Für nahezu alle bekannten Websysteme gibt es fertige Docker-Container, bzw. können diese relativ einfach selbst erstellt oder bestehende Container angepasst werden. Als Docker-Container können die Webservices sehr einfacher installiert und betrieben werden.

Sicherer Zugriff vom Internet auf Webservices im Heimnetzwerk

Vom NGINX Proxy zu Traefik

Ursprünglich habe ich für den Betrieb mehrerer Docker-basierter Webseiten "NGINX Proxy Automation" von Evert Ramos verwendet, siehe: nginx-LetsEncrypt Reverse Proxy in der Praxis. Das Projekt funktioniert wunderbar, hat aber im Vergleich zum alternativen Reverse-Proxy: Traefik einige Limitationen. Mit Traefik ist es gefühlt noch einfacher und dank des Web-Dashboards übersichtlicher mehrere Webseiten auf einem Server zu betreiben. Zahlreiche Middleware bieten zudem zusätzliche Funktionen.

Schematische Darstellung

Der Traefik-Docker-Container kümmert sich um das Ausstellen, Verwalten und Verwenden von SSL-Zertifikaten und leitet Webanfragen auf die jeweiligen Webservices, die wiederum auch als Docker-Container bereitgestellt werden.

Installation: Server, Domain (DNS) und Docker

Für das hier vorgestellte Setup wird Docker benötigt, siehe: Docker Installation Linux oder Docker Installation Windows. Bei einem Server eines Hosting-Providers kann Docker und das hier vorgestellte Setup über eine SSH-Verbindung zum Server und über die beschriebenen Bash-Befehle erfolgen. Sollte sich der Server im eigenen Heimnetzwerk befinden, muss am Router ein entsprechendes Port-Forwarding eingerichtet werden, siehe: aus dem Internet verfügbar machen: Port-Forwarding - OpenWRT. Sollte der Internetprovider die öfftenliche IP-Adresse regelmässig ändern, siehe: free DynDNS Service - Zugriff bei wechselnder öffentlicher IP.

Wer Docker bereits installiert hat und die entsprechenden A-Records in der Domainverwaltung eingetragen hat, benötigt eine Textdatei mit Namen docker-compose.yml und als Vorlage folgenden Inhalt: 

docker-compose.yml

services:
  traefik:
    image: "traefik:v2.8"
    container_name: "traefik"
    command:
      #- "--log.level=DEBUG"
      - "--api.dashboard=true"
      - "--providers.docker=true"
      - "--providers.docker.exposedbydefault=false"
      - "--entrypoints.web.address=:80"
      - "--entrypoints.websecure.address=:443"
      - "--certificatesresolvers.myresolver.acme.tlschallenge=true"
      - "--certificatesresolvers.myresolver.acme.email=admin@domain.tld"
      - "--certificatesresolvers.myresolver.acme.storage=/letsencrypt/acme.json"
      - "--entrypoints.web.http.redirections.entryPoint.to=websecure"
      - "--entrypoints.web.http.redirections.entryPoint.scheme=https"
    expose:
      # traefik dashboard port
      - 8080
    labels:
      - "traefik.enable=true"
      - "traefik.http.routers.traefik.rule=Host(`traefik.domain.tld`)"
      - "traefik.http.routers.traefik.entrypoints=websecure"
      - "traefik.http.routers.traefik.tls.certresolver=myresolver"
      - "traefik.http.routers.traefik.service=api@internal"
      - "traefik.http.routers.traefik.middlewares=traefik-auth"
      - "traefik.http.middlewares.traefik-auth.basicauth.users=admin:??????"
    ports:
      - "80:80"
      - "443:443"
      - "8080:8080"
    volumes:
      - "./letsencrypt:/letsencrypt"
      - "/var/run/docker.sock:/var/run/docker.sock:ro"     
    restart: "always"
networks:
  default:
    name: webproxy
    external: true

Das Beispiel verwendet Bind-Mounts und keine Volumes, siehe: Docker Daten speichern: Docker Volumes vs. Host-Ordner.

Anpassen der docker-compose.yml-Datei

Die docker-compose-yml-Vorlage verwendet nicht nur für die veröffentlichten Web-Service-Container ein Zertifikat, sondern auch für das Traefik-Dashboard, wodurch auch der Zugriff auf das Dashboard verschlüsselt stattfindet. Damit das Dashboard nicht von jedermann aufgerufen werden kann, wurde eine Basic-Authentication mit einem Admin-User hinterlegt.
Vor dem eigentlichen Start muss die Datei natürlich ein klein wenig angepasst werden:

• traefik.domain.tld sollte mit einer eigenen Domäne für das Traefik-Dashboard,
• acme.email mit einer Mailadresse und
• basicauth.users mit einem eigenen Benutzernamen und einem entsprechenden md5-Kennwort ersetzt werden. 

Anstelle von traefik.domain.tld kann für den Zugriff auf das Dashboard eine Subdomain einer vorhandenen Domain verwendet werden. Als Beispiel könnte in der DNS-Zonenverwaltung für die Domäne libe.net ein A-Record für eine Subdomain traefik.libe.net auf die IP-Adresse des Webservers erstellt werden. 

Natürlich muss in der docker-compose.yml-Datei für dieses Beispiel auch traefik.libe.net anstelle von traefik.domain.tld verwendet werden. 

Die Mailadresse wird von Let’s Encrypt verwendet, um bestimmte Informationen oder Warnungen zu versenden: Zum Beispiel, falls ein Zertifikat bald abläuft. Keine Sorge, Traefik kümmert sich um die Verlängerung der Zertifikate, entsprechend sollten E-Mails mit der Information über den Ablauf eines Zertifikats ernst genommen werden. 

Das Kennwort für die Basic-Authentifizierung kann nicht im Klartext eingetragen werden und muss daher vorab über einen Befehl als MD5-Hash erzeugt werden und für die Verwendung in docker-compose müssen einfache $ mit $$ ersetzt werden, siehe: doc.traefik.io/traefik/middlewares/http/basicauth/

In Linux kann dazu folgender Befehl verwendet werden: echo $(htpasswd -nB admin) | sed -e s/\\$/\\$\\$/g

root@Webserver:~# echo $(htpasswd -nB admin) | sed -e s/\\$/\\$\\$/g
New password:
Re-type new password:
admin:$$2y$$05$$7liwlteyGcPyCr2oXc4Do.G/wWxjwWLYpTWg6vvQ4pU7PLAS4ysMm

Anstelle von admin kann hier auch ein anderer Benutzername verwendet werden.

Nach dem Anpassen der Datei können wir den Traefik-Container starten. Nachträglich gestartete Docker-Container mit den hinterlegten Labels für dessen Webservice werden im laufenden Betrieb von Traefik verarbeitet und veröffentlicht.

Start des Traefik-Containers

Als Netzwerk für Traefik und für die später erstellen Webservices verwende ich ein eigenes Netzwerk mit Namen „webproxy“, welches ich vor dem Start von Traefik (docker compose up) erstelle:

cd /OrdnerDockerComposeFileTraefik
docker network create webproxy
docker compose up -d

Sollte alles richtig funktionieren, kann das Traefik-Dashboard über die angegebene Domain und nach Eingabe des angegebenen Benutzers aufgerufen werden:

Websites oder Services erstellen und hosten

Wird ein anderer Docker-Container mit dem Netzwerk webproxy und entsprechenden Labels für Traefik gestartet, kann dieser über Traefik aufgerufen werden.

Wer mehrere Webservices starten will, muss darauf achten, dass unterschiedliche Labels in den jeweiligen Konfigurationen verwendet werden:
z. B. Webservice 1:

    labels:
      - "traefik.enable=true"
      - "traefik.http.routers.webservice1.rule=Host(`service1.domain.tld`)"          
      - "traefik.http.routers.webservice1.entrypoints=web"
      - "traefik.http.routers.webservice1.entrypoints=websecure"
...

und für einen weiteren Docker-Container mit einem anderen Service:

    labels:
      - "traefik.enable=true"
      - "traefik.http.routers.webservice2.rule=Host(`service2.domain.tld`)"          
      - "traefik.http.routers.webservice2.entrypoints=web"
      - "traefik.http.routers.webservice2.entrypoints=websecure"
...

„web“ als Entrypoint erlaubt den unverschlüsselten Zugriff auf den Service und „websecure“ den verschlüsselten Zugriff über HTTPS.

Siehe auch: eigener Webserver - wie funktioniert eigentlich das Internet?

Authentifizierung

Wer für einen Container eine simple Basic-Authentifizierung hinzufügen möchte, kann dies durch das Hinzufügen der Basic-Authentication-Middleware. (gleich dem Traefik-Dashboard)

Die folgende Zeile legt eine Middleware mit Namen: webserver-basic-auth an und definiert damit den Benutzernamen und das Passwort:
      - "traefik.http.middlewares.webserver-basic-auth.basicauth.users=admin:md5Passwort" 

Das Kennwort kann, wie bereits beschrieben mit einem Linux-Befehl in einen md5-Hash umgewandelt werden:

echo $(htpasswd -nB admin) | sed -e s/\\$/\\$\\$/g

Damit der Router, hier mit Namen "webserver" die angelegte Middleware verwendet, habe ich folgende Zeile hinzugefügt:

      - "traefik.http.routers.webserver.middlewares=webserver-basic-auth"

    labels:
      - "traefik.enable=true"
      - "traefik.http.routers.webserver.rule=Host(`domain.tld`)"      
      - "traefik.http.routers.webserver.entrypoints=web"
      - "traefik.http.routers.webserver.entrypoints=websecure"
      - "traefik.http.routers.webserver.tls.certresolver=myresolver"   
      - "traefik.http.middlewares.webserver-basic-auth.basicauth.users=admin:md5Passwort" 
      - "traefik.http.routers.webserver.middlewares=webserver-basic-auth"

Alternativ zur Basic-Authentifizierung kann auch ein externer Anmeldeanbieter verwendet werden. Als Beispiel die Verwendung von Google als Anmeldeanbieter, also die Verwendung eines Google-Kontos für die Anmeldung auf den eigenen Webservices, siehe: Traefik Google-Authentifizierung.

Webservices außerhalb von Docker bereitstellen

Um zum Beispiel sicher auf meinen Router zu Hause zugreifen zu können, habe ich diesen auch über Traefik veröffentlicht. Zunächst habe ich einen neuen Ordner für mögliche weitere Webservices angelegt: "/conf". Der Ordner kann dann in der docker-compose.yml-Datei in "command:" erwähnt und mittels "volumes:" eingebunden werden:

version: "3.3"
services:
  traefik:
    image: "traefik"
    container_name: "traefik"
    command:
      ... 
      - "--providers.file.directory=/etc/traefik/conf"
      ...
    volumes:
      - "./letsencrypt:/letsencrypt"
      - "/var/run/docker.sock:/var/run/docker.sock:ro"
      - "./conf:/etc/traefik/conf"      
    restart: "always"

Im Anschluss ist es möglich zusätzliche Webservices über eigene Konfig-Dateien zu veröffentlichen:
Als Beispiel, für die Veröffentlichung der Router-Weboberfläche:
File ./conf/router.yml

http:
  routers:
    openwrt:
      entrypoints: "websecure"
      service: "openwrt@file"
      rule: "Host(`router.domain.tld`)"
      tls:
        certresolver: "myresolver"
      middlewares: "forward-auth-verify@docker"
  services:
    openwrt:
      loadbalancer:
        servers:
          - url: "http://192.168.1.1:80"

In dem Beispiel wird für eine zusätzliche Authentifizierung die zuvor erwähnte vorgeschaltete Anmeldung über Google aktiviert: "forward-auth-verify"-Middleware, siehe: Traefik Google-Authentifizierung.

Hier noch ein Beispiel eines Webservices mit Basic-Authentifizierung:

http:
  middlewares:
    webservice2-basic-auth:
      basicAuth:
        users: 
          - "root:???"
  routers:
    webservice2:
      entrypoints: "websecure"
      service: "webservice2@file"
      rule: "Host(`webservice2.domain.tld`)"
      tls:
        certresolver: "myresolver"
      middlewares: "webservice2-basic-auth"
  services:
    webservice2:
      loadbalancer:
        servers:
          - url: "http://192.168.1.15:80"

Für eine Basic-Authentication muss das Passwort in der YAML-Datei nicht escaped werden, der Befehl für das Erstellen des Kennworts lautet daher wie folgt:

echo $(htpasswd -nB root)

https-Backend Webservice mit Self-Signed Zertifikat

Sollte das Backend-Webservice mit https und einem Self-Signed-Zertifikat betrieben werden, können mit dem Command "serverstransport.insecureskipverify" alle Zertifikate akzeptieren werden:

version: "3.3"
services:
  traefik:
    image: "traefik"
    container_name: "traefik"
    command:
      ... 
      - '--serverstransport.insecureskipverify'
      ...

      

Zusätzliche SAN (Subject Alternative Names)

Damit ein Webzertifikat für mehrere Subdomains ausgestellt werden kann, können sogenannte SAN verwendet werden:

    labels:
      - "traefik.enable=true"
      - "traefik.http.routers.webservice.rule=Host(`domain.tld`,`www.domain.tld`,`dev.domain.tld`,`dev2.domain.tld)"      
      - "traefik.http.routers.webservice.entrypoints=web"
      - "traefik.http.routers.webservice.entrypoints=websecure"
      - "traefik.http.routers.webservice.tls.certresolver=myresolver"     

Umleitungen 

Für das Umleiten von Subdomains auf eine andere Subdomain, können Regex-Ausdrücke verwendet werden.

Diverse Subdomains und/oder Non-WWW auf WWW umleiten

Das folgende Beispiel leitet alle Subdomains und die Root-Domain (Non-WWW) auf eine URL mit WWW um: 
domain.tld, dev.domain.tld und dev2.domain.tld werden auf www.domain.tld umgeleitet. Damit das Zertifikat auch alle Domänen-Namen enthält, müssen diese in der Host-Rule angegeben werden:

    labels:
      - "traefik.enable=true"
      - "traefik.http.routers.webservice.rule=Host(`domain.tld`,`dev.domain.tld`,`dev2.domain.tld`,`www.domain.tld`)"      
      - "traefik.http.routers.webservice.entrypoints=web"
      - "traefik.http.routers.webservice.entrypoints=websecure"
      - "traefik.http.routers.webservice.tls.certresolver=myresolver"     
      
      - "traefik.http.routers.webservice.middlewares=redirect_???2www"
      - "traefik.http.middlewares.redirect_???2www.redirectregex.regex=^https://(dev.|dev2.)?domain.tld(.*)"
      - "traefik.http.middlewares.redirect_???2www.redirectregex.replacement=https://www.domain.tld$${2}"
      - "traefik.http.middlewares.redirect_???2www.redirectregex.permanent=true"

Diverse Subdomains und/oder WWW auf Non-WWW

    labels:
      - "traefik.enable=true"
      - "traefik.http.routers.webservice.rule=Host(`domain.tld`,`dev.domain.tld`,`dev2.domain.tld`,`www.domain.tld`)"      
      - "traefik.http.routers.webservice.entrypoints=web"
      - "traefik.http.routers.webservice.entrypoints=websecure"
      - "traefik.http.routers.webservice.tls.certresolver=myresolver"     
      
      - "traefik.http.routers.webservice.middlewares=redirect_www2none"
      - "traefik.http.middlewares.redirect_www2none.redirectregex.regex=^https://(www.|dev.|dev2.)domain.tld(.*)"
      - "traefik.http.middlewares.redirect_www2none.redirectregex.replacement=https://domain.tld$${2}"
      - "traefik.http.middlewares.redirect_www2none.redirectregex.permanent=true"

HTTP auf HTTPS umleiten (nicht global, nur für den jeweiligen Container)

    labels:
      - "traefik.enable=true"
      - "traefik.http.routers.webservice.rule=Host(`domain.tld`,`dev.domain.tld`,`dev2.domain.tld`,`www.domain.tld`)"      
      - "traefik.http.routers.webservice.entrypoints=web"
      - "traefik.http.routers.webservice.entrypoints=websecure"
      - "traefik.http.routers.webservice.tls.certresolver=myresolver"     
      
      - "traefik.http.routers.webservice_http.rule=Host(`domain.tld`,`www.domain.tld`,`dev.domain.tld`)"  
      - "traefik.http.routers.webservice_http.entrypoints=web"
      - "traefik.http.routers.webservice_http.middlewares=redirect-to-https"
      - "traefik.http.middlewares.redirect-to-https.redirectscheme.scheme=https"  

Access Log

Um Client-Zugriffe in einer Datei zu protokollieren, reicht es folgende Settings in die docker-compose.yml-Datei aufzunehmen:

version: "3.3"
services:
  traefik:
    image: "traefik"
    container_name: "traefik"
    command:
...
      - "--accesslog=true"
      - "--accesslog.filePath=/logs/access.log"
...
    volumes:
...
      - "./logs/:/logs/"
...

FAQ

Was ist ein Reverse-Proxy?

Ein Reverse Proxy nimmt Webanfragen entgegen und leitet diese an dahinterliegende Webservices weiter. Damit die Anfragen an den richtigen Webservice weitergeleitet werden, verwenden die meisten Reverse-Proxys den Host-Header (=Domainnamen). Ein Reverse-Proxy kann zusätzliche Funktionen für einen besseren Schutz, einen optimierten Datenverkehr oder eine zusätzliche Authentifizierung bieten. 

Wozu wird ein Reverse-Proxy verwendet?

Ein Reverse Proxy wird überwiegend für den Webzugriff auf einen oder mehrere Webserver vorgeschaltet. Neben dem Verteilen der Anfragen auf mehrere Webservices, wird ein Reverse Proxy häufig für ein sogenanntes SSL-Offloading verwendet. Der Reverse-Proxy kümmert sich dabei um das Bereitstellen der Webservices über HTTPS und übernimmt neben dem Verschlüsseln und Entschlüsseln des Datenverkehrs auch häufig das Zertifikatsmanagement. 

Was ist der Unterschied zwischen einem Reverse-Proxy und einem Load Balancer?

Die Aufgabe eines Load Balancer ist primär die Last zwischen verschiedenen Servern oder Geräten zu verteilen. Ein Reverse-Proxy kann neben einem Lastausgleich auch noch andere Funktionen wie SSL-Offloading oder Caching und wird überwiegend für Webserver (HTTP) eingesetzt. Ein Load Balancer hingegen kann auch für andere Protokolle verwendet werden. 

In der Praxis: Schritt für Schritt - YouTube-Video

Repräsentativ für andere Webservices wird in dem Video zusätzlich zu dem hier vorgestellten Setup Home Assistant in Form eines Containers veröffentlicht.

Webservices, Beispiele

Hier eine Liste von Webservices, die ich bisher getestet habe:

• Nextcloud , siehe : Nextcloud Server Docker | Einrichtung +https: Let’s Encrypt [ssl]
• Home-Assistant, siehe : Alles zu Home Assistant: Inbetriebnahme + Integration + Betrieb
• Docker Mailserver, siehe : Docker Mailserver selbst betreiben | ein Erfahrungsbericht
• GitLab, siehe : GIT-Repositories selbst hosten: GitLab als Docker-Container starten
• Gitea , siehe : Schlanker und schneller GIT-Server, ähnlich GitHub (Docker)
• webhookd, siehe : Docker WebHook Daemon: einfacher Hook-Server für Bash-Skripts
• WordPress, siehe : WordPress in Docker inkl. HTTPS Let's Encrypt-Setup
• Laravel, siehe : mein Docker-Webserver Setup für Laravel - Konfig im Detail
• Bitwarden, siehe : Bitwarden in Docker betreiben - Setup Schritt für Schritt
• Uptime Kuma, siehe : Webseiten überwachen mit Uptime Kuma
• Portainer, siehe : Docker Container GUI grafische Weboberfläche mit Portainer
• Matomo, siehe : Besucherstatistik: Matomo, Google Analytic Ersatz selbst hosten
• Desktop Infrastructure (CDI), siehe : Virtueller Desktop in Docker + Internet Browserzugriff