Netzwerk-Grundlagen

Docker für Fortgeschrittene

Mike Metzger

Data Engineering Consultant

Was ist Networking?

• Ein Computernetzwerk besteht aus Systemen, die über eine definierte Methode kommunizieren
• Unterschiedliche Ebenen physischer oder logischer Kommunikation, genannt Protokolle
• Häufige physische Netze: Ethernet und WiFi
• Logische Netzwerke: TCP/IP, HTTP und SMTP
• Netzwerke sind in Schichten/Ebenen definiert, oft „Networking-Stack" genannt

¹ Photo by Jordan Harrison on Unsplash.

Netzwerkbegriffe

• Host
  • Allgemeiner Begriff für einen Computer
• Netzwerk
  • Gruppe von Hosts
• Schnittstelle
  • Tatsächliche Verbindung von einem Host zu einem Netzwerk, z. B. Ethernet oder WiFi
  • Kann virtuell sein, also rein softwarebasiert
• LAN
  • Local Area Network, Gruppe von Rechnern an einem Standort
• VLAN
  • Virtuelles LAN, also ein Software-LAN

Internet Protocol

• IP
  • Internet Protocol, Methode zur Verbindung zwischen Netzwerken mit IP-Adressen
• IPv4
  • IP-Version mit 4,2 Milliarden Adressen, inzwischen ausgeschöpft
• IPv6
  • Neuere IP-Version mit 2^128 Adressen, noch in Einführung

IPv4: 10.10.10.1

IPv6: 2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334

TCP / UDP

• TCP
  • Transmission Control Protocol, für zuverlässige Kommunikation zwischen Hosts in IP-Netzen
• UDP
  • User Datagram Protocol, für Kommunikation zwischen Hosts über IP, wenn Zuverlässigkeit nicht erforderlich ist

Ports

• Port
  • Adressiert Dienste auf einem Host; Wert zwischen 0 und 65535; für Kommunikation via TCP oder UDP
  • Ports unter 1024 sind meist privilegierten Konten vorbehalten
  • Werte über 1024 sind meist kurzlebige/temporäre Ports
  • Anwendungen lauschen auf einem Port.

Anwendungsprotokolle

• HTTP/HTTPS
  • Anwendungsprotokoll; standardmäßig TCP-Port 80 fürs Web, sichere Variante auf TCP 443
• SMTP
  • E-Mail-Transferprotokoll über TCP-Port 25
• SNMP
  • Netzwerkmanagement-Protokoll über UDP-Port 161

Docker und Networking

• Kann zwischen Containern kommunizieren
• Kann mit dem Hostsystem kommunizieren
• Je nach Einstellungen auch mit externen Hosts
• Typisch: Ports vom Container zum Host freigeben
• Wirkt wie eine Übersetzung zwischen Containern und Hosts

Docker und IP

• Container können IP-Adressen haben
• Nutze ifconfig <interface> oder ip addr show <interface> im Container, um Adressen zu finden
• Nutze ping -c <x> <host>, um die Verbindung zu prüfen
  • ping -c 3 myhost

Lass uns üben!

Docker für Fortgeschrittene