【Docker】 Docker ～ 基本編 / Data Volume ～

Docker

■ はじめに

 Dockerコンテナの破棄・再作成が簡単にできるが、
そのままだとデータも消えてしまう。

　そこで、Docker に関する
データの永続性を保つ仕組み (データの永続化)
について、纏める

目次

【１】Docker のデータ永続化
　１）Docker の データ永続化に関する考え方
　２）データ永続化する目的
　３）データ永続化についての考慮点
【２】記憶領域のマウント種類
　１）ボリュームマウント
　２）バインドマウント
　３）ボリュームマウントとバインドマウントの違い
　４）どっちがいいの？
【３】データ永続化する方法
　１）Data Volume
　２）Data Volumeコンテナ
【４】補足：用語整理
　１）ボリューム
　２）マウント

【１】Docker のデータ永続化

１）Docker の データ永続化に関する考え方

* コンテナは使い捨て
 => 使用後は、破棄
 => 再スタート時は、新しく作り直す

２）データ永続化する目的

* 一方、ログやデータベースなど保持しておきたい時もある
 => データ永続化する必要がある

３）データ永続化についての考慮点

[1] 大事なデータの管理はコンテナを使わない 

* DBなどの保存される大事なデータの管理はコンテナを使わず
　AWSのRDSや普通のVMを使う

[2] 外部ストレージ上に直接置く 

* コンテナとして動くOSが、
　NFSやSambaなどの外部ストレージ上にデータを直接置く

[3] Dockerの永続化手法を使う 

* 今回のテーマ
 => 「【２】記憶領域のマウント種類」以降を参照。

【２】記憶領域のマウント種類

* Dockerに記憶領域をマウントする種類は以下の通り。
~~~~~~~~~~
１）ボリュームマウント
２）バインドマウント
~~~~~~~~~~

１）ボリュームマウント

* Docker Engineが管理している領域内にボリュームを作成し
　ディスクとしてコンテナにマウントする

コマンド例 : ボリュームマウント 

# Step1: マウントするボリュームを作成
#  => docker volume create <Volume Name>
docker volume create apache-demo-volume

# Step2: runコマンド(-vオプション)で Apacheコンテナを起動
#  -v <ボリューム名>:<コンテナ領域パス>（2行目）
docker container run --name apache-demo-v -d -p 8081:80 \
-v apache-demo-volume:/usr/local/apache2/htdocs \
httpd

# Step3: ボリュームの詳細表示
#  => docker volume inspect <Volume Name>
docker volume inspect apache-demo-volume
~~~~
[
    {
        "CreatedAt": "2022-05-17T16:48:20+09:00",
        "Driver": "local",
        "Labels": {},
        "Mountpoint": "/var/lib/docker/volumes/apache-demo-volume/_data",
        "Name": "apache-demo-volume",
        "Options": {},
        "Scope": "local"
    }
]
~~~~

# docker container inspect <Container Name>
docker container inspect apache-demo-v
~~~~
・・・めちゃくちゃ長い・・・
       "Mounts": [
            {
                "Type": "volume",
                "Name": "apache-demo-volume",
                "Source": "/var/lib/docker/volumes/apache-demo-volume/_data",
                "Destination": "/usr/local/apache2/htdocs",
                "Driver": "local",
                "Mode": "z",
                "RW": true,
                "Propagation": ""
            }
        ],
~~~~

# 後片付け
docker container stop apache-demo-v
docker container rm apache-demo-v

docker volume rm apache-demo-volume

２）バインドマウント

* ホストOSに予めディレクトリを作成し、それをマウントする

コマンド例１ 

# Step1: フォルダを作る
mkdir -p /home/user/for_apache

# Step2: runコマンド(-vオプション)で Apacheコンテナを起動
#  -v <ホスト側の記録領域パス>:<コンテナ領域パス>（2行目）
docker container run --name apache-demo -d -p 8081:80 \
-v /home/user/for_apache:/usr/local/apache2/htdocs \
httpd

# Step3: ブラウザでindex.html を確認 (「Index of /」の表示を確認)
#  => http://localhost:8081/

# Step4: マウントしたフォルダにindex.htmlを置いて、置き換える
cd /home/user/for_apache
echo '<html><body>Hello, Docker!!</body><html>' > index.html 

# Step5: ブラウザで再度 index.html を確認 (「Hello, Docker!!」の表示を確認)
#  => http://localhost:8081/

# 後片付け
docker container stop apache-demo
docker container rm apache-demo

コマンド例２ 

docker run --rm --network=host \
--mount type=bind,source=./dbt_hello_world,target=/usr/app \
--mount type=bind,source=./dbt_hello_world/profiles.yml,target=/root/.dbt/ \
ghcr.io/dbt-labs/dbt-postgres:1.8.2 \
debug --profiles-dir="/usr/app/"

３）ボリュームマウントとバインドマウントの違い

https://docs.docker.jp/storage/bind-mounts.html#id3
https://matsuand.github.io/docs.docker.jp.onthefly/storage/bind-mounts/#differences-between--v-and---mount-behavior
ボリュームマウント (-v, --volume) 

* マウントするファイルやディレクトリが ホスト上に存在していない場合、
　そのマウントエンドポイントを生成する。
　その場合には常にディレクトリとして生成される

バインドマウント (--mount) 

* マウントするファイルやディレクトリが ホスト上に存在していない場合、
　そのファイルやディレクトリを自動的に生成されず、エラーになる

４）どっちがいいの？

* バインドマウント（ホストOSに永続データを保存すること）は非推奨

理由 

[1] Dockerコンテナ側とホスト側ディレクトリでの権限の違いにより
　意図しない動作をする可能性がある点

[2] ホスト側ディレクトリと繋ぐことにより、
　ホストOS側の環境に依存する部分ができる（できる可能性がある）
　=> コンテナをそのまま他のDockerにもって動かす際に足枷になる

【３】データ永続化する方法

* Dockerにデータの永続化する方法は、以下の通り。
~~~~~
１）Data Volume
２）Data Volume Container
~~~~~

 １）Data Volume

* データを保存するボリューム（データ領域）のこと

コマンド例 

# a) 新しいボリュームを作成
# docker volume create --name=<Volume Name>
docker volume create --name=hello_data_volume

# b) コンテナの作成 
# a)で作成したボリュームを指定
# docker container run -v <Volume Name>:<Path>
docker container run -it -v hello_data_volume:tmp ubuntu /bin/bash

利点 

* データ保存場所の物理的な位置を意識する必要がなくなる
 => ボリュームの管理場所を、Docker engine で管理しているため
 => 一方、ディレクトリ構造は、Dockerホストの構成によって
　　異なる可能性がある（/home配下だったり、/var配下だったり）

２）Data Volume Container

* データ専用のコンテナのこと

コマンド例 

## a) 新しいボリュームを作成
# docker volume create --name=<Volume Name>
docker volume create --name=hello2_data_volume

# b) データボリュームコンテナの作成
# a)で作成したボリュームを指定
# docker container run --name=<Container Name> -v <Volume Name>:<Path>
docker container run --name=data_container -v hello_data_volume:tmp ubuntu

# c) コンテナ作成
# docker container run --volume-from <Data Volume Container Name>
docker container run --volume-from data_container -it ubuntu /bin/bash

【４】補足：用語整理

１）ボリューム

* 記憶媒体であるストレージの1領域を区切ったもの

２）マウント（mount）

* 対象に接続して、OSやソフトウェアの支配下に置くこと
cf. mount = 取り付ける

参考文献

https://christina04.hatenablog.com/entry/2016/05/04/134323
https://qiita.com/lciel/items/e21a4ede3bac7fb3ec5a
 

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