv voller root-Zugriff
* möglichst Zugriff _nur_ für `127.0.0.1` und _nur_ für `root`
* Wenn's sein muss: TCP-Zugriff stabil absichern!
* Alternative _podman_ für Rootless-Betrieb
</div>
</section>
<section >
<div class="container pc90" data-markdown>
## Privilegien & Limits
By default weitreichende Privilegien & _Capabilities_ der Container über den Host!
Zusätzliches `--privileged` ist quasi völlige Sandbox-Aufgabe.
→ Es empfiehlt sich daher Container stets
mit **minimalen Capabilities** und **Ressource-Limits** zu starten:
```bash
$ docker run --cap-drop all --cap-add … \
--security-opt="no-new-privileges" \
--memory="1g" --memory-swap="1g" \
--cpus="2.5" --cpu-shares="2048"
```
</div>
</section>
<section >
<div class="container" data-markdown>
## `docker-bench` kann Tipps geben
Im laufenden Betrieb z.B. Tools vie Docker-Bench nutzen,
die über Heuristiken Empfehlungen für das Hardening anbieten
```bash
$ sudo docker run --rm --net host --pid host \
--userns host --cap-add audit_control \
-v /etc:/etc:ro \
-v /lib/systemd/system:/lib/systemd/system:ro \
-v /usr/bin/containerd:/usr/bin/containerd:ro \
-v /usr/bin/runc:/usr/bin/runc:ro \
-v /usr/lib/systemd:/usr/lib/systemd:ro \
-v /var/lib:/var/lib:ro \
-v /var/run/docker.sock:/var/run/docker.sock:ro \
--label docker_bench_security \
docker/docker-bench-security
```
</div>
</section>
<section data-background-video="img/docker-bench.mp4">
</section>
</section>
<section>
<div class="pc90 container" data-markdown>
# Vielen Dank!
</div>
</section>
<!-- <section>
<h2>Docker Kommandos</h2>
<div data-markdown style="font-size: 0.6em; float: left; margin-top: -32px;">
##### Images managen
| Kommando | Beschreibung |
|-----------------|--------------------------------------------|
| `docker images` | Liste der lokal vorhandenen Images |
| `docker pull` | Image-Download aus dem Repository |
| `docker build` | Docker Image via `Dockerfile` erstellen |
| `docker commit` | Containers als neues Image comitten |
##### Container kontrollieren
| Kommando | Beschreibung |
|-----------------|--------------------------------------------|
| `docker run` | Erzeugen eines neuen Containers |
| `docker start` | Starten eines bestehenden Containers |
| `docker stop` | Stoppen eines Containers |
| `docker ps -a` | Liste _aller_ Container |
| `docker kill` | Stoppen mit Nachdruck |
</div>
<div data-markdown style="font-size: 0.6em; width:48%; float: right; margin-top: -32px;">
##### Diagnose & Tools
| Kommando | Beschreibung |
|-------------------|----------------------------------------------------------|
| `docker inspect` | Low-Level Informationen über Container/Images |
| `docker log` | Terminal-Ausgaben des Containers |
| `docker exec` | Prozess im Container starten, z.B. interaktive Shell |
| **`docker diff`** | Was wurde im Container geändert? |
| `docker history` | Image: Welche Schichten & wie entstanden? |
</div>
<aside class="notes" data-markdown>
Zum Abschluß noch ein kurzer Überblick über die wichtigsten Komandos als Eindruck.
Die meisten der Kommandos haben wir kennen gelernt und gehen daher die Liste nicht
noch einmal durch.
Erwähnenswert ist z.B. noch `docker diff`. Eines der leistungsfähigen Aspekte von Docker.
</aside>
</section>-->
</div>
</div>
<script src="lib/js/head.min.js"></script>
<script src="js/reveal.js"></script>
<script>
// Full list of configuration options available at:
// https://github.com/hakimel/reveal.js#configuration
Reveal.initialize({
// Display controls in the bottom right corner
controls: false,
// Display a presentation progress bar
progress: true,
// Display the page number of the current slide
slideNumber: true,
// Push each slide change to the browser history
history: true,
// Enable keyboard shortcuts for navigation
keyboard: true,
// Enable the slide overview mode
overview: true,
// Vertical centering of slides
center: true,
// Enables touch navigation on devices with touch input
touch: true,
// Loop the presentation
loop: false,
// Change the presentation direction to be RTL
rtl: false,
// Turns fragments on and off globally
fragments: true,
// Flags if the presentation is running in an embedded mode,
// i.e. contained within a limited portion of the screen
embedded: false,
// Flags if we should show a help overlay when the questionmark
// key is pressed
help: true,
// Number of milliseconds between automatically proceeding to the
// next slide, disabled when set to 0, this value can be overwritten
// by using a data-autoslide attribute on your slides
autoSlide: 000,
// Stop auto-sliding after user input
autoSlideStoppable: true,
// Enable slide navigation via mouse wheel
mouseWheel: true,
// Hides the address bar on mobile devices
hideAddressBar: true,
// Opens links in an iframe preview overlay
previewLinks: true,
// Transition style
transition: 'slide', // none/fade/slide/convex/concave/zoom
// Transition speed
transitionSpeed: 'default', // default/fast/slow
// Transition style for full page slide backgrounds
backgroundTransition: 'default', // none/fade/slide/convex/concave/zoom
// Number of slides away from the current that are visible
viewDistance: 3,
// Parallax background image
parallaxBackgroundImage: 'img/southampton_container_port_2_ships.jpg', // e.g. "'https://s3.amazonaws.com/hakim-static/reveal-js/reveal-parallax-1.jpg'"
// Parallax background size
parallaxBackgroundSize: '3874px 2100px', // CSS syntax, e.g. "2100px 900px"
// Amount to move parallax background (horizontal and vertical) on slide change
// Number, e.g. 100
parallaxBackgroundHorizontal: '',
parallaxBackgroundVertical: '',
// The "normal" size of the presentation, aspect ratio will be preserved
// when the presentation is scaled to fit different resolutions. Can be
// specified using percentage units.
width: 1280,
height: 720,
// Factor of the display size that should remain empty around the content
margin: 0.05,
// Bounds for smallest/largest possible scale to apply to content
minScale: 0.2,
maxScale: 1.5,
// Ctrl + Mouse-Click ==> Zoom in
zoomKey: 'ctrl',
// Optional reveal.js plugins
dependencies: [
{ src: 'lib/js/classList.js', condition: function() { return !document.body.classList; } },
{ src: 'plugin/markdown/marked.js', condition: function() { return !!document.querySelector( '[data-markdown]' ); } },
{ src: 'plugin/markdown/markdown.js', condition: function() { return !!document.querySelector( '[data-markdown]' ); } },
{ src: 'plugin/highlight/highlight.js', async: true, condition: function() { return !!document.querySelector( 'pre code' ); }, callback: function() { hljs.initHighlightingOnLoad(); } },
{ src: 'plugin/zoom-js/zoom.js', async: true },
{ src: 'plugin/notes/notes.js', async: true }
]
});
Reveal.addEventListener( 'webm-video', function() {
var videoElems = document.getElementsByTagName("VIDEO");
if (videoElems && videoElems.length > 0) {
videoElems[0].playbackRate = 3.0;
}
} );
</script>
<script src="js/zepto.min.js"></script>
<script>
Zepto(function ($) {
var tableOfContents = $('#table-of-contents');
var tableList = $('<ol />')
$('.toc-element').each(function (index) {
var _self = $(this),
hash = '#/' + _self.closest('section').index();
if (_self.text()) tableList.append([
'<li>',
// '<a href="' + hash + '">',
_self.text(),
//'</a>',
'</li>'
].join(''));
});
tableOfContents.html(tableList);
});
</script>
</body>
</html>