Docker-Architektur

Eine Docker-Installation von Grafioschtrader besteht im Normalbetrieb aus drei Containern. Ein vierter Container kommt nur hinzu, wenn DuckDNS die wechselnde öffentliche IP-Adresse des Docker-Hosts nachführen soll. Alle Container gehören zu demselben Docker-Compose-Projekt und kommunizieren über ein internes Netzwerk.

Drei oder vier Container?

Die Container web, backend und mariadb sind immer erforderlich. Der Container duckdns ist optional. Für das Frontend wird kein zusätzlicher Container benötigt: Die fertige Angular-Oberfläche ist bereits im web-Container enthalten.

Wer die Images aus dem Quellcode baut, sieht zusätzlich temporäre Maven- und Node.js-Baustufen. Diese werden nur zum Erzeugen des Backends und der Angular-Oberfläche verwendet und sind keine weiteren Container der laufenden Installation.

Aufbau der Installation

Container	Aufgabe	Von aussen erreichbar
`web`	Caddy liefert die Angular-Oberfläche aus, nimmt HTTP- und HTTPS-Anfragen entgegen und leitet Anfragen an die Schnittstellen zum Backend weiter. Bei einer öffentlichen Domain beschafft und erneuert Caddy das TLS-Zertifikat automatisch.	Ja, normalerweise über Port 80 und 443.
`backend`	Führt Grafioschtrader aus, verarbeitet die Fachlogik, führt geplante Aufgaben aus und verbindet sich mit der Datenbank sowie externen Daten- und Maildiensten.	Nein, nur über den `web`-Container.
`mariadb`	Speichert Benutzer, Portfolios, Transaktionen, Instrumente, Kurse und weitere Anwendungsdaten dauerhaft.	Nein, nur im internen Docker-Netzwerk.
`duckdns`	Hält bei Bedarf eine DuckDNS-Subdomain auf der aktuellen öffentlichen IP-Adresse des Docker-Hosts.	Nein; dieser Container ist optional.

Das folgende Diagramm zeigt den normalen Datenfluss. Nur der web-Container veröffentlicht Ports des Docker-Hosts. Backend und Datenbank bleiben im internen Docker-Netzwerk.

graph LR
    U["Browser"]
    M["SMTP-Mailserver"]
    Q["Externe Datenquellen"]
    L["Let's Encrypt"]
    DNS["DuckDNS"]
    subgraph H["Docker-Host"]
        direction LR
        W["web<br/>Caddy und Angular"] -->|"API, GTNet und WebSocket"| B["backend<br/>Grafioschtrader"]
        B -->|"Datenbankzugriff"| D[("mariadb<br/>Datenbank")]
        DD["duckdns<br/>(optional)"]
    end
    U <-->|"HTTP/HTTPS"| W
    B -->|"E-Mail"| M
    B -->|"Kurse und Ereignisse"| Q
    W -.->|"TLS-Zertifikat"| L
    DD -.->|"Aktualisiert die Domain"| DNS

Der Browser lädt die Oberfläche unter /grafioschtrader/ vom web-Container. Anfragen an die Programmierschnittstellen, GTNet und WebSockets nimmt ebenfalls Caddy entgegen und leitet sie intern an das Backend auf Port 8080 weiter. Das Backend erreicht MariaDB unter ihrem Docker-Dienstnamen auf Port 3306. Diese beiden internen Ports werden nicht auf dem Docker-Host freigegeben.

Wo befinden sich Konfiguration und Daten?

Container können bei einem Update ersetzt werden. Dauerhafte Daten liegen deshalb ausserhalb ihrer beschreibbaren Container-Schichten: entweder als Datei im Docker-Verzeichnis oder in einem von Docker verwalteten Volume.

Ablage	Inhalt und Bedeutung
`docker/.env`	Enthält die Infrastrukturkonfiguration, beispielsweise Datenbankpasswörter, JWT-Geheimnis, Administrator-E-Mail, Mailserver, Domain, veröffentlichte Ports, Speichergrössen und gewünschte GT-Version. Diese Datei enthält Geheimnisse und muss zusammen mit der Datenbank gesichert werden.
`docker/config/application-production.properties`	Enthält zusätzliche Einstellungen für das Verhalten von Grafioschtrader, beispielsweise Zeitpläne oder Protokollierungsstufen. Das Verzeichnis wird schreibgeschützt als `/config` in den Backend-Container eingebunden.
`docker/docker-compose.yml`, Dockerfiles, `Caddyfile`, `install.sh` und `update.sh`	Beschreiben den Aufbau der Installation beziehungsweise führen Installation und Update aus. Sie enthalten keine Benutzer- oder Portfoliodaten.
Docker-Volume `db_data`	Enthält die eigentlichen MariaDB-Daten. Docker vergibt normalerweise den vollständigen Namen `grafioschtrader_db_data`. Das Volume bleibt beim Stoppen oder Ersetzen der Container erhalten.
Docker-Volumes `caddy_data` und `caddy_config`	Enthalten die von Caddy verwalteten Zertifikate und Laufzeitdaten. Auch diese Volumes bleiben bei einem Containerwechsel erhalten.
`docker/gt-backup-…`, `docker/gt-env-….bak` und `docker/gt-config-….bak`	Werden vom Update-Skript als Datenbank- und Konfigurationssicherungen angelegt. Manuell erzeugte Datenbanksicherungen können ebenfalls im Docker-Verzeichnis abgelegt werden.
Container-Images	Enthalten das Grafioschtrader-Backend beziehungsweise Caddy mit der fertig gebauten Angular-Oberfläche. Sie enthalten keine dauerhaften Benutzer- oder Portfoliodaten und werden bei einem Update ausgetauscht.

Der physische Speicherort eines benannten Volumes hängt von Docker Engine und dem Betriebssystem ab. Die Daten sollten nicht direkt in diesem internen Verzeichnis bearbeitet werden. Für Sicherung und Wiederherstellung werden die im Docker-Verzeichnis beschriebenen Docker-Compose-Befehle verwendet.

Start und Update

Beim Start wartet das Backend, bis MariaDB betriebsbereit ist. Danach führt es notwendige Datenbankmigrationen automatisch aus. Der web-Container kann bereits Verbindungen annehmen, während das Backend noch startet. Beim Update werden vor allem die Images und Container ersetzt; .env, das Verzeichnis config sowie die benannten Volumes bleiben bestehen.

Die Installations-, Update-, Sicherungs- und Diagnosebefehle sind im Docker-Verzeichnis des Grafioschtrader-Projekts beschrieben.