Comprendere e gestire i volumi dei container Docker
Docker è un software open source per creare e gestire container. Un volume di Docker permette di scambiare dati tra questi container o rendere persistenti dati provenienti da un container Docker.
Requisiti
- Docker è installato e funziona correttamente.
- Disponete delle conoscenze basilari delle funzionalità e dei comandi di Docker.
Il file system di Docker
Per comprendere i volumi di Docker, è fondamentale avere prima di tutto una panoramica sul funzionamento del file system di Docker.
Un’immagine Docker è composta da più livelli protetti da scrittura. Quando si crea un container da un’immagine, Docker inserisce un nuovo livello descrivibile in cima al sistema. Con Docker questo processo prende il nome di union file system.
Ogni volta che si modifica un file, Docker ne crea una copia dai livelli protetti da scrittura sul livello descrivibile situato in cima. In questo modo, il file originario (protetto da scrittura) resta invariato.
Cancellando il container, si perde il livello descrivibile più in alto. Ciò significa che tutte le modifiche apportate dopo l’avvio del container non saranno più disponibili.
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Come correggere un problema con i volumi di Docker
Un volume di container permette di mantenere inalterati i file anche quando si eliminano i container Docker. I volumi rappresentano inoltre una possibilità pratica per scambiare dati tra l’host e il container.
Collegare un volume di un container Docker rappresenta una buona soluzione per eseguire le seguenti operazioni:
- Trasmettere dati in un container Docker
- Salvare dati da un container Docker
- Scambiare dati tra container Docker
I volumi di Docker esistono al di fuori dello union file system grazie all’accesso di sola lettura e al livello descrivibile. Il volume è una cartella condivisa tra il container e il computer host. È possibile anche condividere volumi tra container.
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Nozioni di base dei volumi di Docker
Un volume di un container “vive” al di fuori del container in questione sul computer host. Dal container il volume si comporta come una cartella in cui salvare file o da cui recuperare dati. Si tratta del cosiddetto mount point (punto di montaggio) in una directory dell’host.
Esistono diverse possibilità per creare e gestire volumi di Docker. Ciascun metodo presenta i suoi vantaggi e svantaggi.
Utilizzo del comando “volume create” di Docker
Dalla versione 1.9.0 rilasciata il 3/11/2015, è possibile creare e gestire volumi di Docker in modo semplice grazie al comando integrato docker volume.
Primo passaggio: creare e denominare i volumi
Il comando docker volume create crea un volume denominato. Il nome vi permette di trovare in modo semplice il vostro volume di Docker e di assegnarlo ai container.
Per creare un volume utilizzate il comando:
sudo docker volume create - - name [volume name]Secondo passaggio: utilizzare il volume in un container Docker
Per avviare un container che utilizza un volume che avete creato con docker volume create, inserite al comando docker run il seguente argomento:
-v [volume name]:[container directory]Ad esempio, per avviare un container dall’immagine CentOS chiamato my-volume-test e assegnare il Data-Volume nella directory /data del container, il comando è il seguente:
sudo docker run -it --name my-volume-test -v data-volume:/data centos /bin/bashTerzo passaggio: lista dei volumi
Per visualizzare in una lista tutti i volumi di Docker, utilizzate il comando:
sudo docker volume lsQuesto comando vi restituirà un elenco di tutti i volumi di Docker creati sull’host.
Quarto passaggio: ispezionare i volumi
Per ispezionare un volume denominato, utilizzate il comando:
sudo docker volume inspect [volume name]Questo comando vi fornisce informazioni sul volume, incluso il mount point e la directory sul sistema host con cui accedere al volume di Docker.
Per ricevere, ad esempio, maggiori informazioni sul volume denominato “Data” che abbiamo creato qui in alto, inserite il comando:
sudo docker volume inspect data-volumeQuinto passaggio: cancellare un volume
Per cancellare un volume creato con questa procedura, utilizzate il comando:
sudo docker volume rm [volume name]Non sarà possibile cancellare un volume se è utilizzato da un container disponibile. Prima di poter cancellare il volume, dovete interrompere e rimuovere il container Docker con i seguenti comandi:
sudo docker stop [container name or ID]
sudo docker rm [container name or ID]Ad esempio, per eliminare il volume denominato “Data”, dovete prima di tutto interrompere e rimuovere il container che lo utilizza con my-volume-test:
sudo docker stop my-volume-test
sudo docker rm my-volume-testIl volume di dati può essere poi eliminato con il seguente comando:
sudo docker volume rm data-volumeCreare un volume di Docker e indicare una directory sull’host
Se desiderate montare un file system di una directory precisa sul vostro computer host come volume di Docker, inserite al vostro comando docker run il seguente argomento:
-v [host directory]:[container directory]Ad esempio, per avviare un nuovo container e assegnare la cartella /webfiles sull’host alla cartella/var/wwww/html del container, il comando è:
sudo docker run -it -v /webfiles:/var/www/html centos /bin/bashPer fare un test, potete creare una directory che utilizzerete come volume di Docker. Per farlo, vi servirà il comando seguente:
sudo mkdir /hostvolumeInserite con questo comando un piccolo file di prova alla directory:
sudo echo "Hello World">> /hostvolume/host-hello.txtSuccessivamente avviate il container denominato my-directory-test e assegnate /hostvolume dell’host a /containervolume del container con il comando seguente:
sudo docker run -it --name my-directory-test -v /hostvolume:/containervolume centos /bin/bashNon appena vi troverete nel prompt dei comandi del nuovo container, elencate i file nel volume condiviso con il comando:
ls /containervolumeVedrete il file host-hello.txt che avete creato sull’host.
Questo procedimento funziona anche al contrario e cioè i file inseriti in questa directory sono mostrati sull’host. È possibile verificarlo dal container inserendo al volume condiviso un altro file con il comando seguente:
echo "Hello from the container.">> /containervolume/container-hello.txtAbbandonate il container con [CTRL] + [P] e [CTRL] + [Q] per ritornare al prompt dei comandi del computer host. Qui potete visualizzare i file nel volume condiviso con il comando successivo:
sudo ls /hostvolumeVedrete entrambi i file di prova che avete creato dall’host e dal container.
Creare un volume di Docker con un Dockerfile
Utilizzate il comando seguente in un Dockerfile per creare un volume di archiviazione condiviso in un container:
VOLUME [volume path]Per esempio, per creare un volume /myvolume nel container che deve essere avviato con un Dockerfile, utilizzate il comando:
VOLUME /myvolumePer fare una prova, create un file denominato Dockerfile con il comando:
sudo nano DockerfileInserite al file il seguente contenuto:
# The source image to start with
FROM centos
# Create a volume
VOLUME /dockerfilevolumeSalvate e chiudete il file.
Successivamente, da questo Dockerfile, create un’immagine denominata dockerfile-volumetest con il comando seguente:
sudo docker build -t dockerfile-volumetestInfine, avviate un container denominato my-dockerfile-test da questa immagine con il comando:
sudo docker run --name my-dockerfile-test -it dockerfile-volumetest /bin/bashNon appena vi troverete nel prompt dei comandi del nuovo container, create un piccolo file di prova nel volume condiviso con questo comando:
echo "Hello World">> /dockerfilevolume/dockerfile-container-hello.txtAbbandonate il container con [CTRL] + [P] e [CTRL] + [Q] per ritornare al prompt dei comandi del computer host.
Come passaggio successivo cercate il mount point con il comando:
sudo docker inspect my-dockerfile-testScorrete tra i risultati fino a trovare una sezione denominata “Mounts” che dovrebbe apparire più o meno così:
Sorgente/Source è la directory sul computer host.
Destinazione/Destination è la cartella sul container.
Controllate la cartella sorgente sul vostro computer host. Nell’esempio il comando è:
sudo ls /var/lib/docker/volumes/30275034a424251a771c91b65ba44261a27f91e3f6af31097b5226b1f46bfe20/_data/testQui trovate il file dockerfile-container-hello.txt che avete creato nel container.
Panoramica dei vantaggi e svantaggi dei diversi metodi
| Metodo | Vantaggi | Svantaggi |
| Comando “volume create” | Gestione semplice e rapida | Il volume sull’host è creato automaticamente ed è difficile da trovare |
| Creare un volume di Docker con una directory sull’host | Il container può essere assegnato a una cartella precisa dell’host | Non è possibile denominare il volume o automatizzare attraverso il Dockerfile |
| Creazione di un Dockerfile | Automatizzazione del processo | Non è possibile assegnare una cartella dell’host o denominare il volume |
| Metodo | Vantaggi | Svantaggi | |
|---|---|---|---|
| Comando “volume create” | Gestione semplice e rapida | Il volume sull’host è creato automaticamente ed è difficile da trovare | |
| Creare un volume di Docker con una directory sull’host | Il container può essere assegnato a una cartella precisa dell’host | Non è possibile denominare il volume o automatizzare attraverso il ((Dockerfile | server/knowhow/dockerfile/)) |
| Creazione di un Dockerfile | Automatizzazione del processo | Non è possibile assegnare una cartella dell’host o denominare il volume |
Condivisione di volumi di Docker tra container
Ci sono situazioni in cui è utile condividere un volume di Docker tra container ed esistono diversi modi per farlo.
Condividere un volume sull’host
Se create un volume sul computer host, potete utilizzarlo contemporaneamente su diversi container e scambiare file tra container e host.
Per questo esempio dovete creare una directory sull’host da utilizzare come volume condiviso tra due container.
Cominciate creando una directory da utilizzare come volume di Docker con il comando seguente:
sudo mkdir /webdataInserite in questa directory un piccolo file di prova con questo comando:
sudo echo "Hello from the host.">> /webdata/host-hello.txtNel prossimo passaggio avviate un container con il nome sql-database dall’immagine ufficiale PostgreSQL e assegnate /webdata sull’host al container con il comando /data:
sudo docker run -it --name sql-database -v /webdata:/data postgres /bin/bashNon appena vi troverete nel prompt dei comandi del nuovo container, verificate la corretta configurazione del volume condiviso con il comando:
ls /dataVedrete il file host-hello.txt che avete creato sull’host. Con il seguente comando inserite un file al volume condiviso:
echo "Hello from the sql-database container.">> /data/sql-hello.txtAbbandonate il container con [CTRL] + [P] e [CTRL] + [Q] per ritornare al prompt dei comandi del computer host.
Avviate il container dal nome “Webapp” dall’immagine ufficiale PHP+Apache e assegnate /webdata sull’host al container /var/www/html.
sudo docker run -it --name webapp -v /webdata:/var/www/html php:5.6-apache /bin/bashNon appena vi troverete nel prompt dei comandi del nuovo container, verificate la corretta configurazione del volume condiviso con il comando:
ls /var/www/htmlVedrete sia il file host-hello.txt, che avete creato sull’host, sia il file sql-hello.txt, che avete creato sul container del database di SQL.
Inserite adesso un file proveniente dal container appena creato:
echo "Hello from the webapp container.">> /var/www/html/webapp-hello.txtAbbandonate il container con [CTRL] + [P] e [CTRL] + [Q] per ritornare al prompt dei comandi del computer host. Sull’host sarete in grado di visualizzare tutti e tre i file con il comando seguente:
sudo ls /webdataPoiché entrambi i container condividono una cartella che “vive” sull’host, è possibile trasmettere immediatamente i file in tutte e tre le posizioni trascinandoli semplicemente in questa cartella.
Configurare un container come volume di dati condiviso
È anche possibile configurare un container separato come volume di dati condiviso.
Per farlo create un container di dati. Una volta creato il container che dovrà utilizzare il container di dati, inserite al comando docker run il seguente argomento:
--volumes-from [name or ID of data container]Questo funziona indipendentemente dall’esecuzione o meno del container di destinazione. I volumi di Docker non sono cancellati e restano inalterati anche dopo l’interruzione del container.
Per questo esempio create un container di dati denominato “Data-Storage” che funge da volume di dati. In aggiunta, saranno utilizzati altri due container che condividono il container di dati come volume di archiviazione.
Avviate adesso il container Data-Storage dall’immagine ufficiale CentOS-7:
sudo docker run -it -v /shared-data --name data-storage centos /bin/bashInserite un piccolo file alla cartella /shared-data:
echo "Hello from the data-storage container.">> /shared-data/data-storage-hello.txtAbbandonate il container con [CTRL] + [P] e [CTRL] + [Q] per ritornare al prompt dei comandi del computer host.
Avviate il container App dall’immagine ufficiale di Python e montate il container di memoria di dati come volume:
sudo docker run -it --name app --volumes-from data-storage python /bin/bashQui potete visualizzare i file nel volume condiviso con il comando seguente:
ls /shared-dataCome vedete, la cartella /shared-data è stata montata come file system dalla cartella /shared-data sul container di memoria di dati e contiene il file data-storage-hello.txt.
Inserite adesso un file proveniente dal container app:
echo "Hello from the app container.">> /shared-data/app-hello.txtAbbandonate il container con [CTRL] + [P] e [CTRL] + [Q] per ritornare al prompt dei comandi del computer host.
Avviate, infine, il container Web dall’immagine ufficiale di Apache e montate il container di memoria di dati come volume:
sudo docker run -it --name web --volumes-from data-storage httpd /bin/bashQui potete visualizzare i file nel volume condiviso con questo comando:
ls /shared-dataAdesso vedrete i file creati da noi sui container di memoria e app.
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Montare volumi protetti da scrittura
Finora, in questo articolo, abbiamo creato o montato volumi con accesso in lettura e scrittura.
Se desiderate che l’accesso a un container sia limitato soltanto alla lettura di un volume, vi basterà semplicemente inserire :ro per “read-only” alle indicazioni v dei volumi di container:
docker run -v /directory:/path:roQuesto procedimento può essere molto utile per la sicurezza. L’accesso read-only (di sola lettura) rappresenta una buona soluzione anche se volete assicurarvi che i file di un volume preciso siano protetti da sovrascrittura o eliminazione involontaria da parte di altri container Docker.
Create, ad esempio, un volume sull’host con il nome limited-access con il comando seguente:
sudo docker volume create --name limited-accessAvviate un container dall’immagine di CentOS con il nome allowed-to-write e assegnate al volume “Limited-Access” un normale volume (read-write):
sudo docker run -it --name allowed-to-write -v limited-access:/data centos /bin/bashNon appena vi troverete nel prompt dei comandi di questo container, create un file di prova con il comando:
echo "Hello from the container that is allowed to write.">> /data/hello.txtAbbandonate il container con [CTRL] + [P] e [CTRL] + [Q] per ritornare al prompt dei comandi del computer host.
Adesso avviate un container dall’immagine di CentOS con il nome not-allowed-to-write e assegnatelo al volume Limited-Access come volume Read-only:
sudo docker run -it --name not-allowed-to-write -v limited-access:/data:ro centos /bin/bashSe provate a creare un file di prova nel volume condiviso con un comando così:
echo "Hello from the container that is not allowed to write.">> /data/no-access.txtriceverete un messaggio di errore che vi spiega che questo container non ha accesso di scrittura alla directory.
bash:/data/no-access.txt:Read-only file system