Docker: управление вашими данными

• Docker тома (Docker volumes)
• Контейнеры Docker томов (Docker volume containers)

Но прежде чем рассказать о них чуть подробнее, необходимо еще раз обратить ваше внимание на то, как работает файловая система в контейнерах Docker. Образы Docker, из которых запускаются контейнеры, представляют собой последовательность неизменяемых (только чтение) слоев. Набор этих слоев, можно посмотреть при помощи команды docker history, например, для контейнера nginx версии latest это делается так:

$ docker pull nginx

$ docker history nginx
IMAGE CREATED CREATED BY SIZE COMMENT
a39777a1a4a6 20 hours ago /bin/sh -c #(nop) CMD ["nginx" "-g" "daemon 0 B
 20 hours ago /bin/sh -c #(nop) EXPOSE 443/tcp 80/tcp 0 B
 20 hours ago /bin/sh -c ln -sf /dev/stdout /var/log/nginx/ 22 B
 20 hours ago /bin/sh -c apt-key adv --keyserver hkp://pgp. 58.58 MB
 20 hours ago /bin/sh -c #(nop) ENV NGINX_VERSION=1.11.8-1 0 B
 20 hours ago /bin/sh -c #(nop) MAINTAINER NGINX Docker Ma 0 B
 42 hours ago /bin/sh -c #(nop) CMD ["/bin/bash"] 0 B
 42 hours ago /bin/sh -c #(nop) ADD file:89ecb642d662ee7edb 123 MB

Полный вывод истории образа можно получить, добавив к последней команде ключ —no-trunc. А еще детализацию любого образа можно посмотреть воспользовавшись проектом https://imagelayers.io.

При запуске из образа нового контейнера к этому набору неизменяемых слоев присоединяется слой, который можно изменять. С этого момента, если в контейнере попытаться изменить какой-нибудь существующий файл, то этот файл будет скопирован из одного из нижележащих неизменяемых слоев, в котором он был создан, в изменяемый слой, куда и запишутся все его изменения. Версия изменяемого слоя скрывает нижележащий файл, но не удаляет его. Когда вы удаляете запущенный контейнер и перезапускаете его из того же образа, все ваши изменения будут потеряны. Так работает UnionFS, которую использует Docker, для организации своей работы с данными.

Для того, чтобы иметь возможность сохранять ваши данные, а также использовать эти данные несколькими контейнерами, Docker предоставляем вам возможность использовать так называемые тома (Docker volumes). Если совсем просто, то тома — это обычные директории (или файлы) хостовой файловой системы сервера, на котором работает Docker, монтируемые в любую директорию контейнера.

Существует несколько способов инициализировать тома, у которых есть несколько важных отличий, которые необходимо понимать. Самый прямой способ — это определить использование тома контейнером при его запуске при помощи флага -v:

$ docker run -it --name nginx_example -h nginx-container -v /opt/static nginx /bin/bash

root@nginx-container:/# ls /opt/static/

Данная команда запустит контейнер с именем nginx_example именем хоста контейнера (-h) nginx-container из образа nginx в интерактивном режиме работы (-it), передаст управление интерпретатору /bin/bash, предварительно создав безымянный том (-v) и смонтировав его в /opt/static. При этом в директория /opt/static будет создана автоматически, она будет жить вне UnionFS и будет доступна для записи внутри контейнера, т.е. все файлы, которые вы сохраните в этой директории будут помещены внутрь тома. Вы можете определить расположение тома на файловой системе хостового сервера, на котором работает Docker, при помощи команды docker inspect:

$ docker inspect -f "" nginx_example | jq .
[
 {
  "Name": "e01cb937734c02790c94c14339bc563159a88c025e266d298d48398352ea477d",
  "Source": "/var/lib/docker/volumes/e01cb937734c02790c94c14339bc563159a88c025e266d298d48398352ea477d/_data",
  "Destination": "/opt/static",
  "Driver": "local",
  "Mode": "",
  "RW": true,
  "Propagation": ""
 }
]

В этом примере используется фильтр (-f) всего вывода docker inspect nginx_example, показывающий только часть содержимого, которое относится к блоку Mounts. При этом вывод форматируется утилитой jq.

После того, как мы знаем имя тома (ключ Name), мы можем получить ту же информацию при помощи команды

docker volume inspect

$ docker volume inspect e01cb937734c02790c94c14339bc563159a88c025e266d298d48398352ea477d
[
 {
  "Name": "e01cb937734c02790c94c14339bc563159a88c025e266d298d48398352ea477d",
  "Driver": "local",
  "Mountpoint": "/var/lib/docker/volumes/e01cb937734c02790c94c14339bc563159a88c025e266d298d48398352ea477d/_data",
  "Labels": null,
  "Scope": "local"
 }
]

В обоих случаях вывод показывает вам, что Docker смонтировал /opt/static внутрь контейнера как директорию /var/lib/docker/volumes/e01cb937734c02790c94c14339bc563159a88c025e266d298d48398352ea477d/_data. Чтобы убедиться в этом, создайте, например, файл test на хостовом сервере, на котором запущен Docker, внутри этой директории.

 $ sudo touch /var/lib/docker/volumes/e01cb937734c02790c94c14339bc563159a88c025e266d298d48398352ea477d/_data/test

А затем посмотрите на содержимое /opt/static внутри контейнера.

 root@nginx-container:/# ls /opt/static
 test

Если вы отключились от интерактивного режима работы с контейнером, выполните команду docker start для запуска контейнера с интерактивным (-ai) к нему подключением:

$ docker start -ai nginx_example

Вы увидели этот результат только потому что /opt/static — это всего лишь директория на хостовом сервере, которая была смонтирована внутрь контейнера.

Тот же самый эффект будет достигнут при использовании инструкции VOLUME в Dockerfile:

FROM nginx
 VOLUME /opt/static

Еще один способ создавать тома — это использовать команду docker volume create:

 $ docker volume create --name nginx_static_data

 nginx_static_data

Который в последствие может быть подключен к вашему контейнеру. Обратите внимание, том может быть подключен только к новому контейнеру, поэтому старый контейнер предварительно придется удалить:

 $ docker rm nginx_example
 nginx_example
 $ docker run -it --name nginx_example -h nginx-container -v nginx_static_data:/opt/static nginx /bin/bash
  root@nginx-container:/# ls /opt/static

Есть еще один часто используемый способ создания тома, реализуемый только при помощи параметра -v, монтирующий указанную директорию хостового сервера внутрь контейнера. Для этого создайте на хостовом сервере директорию folder_test, внутри этой директории файл test_file, а затем пересоздайте контейнер, указав полный путь до директории folder_test:

 $ mkdir folder_test
 $ touch folder_test/test_file
 $ docker rm nginx_example
 nginx_example
 
 $ docker run -it --name nginx_example -h nginx-container -v /home/docker/folder_test:/opt/static nginx /bin/bash
 root@nginx-container:/# ls /opt/static/
 test_file

Как видите, содержимое директории folder_test стало доступно внутри запущенного контейнера. Этот способ работы с томами очень удобно использовать, например, в процессе разработке приложений. В целях сохранения свойства переносимости контейнеров, директория, использующаяся для тома на хостовом сервере, не может быть указана в Dockerfile (ведь эта директория совершенно не обязательно должна быть доступна во всех контейнерах). В случае использования этой формы работы с томами (монтирование тома при помощи флага -v в процессе создания контейнера) файлы, возможно содержащиеся внутри директории образа, не копируются внутрь тома (в данном случае в директорию на хостовом сервере). Docker не управляет такого рода томами как показано в прошлых примерах, и поэтому такие тома не появятся в выводе команды docker volume ls и никогда не будут удалены демоном Docker.