Як працює зберігання даних у Docker: Volumes і Bind Mounts

Вступ

У цьому посібнику ви дізнаєтесь, як працює зберігання даних у Docker і як зберігати дані за допомогою Docker Volumes і Bind Mounts. Ви також зрозумієте ключові відмінності між цими підходами та коли використовувати кожен із них у production. Це допоможе уникнути втрати даних і побудувати надійні контейнеризовані системи.

Передумови

• Цільова аудиторія: початківці системні адміністратори
• Орієнтовний час: ~30 хвилин
• Операційна система: будь-яка ОС з підтримкою Docker, наприклад Ubuntu 22.04+, Debian 12+, CentOS Stream або macOS з Docker Desktop
• ПЗ: Docker 24.0.0 або новіше
• Права: користувач з доступом до Docker або sudo-привілеями
• Апаратні вимоги: мінімум 2 ГБ ОЗП і 10 ГБ вільного місця на диску
• Мережа: доступ до Інтернету для завантаження образів контейнерів
• Базові знання: основи роботи з командним рядком і розуміння контейнерів

Крок 1: Розуміння роботи зберігання даних у Docker

Контейнери Docker використовують шарову файлову систему. Кожен контейнер має записуваний шар поверх незмінних шарів образу.

Що відбувається при записі даних у контейнер

1. Docker зберігає шари образу як read-only
2. Під час запуску контейнера Docker додає записуваний шар
3. Усі зміни файлів відбуваються тільки в цьому записуваному шарі

Результат

Після видалення контейнера всі дані в записуваному шарі втрачаються. Це означає, що зберігання даних у контейнері за замовчуванням є тимчасовим.

Крок 2: Створення та використання Docker Volumes

Docker Volumes — це керовані Docker області зберігання даних.

Створення тому

Виконайте команду:

docker volume create my_volume

У відповідь ви побачите ім'я тому.

Використання тому в контейнері

Виконайте команду:

docker run -d -v my_volume:/app/data --name volume_test busybox

Docker монтує том у контейнер за шляхом /app/data.

Результат

Дані, записані в /app/data, зберігаються навіть після видалення контейнера.

Основні характеристики volumes

• Керуються Docker
• Зберігаються у внутрішніх директоріях Docker, наприклад /var/lib/docker/volumes/
• Зручні для резервного копіювання та міграції
• Ізольовані від файлової системи хоста

Крок 3: Створення та використання Bind Mounts

Bind mounts пов'язують конкретну директорію на хості з директорією всередині контейнера.

Використання bind mount

Виконайте команду:

docker run -d -v /home/<YOUR_USERNAME>/data:/app/data --name bind_test busybox

Результат

Контейнер напряму працює з директорією на хості. Будь-які зміни на хості одразу видно в контейнері.

Основні характеристики bind mounts

• Залежать від шляхів файлової системи хоста
• Дозволяють безпосереднє редагування файлів з хоста
• Не мають ізоляції, керованої Docker
• Гнучкіші, але менш переносимі

Крок 4: Порівняння Volumes і Bind Mounts

Розуміння відмінностей допомагає зробити правильний вибір.

Docker Volumes

• Керуються Docker
• Переносимі між середовищами
• Безпечніші для production
• Легші для резервного копіювання
• Абстраговані від файлової системи хоста

Bind Mounts

• Керуються хостом
• Прив'язані до конкретних шляхів
• Зручні для розробки
• Надають прямий доступ до файлів
• Менш безпечні при неправильній конфігурації

Крок 5: Вибір між Volumes і Bind Mounts у production

Використовуйте наступні рекомендації.

Коли використовувати Docker Volumes

• Запуск баз даних, наприклад MySQL або PostgreSQL
• Зберігання даних додатків, які мають бути постійними
• Розгортання production-сервісів
• Необхідність переносимості між серверами

Коли використовувати Bind Mounts

• Локальна розробка
• Пряме редагування коду або конфігурації
• Налагодження контейнерів
• Тимчасові або тестові середовища

Перевірка та тестування

Створіть тестовий контейнер з volume:

docker run -it -v my_volume:/data --name playground busybox

У контейнері створіть файл:

echo test > /data/file.txt

Вийдіть з контейнера та видаліть його:

docker rm -f playground

Запустіть новий контейнер з тим самим volume:

docker run -it -v my_volume:/data --name playground busybox

Перевірте файл:

cat /data/file.txt

Очікуваний результат: файл існує, що підтверджує збереження даних.

Відкат змін

Для очищення ресурсів виконайте команди:

docker rm -f playground volume_test bind_test

docker volume rm my_volume

docker system prune -f

Усунення проблем

• Проблема: дані зникають після перезапуску контейнера
  Причина: не використовується volume або bind mount
  Рішення: підключіть постійне сховище
• Проблема: помилка permission denied
  Причина: невідповідність прав доступу
  Рішення: використовуйте chmod або chown
• Проблема: volume не монтується
  Причина: неправильний шлях або синтаксис
  Рішення: перевірте формат і шляхи

Висновок і подальші кроки

Ви дізналися, як працює зберігання даних у Docker і як зберігати дані за допомогою volumes і bind mounts. Тепер ви розумієте, коли використовувати кожен підхід у production. Далі вивчіть Docker Compose для керування multi-container додатками та декларативного опису сховища.