stefan e7b18da45d refactor: Migrate from monolithic to modular architecture

1. **Docker-Compose für Entwicklung optimieren**
2. **Umgebungsvariablen für lokale Entwicklung**
3. **Service-Abhängigkeiten**
4. **Docker-Compose für Produktion**
5. **Dokumentation**

2025-07-24 14:20:48 +02:00

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Meldestelle - Produktionsumgebung Setup

Übersicht

Dieses Dokument beschreibt die Einrichtung und den Betrieb der Meldestelle-Anwendung in einer Produktionsumgebung mit Docker Compose. Die Produktionskonfiguration bietet erweiterte Sicherheitsfeatures, TLS-Verschlüsselung und optimierte Performance-Einstellungen.

🔒 Sicherheitsfeatures

Implementierte Sicherheitsmaßnahmen

Starke Authentifizierung
- Redis mit Passwort-Authentifizierung
- PostgreSQL mit SCRAM-SHA-256 Authentifizierung
- Kafka mit SASL/SSL Sicherheit
- Zookeeper mit SASL Authentifizierung
TLS/SSL Verschlüsselung
- HTTPS-only für alle Web-Services
- TLS-Unterstützung für Redis (konfigurierbar)
- SSL für PostgreSQL
- SSL/TLS für Kafka Inter-Broker Kommunikation
Netzwerksicherheit
- Interne Service-Kommunikation ohne Host-Port-Exposition
- Nginx Reverse Proxy als einziger öffentlicher Zugang
- Isoliertes Docker-Netzwerk mit definiertem Subnetz
Container-Sicherheit
- Non-root User für alle Services
- Resource-Limits für alle Container
- Read-only Mounts für Konfigurationsdateien
- Restart-Policies für Hochverfügbarkeit

📋 Voraussetzungen

System-Anforderungen

Betriebssystem: Linux (Ubuntu 20.04+ empfohlen)
Docker: Version 20.10+
Docker Compose: Version 2.0+
RAM: Mindestens 8GB (16GB empfohlen)
CPU: Mindestens 4 Cores
Speicher: Mindestens 50GB freier Speicherplatz

Netzwerk-Anforderungen

Ports: 80, 443 (HTTP/HTTPS)
Domain: Gültige Domain-Namen für SSL-Zertifikate
DNS: Korrekte DNS-Konfiguration für alle Subdomains

🚀 Installation und Setup

1. Repository klonen

git clone <repository-url>
cd Meldestelle

2. Produktionsumgebung konfigurieren

# Kopieren Sie die Produktions-Umgebungsvariablen
cp .env.prod.example .env.prod

# Bearbeiten Sie die Produktionskonfiguration
nano .env.prod

3. SSL-Zertifikate einrichten

Siehe SSL Certificate Setup Guide für detaillierte Anweisungen.

Schnellstart mit Let's Encrypt

# Installieren Sie Certbot
sudo apt-get update
sudo apt-get install certbot

# Generieren Sie Zertifikate
sudo certbot certonly --standalone \
  -d yourdomain.com \
  -d api.yourdomain.com \
  -d auth.yourdomain.com \
  -d monitoring.yourdomain.com

# Kopieren Sie Zertifikate
sudo cp /etc/letsencrypt/live/yourdomain.com/fullchain.pem config/ssl/nginx/server.crt
sudo cp /etc/letsencrypt/live/yourdomain.com/privkey.pem config/ssl/nginx/server.key

# Generieren Sie Diffie-Hellman Parameter
openssl dhparam -out config/ssl/nginx/dhparam.pem 2048

4. Konfigurationsdateien anpassen

Passwörter generieren

# Starke Passwörter generieren
openssl rand -base64 32  # Für Datenbank-Passwörter
openssl rand -base64 64  # Für JWT-Secret
openssl rand -base64 32  # Für Redis-Passwort

Wichtige Konfigurationen in .env.prod

# Datenbank (ÄNDERN SIE DIESE WERTE!)
POSTGRES_PASSWORD=IHR_STARKES_DB_PASSWORT
DB_PASSWORD=IHR_STARKES_DB_PASSWORT

# Redis (ÄNDERN SIE DIESE WERTE!)
REDIS_PASSWORD=IHR_STARKES_REDIS_PASSWORT

# JWT (ÄNDERN SIE DIESE WERTE!)
JWT_SECRET=IHR_STARKER_JWT_SECRET_MINDESTENS_256_BITS

# Keycloak (ÄNDERN SIE DIESE WERTE!)
KEYCLOAK_ADMIN=ihr_admin_username
KEYCLOAK_ADMIN_PASSWORD=IHR_STARKES_ADMIN_PASSWORT

# Domains (ÄNDERN SIE DIESE WERTE!)
KC_HOSTNAME=auth.ihredomain.com
GRAFANA_HOSTNAME=monitoring.ihredomain.com
PROMETHEUS_HOSTNAME=metrics.ihredomain.com

5. Services starten

# Produktionsumgebung starten
docker-compose -f docker-compose.prod.yml --env-file .env.prod up -d

# Status überprüfen
docker-compose -f docker-compose.prod.yml ps

# Logs überwachen
docker-compose -f docker-compose.prod.yml logs -f

🔧 Konfiguration

Service-Übersicht

Service	Interner Port	Externer Zugang	Beschreibung
nginx	80, 443	✅	Reverse Proxy, SSL-Terminierung
postgres	5432	❌	Datenbank (nur intern)
redis	6379	❌	Cache & Event Store (nur intern)
keycloak	8443	❌	Authentifizierung (über nginx)
kafka	9092, 9093	❌	Messaging (nur intern)
zookeeper	2181	❌	Kafka Koordination (nur intern)
prometheus	9090	❌	Metriken (über nginx)
grafana	3000	❌	Monitoring Dashboard (über nginx)
zipkin	9411	❌	Distributed Tracing (nur intern)

Nginx Reverse Proxy Konfiguration

Erstellen Sie Service-spezifische Konfigurationen in config/nginx/conf.d/:

Keycloak (auth.ihredomain.com)

server {
    listen 443 ssl http2;
    server_name auth.ihredomain.com;

    ssl_certificate /etc/ssl/nginx/server.crt;
    ssl_private_key /etc/ssl/nginx/server.key;

    location / {
        proxy_pass https://keycloak:8443;
        proxy_set_header Host $host;
        proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
        proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
        proxy_set_header X-Forwarded-Proto $scheme;
    }
}

Grafana (monitoring.ihredomain.com)

server {
    listen 443 ssl http2;
    server_name monitoring.ihredomain.com;

    ssl_certificate /etc/ssl/nginx/server.crt;
    ssl_private_key /etc/ssl/nginx/server.key;

    location / {
        proxy_pass https://grafana:3000;
        proxy_set_header Host $host;
        proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
        proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
        proxy_set_header X-Forwarded-Proto $scheme;
    }
}

🔍 Monitoring und Logging

Prometheus Metriken

Zugang über: https://metrics.ihredomain.com

Überwachte Services:

Anwendungsmetriken
PostgreSQL Metriken
Redis Metriken
Kafka Metriken
System-Metriken (Node Exporter)
Container-Metriken (cAdvisor)

Grafana Dashboards

Zugang über: https://monitoring.ihredomain.com

Standard-Dashboards für:

Anwendungs-Performance
Datenbank-Performance
Redis-Performance
Kafka-Metriken
System-Übersicht

Log-Management

# Service-Logs anzeigen
docker-compose -f docker-compose.prod.yml logs [service-name]

# Logs in Echtzeit verfolgen
docker-compose -f docker-compose.prod.yml logs -f [service-name]

# Log-Rotation konfigurieren
# Fügen Sie zu /etc/docker/daemon.json hinzu:
{
  "log-driver": "json-file",
  "log-opts": {
    "max-size": "10m",
    "max-file": "3"
  }
}

🛡️ Sicherheits-Checkliste

Vor der Produktionsfreigabe

Alle Standard-Passwörter geändert
SSL-Zertifikate von vertrauenswürdiger CA installiert
Firewall konfiguriert (nur Ports 80, 443 öffentlich)
Backup-Strategie implementiert
Monitoring und Alerting konfiguriert
Log-Rotation eingerichtet
Security-Updates installiert
Penetration-Test durchgeführt

Regelmäßige Sicherheitsaufgaben

Passwörter alle 90 Tage rotieren
SSL-Zertifikate vor Ablauf erneuern
Security-Updates monatlich installieren
Backup-Wiederherstellung testen
Access-Logs regelmäßig überprüfen
Vulnerability-Scans durchführen

💾 Backup und Wiederherstellung

Automatische Backups

# Datenbank-Backup Script erstellen
cat > backup-db.sh << 'EOF'
#!/bin/bash
DATE=$(date +%Y%m%d_%H%M%S)
docker-compose -f docker-compose.prod.yml exec -T postgres \
  pg_dump -U meldestelle_prod meldestelle_prod | \
  gzip > backups/db_backup_$DATE.sql.gz
find backups/ -name "db_backup_*.sql.gz" -mtime +30 -delete
EOF

chmod +x backup-db.sh

# Cron-Job für tägliche Backups
echo "0 2 * * * /path/to/backup-db.sh" | crontab -

Redis Backup

# Redis-Daten sichern
docker-compose -f docker-compose.prod.yml exec redis \
  redis-cli --rdb /data/backup.rdb

# Backup kopieren
docker cp $(docker-compose -f docker-compose.prod.yml ps -q redis):/data/backup.rdb \
  backups/redis_backup_$(date +%Y%m%d_%H%M%S).rdb

Wiederherstellung

# Datenbank wiederherstellen
gunzip -c backups/db_backup_YYYYMMDD_HHMMSS.sql.gz | \
docker-compose -f docker-compose.prod.yml exec -T postgres \
  psql -U meldestelle_prod -d meldestelle_prod

# Redis wiederherstellen
docker-compose -f docker-compose.prod.yml stop redis
docker cp backups/redis_backup_YYYYMMDD_HHMMSS.rdb \
  $(docker-compose -f docker-compose.prod.yml ps -q redis):/data/dump.rdb
docker-compose -f docker-compose.prod.yml start redis

🔄 Updates und Wartung

Rolling Updates

# Service einzeln aktualisieren
docker-compose -f docker-compose.prod.yml pull [service-name]
docker-compose -f docker-compose.prod.yml up -d --no-deps [service-name]

# Alle Services aktualisieren
docker-compose -f docker-compose.prod.yml pull
docker-compose -f docker-compose.prod.yml up -d

Wartungsmodus

# Wartungsseite aktivieren
docker-compose -f docker-compose.prod.yml stop nginx
# Wartungs-Nginx Container starten (mit Wartungsseite)

# Nach Wartung: Normalen Betrieb wiederherstellen
docker-compose -f docker-compose.prod.yml start nginx

🚨 Troubleshooting

Häufige Probleme

1. SSL-Zertifikat Fehler

# Zertifikat überprüfen
openssl x509 -in config/ssl/nginx/server.crt -text -noout

# Zertifikat-Gültigkeit prüfen
openssl x509 -in config/ssl/nginx/server.crt -noout -dates

2. Service startet nicht

# Logs überprüfen
docker-compose -f docker-compose.prod.yml logs [service-name]

# Container-Status prüfen
docker-compose -f docker-compose.prod.yml ps

# Health-Check Status
docker inspect $(docker-compose -f docker-compose.prod.yml ps -q [service-name])

3. Datenbankverbindung fehlgeschlagen

# Datenbank-Logs prüfen
docker-compose -f docker-compose.prod.yml logs postgres

# Verbindung testen
docker-compose -f docker-compose.prod.yml exec postgres \
  psql -U meldestelle_prod -d meldestelle_prod -c "SELECT 1;"

4. Redis-Verbindung fehlgeschlagen

# Redis-Logs prüfen
docker-compose -f docker-compose.prod.yml logs redis

# Redis-Verbindung testen
docker-compose -f docker-compose.prod.yml exec redis \
  redis-cli -a $REDIS_PASSWORD ping

5. Container startet nicht (Out of Memory)

# Container-Ressourcenverbrauch prüfen
docker stats --no-stream

# Speicher-Limits überprüfen
docker inspect $(docker-compose -f docker-compose.prod.yml ps -q [service-name]) | grep -i memory

# System-Speicher prüfen
free -h
df -h

# Container mit mehr Speicher neu starten
docker-compose -f docker-compose.prod.yml up -d --force-recreate [service-name]

6. Netzwerk-Verbindungsprobleme

# Docker-Netzwerk prüfen
docker network ls
docker network inspect meldestelle-network

# Service-zu-Service Verbindung testen
docker-compose -f docker-compose.prod.yml exec [service1] \
  ping [service2]

# Port-Erreichbarkeit testen
docker-compose -f docker-compose.prod.yml exec [service] \
  nc -zv [target-service] [port]

# DNS-Auflösung testen
docker-compose -f docker-compose.prod.yml exec [service] \
  nslookup [target-service]

7. Volume-Mount Probleme

# Volume-Status prüfen
docker volume ls
docker volume inspect [volume-name]

# Berechtigungen prüfen
docker-compose -f docker-compose.prod.yml exec [service] \
  ls -la /path/to/mounted/directory

# Volume-Speicherplatz prüfen
docker system df
docker system df -v

8. Docker-Compose Konfigurationsfehler

# Konfiguration validieren
docker-compose -f docker-compose.prod.yml config

# Syntax-Fehler finden
docker-compose -f docker-compose.prod.yml config --quiet

# Umgebungsvariablen-Substitution prüfen
docker-compose -f docker-compose.prod.yml config --resolve-image-digests

Performance-Optimierung

Ressourcen-Monitoring

# Container-Ressourcenverbrauch
docker stats

# Detaillierte Container-Informationen
docker-compose -f docker-compose.prod.yml top

Datenbank-Optimierung

# PostgreSQL-Performance analysieren
docker-compose -f docker-compose.prod.yml exec postgres \
  psql -U meldestelle_prod -d meldestelle_prod \
  -c "SELECT * FROM pg_stat_activity;"

📞 Support und Kontakt

Notfall-Kontakte

System-Administrator: [Kontaktinformationen]
Entwicklungsteam: [Kontaktinformationen]
Security-Team: [Kontaktinformationen]

Dokumentation

Monitoring-Dashboards

Grafana: https://monitoring.ihredomain.com
Prometheus: https://metrics.ihredomain.com
Keycloak Admin: https://auth.ihredomain.com/admin

⚠️ Wichtiger Hinweis: Diese Produktionskonfiguration enthält sensible Sicherheitseinstellungen. Stellen Sie sicher, dass alle Passwörter und Geheimnisse sicher verwaltet und regelmäßig rotiert werden.

13 KiB Raw Blame History