Контейнеризация, ставшая неотъемлемой частью современного разработки и развертывания приложений, значительно упростилась с появлением Docker. Ключевыми аспектами работы с Docker являются сетевые настройки и хранилища данных.

Сети обеспечивают взаимодействие контейнеров между собой и с внешним миром, а хранилища данных позволяют сохранять данные даже после перезапуска или удаления контейнеров. Эта статья объяснит, как настраивать сети и управлять хранилищами в Docker, чтобы обеспечить надёжность, безопасность и масштабируемость ваших приложений.

Навигация по статье

Введение в Docker-сети: типы сетей (bridge, host, overlay)

Docker предоставляет мощные инструменты для управления сетями контейнеров, что позволяет обеспечить их взаимодействие как между собой, так и с внешним миром. Понимание типов сетей в Docker и их использования является ключевым аспектом для создания масштабируемых и безопасных приложений. В этом разделе мы рассмотрим основные типы сетей в Docker: bridge, host и overlay.

Bridge Network

Bridge Network — это тип сети по умолчанию, который создаётся Docker, когда вы запускаете контейнер без указания сети. Она работает как виртуальный мост, соединяющий контейнеры на одном хосте, позволяя им обмениваться данными.

Преимущества:

Легкость настройки и использования.
Изоляция контейнеров от хоста.
Поддержка порт-форвардинга.

Пример использования:

Создание мостовой сети:

docker network create my_bridge_network

Запуск контейнеров в созданной сети:

docker run -d --name container1 --network my_bridge_network nginx
docker run -d --name container2 --network my_bridge_network nginx

Взаимодействие контейнеров:

Контейнеры могут взаимодействовать друг с другом по имени:

docker exec container1 ping container2

Host Network

Host Network использует сетевую стэк хоста напрямую. Это означает, что контейнер использует IP-адрес хоста, а не выделяет отдельный IP для контейнера. В этом случае контейнеры не получают изоляции сетевого уровня.

Преимущества:

Высокая производительность за счёт исключения абстракции сети.
Простой доступ к службам и портам хоста.

Пример использования:

Запуск контейнера с использованием Host Network:

docker run -d --network host nginx

Контейнер получает доступ ко всем сетевым интерфейсам хоста, что может быть полезно для некоторых специфических приложений, таких как сетевые мониторы.

Overlay Network

Overlay Network используется для соединения контейнеров, работающих на разных хостах Docker, что делает её идеальной для кластеров и распределённых приложений. Она создаётся поверх существующих сетей (как подсеть) и позволяет контейнерам на разных хостах взаимодействовать, как если бы они находились в одной сети.

Преимущества:

Масштабируемость и поддержка кластеров.
Изоляция сетевого уровня для повышения безопасности.
Поддержка сервисов Docker Swarm и Kubernetes.

Пример использования:

Инициализация Docker Swarm:

docker swarm init

Создание Overlay Network:

docker network create -d overlay my_overlay_network

Запуск сервисов в Overlay Network:

docker service create --name my_service --network my_overlay_network nginx

Масштабирование сервиса:

docker service scale my_service=3

Создание и управление Docker-сетями

Для обеспечения эффективного взаимодействия между контейнерами, а также между контейнерами и внешними системами, Docker предоставляет мощные возможности для создания и управления сетями. В этом разделе мы подробно рассмотрим, как создавать и управлять Docker-сетями, а также приведём практические примеры использования различных типов сетей.

Docker предлагает набор команд для создания и управления сетями. Вот ключевые команды, которые вам понадобятся:

Создание сети

Чтобы создать сеть, используйте команду docker network create. Вы можете указать тип сети (bridge, host, overlay) и задать дополнительные параметры, такие как подсеть и диапазон IP-адресов.

Пример создания мостовой сети:

docker network create --driver bridge my_bridge_network

Создание сети с указанием подсети и диапазона IP-адресов:

docker network create --driver bridge --subnet 192.168.1.0/24 my_custom_network

Создание наложенной сети для использования в Docker Swarm:

docker network create --driver overlay my_overlay_network

Просмотр сетей

Для просмотра всех сетей, созданных в Docker, используйте команду docker network ls. Эта команда выводит список всех доступных сетей с их именами, идентификаторами и типами.

docker network ls

Пример вывода команды:

NETWORK ID          NAME                DRIVER              SCOPE
f3f30a9f3ac4        bridge              bridge              local
a6c3c9c3c6c6        host                host                local
df1a3df1d1a1        none                null                local

Удаление сети

Если сеть больше не нужна, её можно удалить с помощью команды docker network rm.

Пример удаления сети:

docker network rm my_bridge_network

Обратите внимание, что сеть не может быть удалена, если в ней есть подключённые контейнеры. Сначала нужно остановить и отключить все контейнеры от этой сети.

Подключение контейнеров к сети

При запуске контейнера можно указать, к какой сети его нужно подключить, с помощью флага —network.

Пример запуска контейнера в определённой сети:

docker run -d --name my_container --network my_bridge_network nginx

Также можно подключить уже запущенный контейнер к другой сети с помощью команды docker network connect.

Пример подключения контейнера к сети:

docker network connect my_bridge_network my_container

Отключение контейнеров от сети

Чтобы отключить контейнер от сети, используйте команду docker network disconnect.

Пример отключения контейнера от сети:

docker network disconnect my_bridge_network my_container

Практический пример использования Docker-сетей

Рассмотрим сценарий, где у нас есть два контейнера: веб-сервер (nginx) и база данных (mysql). Мы хотим, чтобы они могли взаимодействовать друг с другом внутри изолированной сети.

Создание сети:

docker network create --driver bridge my_app_network

Запуск контейнера базы данных в этой сети:

docker run -d --name mysql_container --network my_app_network -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=root mysql

Запуск веб-сервера в этой же сети:

docker run -d --name nginx_container --network my_app_network nginx

Взаимодействие контейнеров:

docker exec nginx_container ping mysql_container

Теперь контейнер nginx может обращаться к контейнеру mysql по его имени.

Использование Docker-хранилищ для хранения данных

Одним из ключевых аспектов работы с контейнерами является управление данными. По умолчанию данные, созданные в контейнере, теряются при его удалении. Для обеспечения долговременного хранения данных Docker предлагает использование хранилищ (volumes). В этом разделе мы подробно рассмотрим, как создавать и управлять хранилищами в Docker, а также приведём примеры их использования в реальных проектах.

Основные понятия Docker-хранилищ

Docker-хранилища позволяют хранить данные вне контейнеров, обеспечивая их сохранность даже после перезапуска или удаления контейнеров. Это особенно важно для приложений, которые работают с базами данных, логами или другими критически важными данными.

Преимущества использования Docker-хранилищ:

Долговременное хранение данных: Данные сохраняются даже после удаления контейнеров.
Изоляция данных: Хранилища могут быть использованы для разделения данных между контейнерами.
Простота управления: Docker предоставляет удобные команды для создания, подключения и управления хранилищами.

Создание Docker-хранилища

Для создания хранилища используется команда docker volume create.

docker volume create my_volume

После выполнения этой команды будет создано хранилище с именем my_volume.

Подключение Docker-хранилища к контейнеру

Для подключения хранилища к контейнеру используется флаг -v или —mount.

docker run -d --name my_container -v my_volume:/app/data nginx

В этом примере хранилище my_volume подключается к директории /app/data внутри контейнера. Все данные, записанные в эту директорию, будут сохраняться в хранилище и останутся доступными после остановки или удаления контейнера.

Просмотр всех хранилищ

Эта команда выводит список всех хранилищ, созданных в Docker.

docker volume ls

Удаление хранилища

Эта команда удаляет хранилище my_volume. Обратите внимание, что хранилище не может быть удалено, если оно используется запущенными контейнерами.

docker volume rm my_volume

Получение информации о хранилище

Эта команда выводит подробную информацию о хранилище, включая его местоположение на хосте и параметры.

docker volume inspect my_volume