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.

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

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

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