В сегодняшней части перевода серии материалов о Docker мы поговорим о работе с данными. В частности — о томах Docker. В этих материалах мы постоянно сравнивали программные механизмы Docker с разными съедобными аналогиями. Не будем отходить от этой традиции и здесь. Данные в Docker пусть будут специями. В мире существует множество видов специй, а в Docker — множество способов работы с данными.

→ Часть 1: основы
→ Часть 2: термины и концепции
→ Часть 3: файлы Dockerfile
→ Часть 4: уменьшение размеров образов и ускорение их сборки
→ Часть 5: команды
→ Часть 6: работа с данными



Обратите внимание на то, что этот материал подготовлен с использованием движка Docker версии 18.09.1 и API версии 1.39.

Данные в Docker могут храниться либо временно, либо постоянно. Начнём с временных данных.

Временное хранение данные


В контейнерах Docker организовать работу с временными данными можно двумя способами.

По умолчанию файлы, создаваемые приложением, работающим в контейнере, сохраняются в слое контейнера, поддерживающем запись. Для того чтобы этот механизм работал, ничего специально настраивать не нужно. Получается дёшево и сердито. Приложению достаточно просто сохранить данные и продолжить заниматься своими делами. Однако после того как контейнер перестанет существовать, исчезнут и данные, сохранённые таким вот нехитрым способом.

Для хранения временных файлов в Docker можно воспользоваться ещё одним решением, подходящим для тех случаев, когда требуется более высокий уровень производительности, в сравнении с тем, который достижим при использовании стандартного механизма временного хранения данных. Если вам не нужно, чтобы ваши данные хранились бы дольше, чем существует контейнер, вы можете подключить к контейнеру tmpfs — временное хранилище информации, которое использует оперативную память хоста. Это позволит ускорить выполнение операций по записи и чтению данных.

Часто бывает так, что данные нужно хранить и после того, как контейнер прекратит существовать. Для этого нам пригодятся механизмы постоянного хранения данных.

Постоянное хранение данных


Существуют два способа, позволяющих сделать срок жизни данных большим срок�� жизни контейнера. Один из способов заключается в использовании технологии bind mount. При таком подходе к контейнеру можно примонтировать, например, реально существующую папку. Работать с данными, хранящимися в такой папке, смогут и процессы, находящиеся за пределами Docker. Вот как выглядят монтирование tmpfs и технология bind mount.


Монтирование tmpfs и bind mount

Минусы использования технологии bind mount заключаются в том, что её использование усложняет резервное копирование данных, миграцию данных, совместное использование данных несколькими контейнерами. Гораздо лучше для постоянного хранения данных использовать тома Docker.

Тома Docker


Том — это файловая система, которая расположена на хост-машине за пределами контейнеров. Созданием и управлением томами занимается Docker. Вот основные свойства томов Docker:

  • Они представляют собой средства для постоянного хранения информации.
  • Они самостоятельны и отделены от контейнеров.
  • Ими могут совместно пользоваться разные контейнеры.
  • Они позволяют организовать эффективное чтение и запись данных.
  • Тома можно размещать на ресурсах удалённого облачного провайдера.
  • Их можно шифровать.
  • Им можно давать имена.
  • Контейнер может организовать заблаговременное наполнение тома данными.
  • Они удобны для тестирования.

Как видите, тома Docker обладают замечательными свойствами. Давайте поговорим о том, как их создавать.

Создание томов


Тома можно создавать средствами Docker или с помощью запросов к API.

Вот инструкция в Dockerfile, которая позволяет создать том при запуске контейнера.

VOLUME /my_volume

При использовании подобной инструкции Docker, после создания контейнера, создаст том, содержащий данные, которые уже имеются в указанном месте. Обратите внимание на то, что если вы создаёте том с использованием Dockerfile, это не освобождает вас от необходимости указать точку монтирования тома.

Создавать тома в Dockerfile можно и используя формат JSON.

Кроме того, тома можно создавать средствами командной строки во время работы контейнера.

Работа с томами из командной строки


▍Создание тома


Создать самостоятельный том можно следующей командой:

docker volume create —-name my_volume

▍Выяснение информации о томах


Для того чтобы просмотреть список томов Docker, воспользуйтесь следующей командой:

docker volume ls

Исследовать конкретный том можно так:

docker volume inspect my_volume

▍Удаление тома


Удалить том можно так:

docker volume rm my_volume

Для того чтобы удалить все тома, которые не используются контейнерами, можно прибегнуть к такой команде:

docker volume prune

Перед удалением томов Docker запросит у вас подтверждение выполнения этой операции.

Если том связан с каким-либо контейнером, такой том нельзя удалить до тех пор, пока не удалён соответствующий контейнер. При этом, даже если контейнер удалён, Docker не всегда это понимает. Если это случилось — можете воспользоваться следующей командой:

docker system prune

Она предназначена для очистки ресурсов Docker. После выполнения этой команды у вас должна появиться возможность удалить тома, статус которых до этого определялся неправильно.

Флаги --mount и --volume


Для работы с томами вам, при вызове команды docker, часто придётся пользоваться флагами. Например, для того чтобы создать том во время создания контейнера можно воспользоваться такой конструкцией:

docker container run --mount source=my_volume, target=/container/path/for/volume my_image

В давние времена (до 2017 года) популярен был флаг --volume. Изначально этот флаг (ещё им можно пользоваться в сокращённом виде, тогда он выглядит как -v) использовался для самостоятельных контейнеров, а флаг --mount — в среде Docker Swarm. Однако, начиная с Docker 17.06, флаг --mount можно использовать в любых сценариях.

Надо отметить, что при использовании флага --mount увеличивается объём дополнительных данных, которые приходится указывать в команде, но, по нескольким причинам, лучше использовать именно этот флаг, а не --volume. Флаг --mount — это единственный механизм, который позволяет работать с сервисами или указывать параметры драйвера тома. Кроме того, работать с этим флагом проще.

В существующих примерах команд, направленных на работу с данными в Docker, вы можете встретить множество примеров употребления флага -v. Пытаясь адаптировать эти команды для себя, учитывайте то, что флаги --mount и --volume используют различные форматы параметров. То есть, нельзя просто заменить -v на --mount и получить рабочую команду.

Главное различие между --mount и --volume заключается в том, что при использовании флага --volume все параметры собирают вместе, в одном поле, а при использовании --mount параметры разделяются.

При работе с --mount параметры представлены как пары вида ключ-значение, а именно, это выглядит как key=value. Эти пары разделяют запятыми. Вот часто используемые параметры --mount:

  • type — тип монтирования. Значением для соответствующего ключа могут выступать bind, volume или tmpfs. Мы тут говорим о томах, то есть — нас интересует значение volume.
  • source — источник монтирования. Для именованных томов это — имя тома. Для неименованных томов этот ключ не указывают. Он может быть сокращён до src.
  • destination — путь, к которому файл или папка монтируется в контейнере. Этот ключ может быть сокращён до dst или target.
  • readonly — монтирует том, который предназначен только для чтения. Использовать этот ключ необязательно, значение ему не назначают.

Вот пример использования --mount с множеством параметров:

docker run --mount type=volume,source=volume_name,destination=/path/in/container,readonly my_image

Итоги


Вот полезные команды, которыми можно пользоваться при работе с томами Docker:

  • docker volume create
  • docker volume ls
  • docker volume inspect
  • docker volume rm
  • docker volume prune

Вот список часто используемых параметров для --mount, применимых в команде вида docker run --mount my_options my_image:

  • type=volume
  • source=volume_name
  • destination=/path/in/container
  • readonly

Теперь, когда мы завершили эту серию материалов о Docker, пришло время сказать пару слов о том, куда тем, кто изучает Docker, можно двигаться дальше. Вот большая хорошая статья о Docker. Вот книга о Docker (покупая эту книгу, постарайтесь раздобыть самое свежее её издание). Вот ещё одна книга, которая подойдёт тем, кто полагает, что практика — это лучший способ изучения технологий.

Уважаемые читатели! Какие материалы о Docker вы посоветовали бы изучить новичкам?