Aufgabe 09 - Installation einer lokalen PostgreSQL-Datenbank

Aufgabe 09 - Installation einer lokalen PostgreSQL-Datenbank mit Docker

Worum geht es?

In dieser Übung richten Sie sich Ihre eigene Arbeitsumgebung ein: einen lokalen PostgreSQL-Server in Docker mit persistenten Daten. Diese Datenbank verwenden Sie in allen folgenden SQL-Übungen (siehe Kapitel 5 - SQL-Grundlagen).

In dieser Übung üben Sie:

Verstehen: die Rolle eines Datenbankservers gegenüber Datenbank-Clients (psql, GUI-Tools) erfassen.
Auswählen: einen geeigneten Unterbau (HTL-Live-Image oder eigenes Betriebssystem) wählen.
Konfigurieren: eine Docker-Umgebung mit Image, Container, Port-Mapping und Volumes einrichten.
Anwenden & Testen: den laufenden Server über psql oder ein GUI-Tool erreichen und prüfen.
Berücksichtigen: Sicherheitsaspekte (Passwörter, Standard-User, offene Ports) beachten.
Dokumentieren: die durchgeführten Schritte nachvollziehbar festhalten.

Ziel dieser Aufgabe ist, dass Sie am Ende über einen lauffähigen PostgreSQL-Server auf Ihrem eigenen Laptop verfügen, den Sie in späteren Übungen und Projekten verwenden können.

Die HTL Villach stellt ein vorkonfiguriertes HTL-Live-Image (als virtuelle Maschine) zur Verfügung, das Sie verwenden können, aber nicht müssen:

Die Beschreibung des HTL-Live-Images finden Sie unter:
https://insy.htl-villach.at/de/exercises/basic/exercise-a---installation-des-htl-live-image/
Dieses Image kann als Basis für Ihre Entwicklungsumgebung dienen.
Die grundsätzliche Vorgehensweise zur Installation von PostgreSQL oder MariaDB in einer Docker-Umgebung ist hier beschrieben:
https://insy.htl-villach.at/de/exercises/basic/exercise-b---installation-von-postgresql-im-htl-live-image/

Wichtig: In dieser Aufgabe sollen Sie PostgreSQL installieren, nicht MariaDB.

Sie entscheiden selbst, ob Sie

das HTL-Live-Image als VM verwenden und darin mit Docker arbeiten, oder
direkt auf Ihrem Laptop-Betriebssystem (Windows, macOS, Linux) Docker installieren und verwenden.

Das Endergebnis (laufender PostgreSQL-Server) soll in beiden Fällen gleich sein.

Arbeitsaufträge

Basis-System wählen und vorbereiten
- Entscheiden Sie sich für eine der beiden Varianten:
  - Variante A: Verwendung des HTL-Live-Images (VM) gemäß
    https://insy.htl-villach.at/de/exercises/basic/exercise-a---installation-des-htl-live-image/
  - Variante B: Verwendung Ihres nativen Betriebssystems (Windows, macOS, Linux) auf dem Laptop.
- Stellen Sie sicher, dass Sie auf dem gewählten System Administratorrechte bzw. ausreichende Rechte zum Installieren von Software haben.
Docker-Umgebung bereitstellen
- Falls Sie das HTL-Live-Image verwenden:
  - Führen Sie die notwendigen Schritte aus Übung B durch, um Docker im Live-Image zu verwenden (so weit, wie für PostgreSQL notwendig ist).
- Falls Sie Ihr eigenes Betriebssystem verwenden:
  - Installieren Sie eine passende Docker-Umgebung (z. B. Docker Desktop, Docker Engine, Podman mit Docker-Kompatibilität o. Ä.).
- Überprüfen Sie die Installation mit einem Testbefehl wie z. B.:
  - docker version
  - docker ps
PostgreSQL-Container planen
- Legen Sie fest:
  - Unter welchem Port PostgreSQL von außen erreichbar sein soll (z. B. Host-Port 5432 oder ein alternativer Port).
  - Wie der Datenordner der Datenbank als Volume eingebunden werden soll (damit Daten auch nach einem Container-Neustart erhalten bleiben).
  - Welche Benutzernamen, Passwörter und Datenbanknamen Sie verwenden (z. B. postgres-User, eigenes Datenbank-Schema für Tests).
- Dokumentieren Sie diese Entscheidungen stichwortartig.
PostgreSQL mit Docker starten
- Erstellen Sie eine einfache docker run-Anweisung oder bevorzugt eine docker-compose.yml, mit der
  - ein PostgreSQL-Container aus einem offiziellen Image (z. B. postgres:latest) gestartet wird,
  - der Port des Containers auf einen Host-Port gemappt wird (z. B. 5432:5432),
  - ein Volume für die Daten eingebunden wird,
  - die notwendigen Umgebungsvariablen (z. B. POSTGRES_PASSWORD, optional POSTGRES_USER, POSTGRES_DB) gesetzt werden.
- Starten Sie den Container:
  - z. B. mit docker compose up -d oder einem entsprechenden Befehl.
- Stellen Sie sicher, dass der Container fehlerfrei läuft:
  - docker ps zeigt den Container als “healthy” oder zumindest “up” an,
  - im Log (docker logs <container-name>) sind keine kritischen Fehlermeldungen zu sehen.
Verbindung zur Datenbank testen
- Installieren bzw. verwenden Sie einen geeigneten PostgreSQL-Client:
  - Kommandozeile: psql, oder
  - optional ein GUI-Tool (z. B. DBeaver, pgAdmin, TablePlus, …).
- Stellen Sie eine Verbindung zur Datenbank her:
  - Host: localhost (oder die IP der VM, falls Sie das HTL-Live-Image nutzen),
  - Port: der von Ihnen konfigurierte Port,
  - Benutzername und Passwort aus Schritt 3,
  - Datenbankname (z. B. postgres oder Ihre eigene Test-Datenbank).
- Führen Sie mindestens folgende SQL-Befehle aus und notieren Sie sich das Ergebnis:
  - CREATE DATABASE testdb;
  - \c testdb
  - SELECT version();
  - CREATE TABLE test (id SERIAL PRIMARY KEY, name TEXT NOT NULL);
  - INSERT INTO test (name) VALUES ('Erster Eintrag');
  - SELECT * FROM test;
  - DROP DATABASE testdb;
Dokumentation Ihrer Installation
- Halten Sie die wichtigsten Schritte in einer kurzen Dokumentation fest:
  - Welche Variante (HTL-Live-Image oder natives OS) haben Sie verwendet?
  - Welche Docker-Befehle bzw. welche docker-compose.yml haben Sie genutzt?
  - Welche Zugangsdaten (Benutzer, Datenbankname, Port - ohne das Passwort im Klartext) haben Sie konfiguriert?
  - Welche Probleme sind aufgetreten und wie haben Sie diese gelöst?
- Erstellen Sie Screenshots, die zeigen:
  - den laufenden PostgreSQL-Container in docker ps,
  - eine erfolgreiche Verbindung mit psql oder dem GUI-Tool,
  - das Ergebnis der Abfrage SELECT * FROM test;.

Abgabe

Dokumentation (Word oder PDF) mit:
- einer kurzen Beschreibung der gewählten Umgebung (HTL-Live-Image oder natives Betriebssystem),
- den wichtigsten Installationsschritten in Stichworten,
- einer Übersicht über die gewählten Einstellungen (Port, Benutzer, Datenbankname),
- einer kurzen Beschreibung Ihrer Probleme, die aufgetreten sind, und Ihrer Lösungen.
Screenshots:
- ein Screenshot von docker ps, der den laufenden PostgreSQL-Container zeigt,
- ein Screenshot einer erfolgreichen Verbindung zur Datenbank (psql oder GUI),
- ein Screenshot der Ergebnisanzeige der Tabelle test (mit dem eingefügten Datensatz).

Wissens-Check

Frage 1: Worin unterscheidet sich ein Datenbankserver (PostgreSQL) von einem Datenbank-Client (z. B. psql)?
Frage 2: Wozu dient ein Volume beim Betrieb eines Datenbank-Containers, und was passiert ohne Volume nach einem Neustart?
Frage 3: Was bedeutet das Port-Mapping 5432:5432 in einem docker run- bzw. docker compose-Befehl?

HTL Villach, Schuljahr 2025-2026,
https://www.htl-villach.at