Volúmenes y persistencia de datos

1. El problema de los datos en los contenedores #

Los contenedores Docker están pensados para poder:

• Crearse.
• Detenerse.
• Reiniciarse.
• Eliminarse.
• Volverse a crear.

Esto plantea un problema importante:

¿Qué ocurre con los datos cuando eliminamos un contenedor?

Si guardamos información solamente dentro del sistema de archivos del contenedor, esa información está ligada a la vida de ese contenedor.

Por ejemplo:

1CONTENEDOR MYSQL
2      │
3      ├── bases de datos
4      ├── tablas
5      └── registros

Si eliminamos el contenedor, podríamos perder esa información.

Para evitarlo Docker dispone de los volúmenes.

2. ¿Qué es un volumen? #

Un volumen permite guardar información de forma independiente a la vida del contenedor.

Podemos representarlo así:

1CONTENEDOR
2     │
3     │
4     ↓
5  VOLUMEN
6     │
7     ↓
8   DATOS

Aunque el contenedor desaparezca, el volumen puede continuar existiendo.

3. ¿Para qué sirven los volúmenes? #

Los volúmenes permiten:

• Mantener datos aunque eliminemos un contenedor.
• Separar los datos del contenedor.
• Compartir información entre contenedores.
• Montar carpetas del host dentro de un contenedor.
• Facilitar copias de seguridad.
• Mantener bases de datos.
• Mantener archivos de una aplicación.

4. Contenedor sin volumen #

Imaginemos:

1CONTENEDOR
2    │
3    └── datos.txt

Si eliminamos:

1docker rm mi-contenedor

el contenedor desaparece junto con su sistema de archivos interno.

5. Contenedor con volumen #

Con un volumen podemos tener:

1CONTENEDOR
2     │
3     ↓
4 VOLUMEN
5     │
6     └── datos.txt

Si eliminamos el contenedor:

1CONTENEDOR  ✗

el volumen puede seguir existiendo:

1VOLUMEN
2   │
3   └── datos.txt

Posteriormente podremos utilizar esos datos desde otro contenedor.

6. La opción -v #

Para trabajar con volúmenes utilizaremos principalmente:

1-v

La estructura general es:

1docker run -v <origen>:<destino> <imagen>

Donde:

1origen

es la ubicación de los datos.

Y:

1destino

es el directorio que veremos dentro del contenedor.

7. Primer ejemplo con Debian #

Vamos a utilizar Debian.

Primero descargamos la imagen si todavía no la tenemos:

1docker pull debian

Comprobamos:

1docker images

8. Crear un contenedor con volumen #

Podemos arrancar Debian y crear un punto de almacenamiento asociado:

1docker run -it --name midebian -v /mivolumen:/datos debian bash

Analicemos el comando.

9. Explicación del comando #

Tenemos:

1docker run

Crea un nuevo contenedor.

1-it

Permite trabajar de forma interactiva con una terminal.

1--name midebian

Pone al contenedor el nombre:

1midebian

1-v /mivolumen:/datos

Relaciona dos ubicaciones:

1/mivolumen
2      ↓
3   /datos

Dentro del contenedor trabajaremos con:

1/datos

1debian

es la imagen utilizada.

1bash

abre una shell.

10. Trabajar con el volumen #

Una vez dentro del contenedor podemos acceder al directorio:

1cd /datos

Creamos un fichero:

1touch hola.txt

Comprobamos:

1ls

Deberíamos obtener:

1hola.txt

11. Crear más información #

Podemos crear:

1echo "Curso Docker" > curso.txt

Comprobamos:

1ls

y:

1cat curso.txt

Obtendremos:

1Curso Docker

12. Salir del contenedor #

Podemos salir:

1exit

El contenedor quedará detenido.

Comprobamos:

1docker ps -a

13. Los datos siguen existiendo #

Podemos volver a arrancar:

1docker start midebian

Y conectarnos:

1docker attach midebian

Accedemos:

1cd /datos

Comprobamos:

1ls

Los archivos deberían seguir estando disponibles.

14. Volúmenes gestionados por Docker #

Docker dispone de comandos específicos para gestionar volúmenes.

Para verlos utilizamos:

1docker volume ls

Este comando muestra los volúmenes disponibles.

Podemos obtener una salida similar a:

1DRIVER    VOLUME NAME
2local     volumen1
3local     volumen2

15. Consultar información de un volumen #

Podemos utilizar:

1docker volume inspect <volumen>

Por ejemplo:

1docker volume inspect volumen1

Docker mostrará información como:

• Nombre.
• Driver.
• Punto de montaje.
• Opciones.
• Ubicación utilizada por Docker.

16. Crear un volumen explícitamente #

También podemos crear primero el volumen.

Utilizamos:

1docker volume create mivolumen

Después comprobamos:

1docker volume ls

Debería aparecer:

1mivolumen

17. Utilizar un volumen con nombre #

Una forma muy cómoda de trabajar es utilizar:

1docker run -it --name midebian -v mivolumen:/datos debian bash

Aquí:

1mivolumen

es un volumen gestionado por Docker.

Y:

1/datos

es el directorio dentro del contenedor.

18. Crear un fichero dentro del volumen #

Dentro del contenedor:

1cd /datos

Creamos:

1touch alumno.txt

Después:

1ls

Obtendremos:

1alumno.txt

19. Eliminar el contenedor #

Salimos:

1exit

Comprobamos:

1docker ps -a

Eliminamos:

1docker rm midebian

El contenedor desaparecerá.

Pero podemos comprobar:

1docker volume ls

El volumen:

1mivolumen

continúa existiendo.

20. Reutilizar el volumen #

Creamos un nuevo contenedor:

1docker run -it --name debian2 -v mivolumen:/datos debian bash

Dentro:

1cd /datos

Ejecutamos:

1ls

Deberíamos encontrar:

1alumno.txt

Esto demuestra que el volumen tiene una vida independiente del contenedor.

21. Esquema #

Inicialmente:

1CONTENEDOR midebian
2        │
3        ↓
4    mivolumen
5        │
6        └── alumno.txt

Eliminamos:

1CONTENEDOR midebian ✗

Pero permanece:

1mivolumen
2    │
3    └── alumno.txt

Creamos otro contenedor:

1CONTENEDOR debian2
2        │
3        ↓
4    mivolumen
5        │
6        └── alumno.txt

22. Eliminar un volumen #

Para eliminar un volumen utilizamos:

1docker volume rm <nombre_volumen>

Por ejemplo:

1docker volume rm mivolumen

23. El volumen no debe estar en uso #

Antes de eliminarlo debemos asegurarnos de que no esté asociado a un contenedor que lo esté utilizando.

Por ejemplo, si:

1debian2

está utilizando:

1mivolumen

primero debemos eliminar el contenedor:

1docker stop debian2

1docker rm debian2

Después:

1docker volume rm mivolumen

24. Comprobar los volúmenes #

Después ejecutamos:

1docker volume ls

El volumen eliminado ya no debería aparecer.

25. Montar una carpeta del ordenador #

Otra posibilidad muy interesante es montar directamente un directorio de nuestro ordenador dentro del contenedor.

Esto permite tener:

1CARPETA DEL HOST
2       │
3       ↓
4CARPETA DEL CONTENEDOR

Por ejemplo:

1C:\servidor
2      ↓
3/datos

26. Bind mount #

Cuando asociamos directamente una carpeta concreta del ordenador con una carpeta del contenedor estamos realizando un montaje de directorio.

Por ejemplo:

1docker run -it -v C:/docker/datos:/datos debian bash

Esto significa:

1WINDOWS
2
3C:/docker/datos
4       │
5       ↓
6CONTENEDOR
7
8/datos

27. Ejemplo en Windows #

Creamos en nuestro ordenador:

1C:\docker\datos

Después ejecutamos:

1docker run -it --name midebian -v C:/docker/datos:/datos debian bash

Dentro del contenedor accedemos:

1cd /datos

Creamos:

1touch prueba.txt

Salimos:

1exit

Ahora podemos abrir:

1C:\docker\datos

en Windows.

Deberíamos encontrar:

1prueba.txt

28. Los cambios funcionan en ambos sentidos #

El montaje conecta ambos directorios.

Si desde el contenedor creamos:

1touch /datos/docker.txt

aparecerá en:

1C:\docker\datos

Si desde Windows creamos:

1alumno.txt

dentro de:

1C:\docker\datos

el contenedor también podrá verlo:

1ls /datos

29. Ejemplo en Linux o macOS #

Podríamos tener:

1/Users/usuario/docker/datos

Y montar:

1docker run -it --name midebian -v /Users/usuario/docker/datos:/datos debian bash

Dentro:

1cd /datos

Todo lo que almacenemos ahí estará físicamente accesible desde la carpeta del equipo anfitrión.

30. Diferencia entre volumen y carpeta del host #

Podemos trabajar principalmente de dos formas.

Volumen gestionado por Docker #

1docker volume create datos

Después:

1docker run -v datos:/datos debian

Docker administra dónde se guarda físicamente la información.

Carpeta concreta del host #

1docker run -v C:/docker/datos:/datos debian

Nosotros elegimos exactamente dónde se encuentran los archivos.

31. ¿Cuándo utilizar cada uno? #

Volúmenes Docker #

Son útiles cuando:

• Docker debe gestionar el almacenamiento.
• Queremos persistencia.
• Queremos compartir datos entre contenedores.
• No necesitamos acceder constantemente a los archivos desde el host.

Carpeta del host #

Resulta útil cuando:

• Queremos editar archivos desde nuestro ordenador.
• Estamos desarrollando una aplicación.
• Queremos montar una página web.
• Queremos compartir código con el contenedor.

32. Ejemplo con Nginx #

Supongamos que tenemos una carpeta:

1C:\servidor_nginx

Dentro creamos:

1index.html

Podemos ejecutar:

1docker run --name miserver -d -p 83:80 -v C:/servidor_nginx:/usr/share/nginx/html nginx

Esto monta:

1C:/servidor_nginx
2          ↓
3/usr/share/nginx/html

La segunda ruta es el directorio donde Nginx sirve normalmente las páginas web.

33. Probar el servidor #

Accedemos desde el navegador:

1http://localhost:83

Nginx mostrará el:

1index.html

que tenemos en:

1C:\servidor_nginx

34. Modificar la web sin entrar en el contenedor #

Esta es una de las principales ventajas del montaje.

Podemos editar en Windows:

1C:\servidor_nginx\index.html

Guardamos.

Refrescamos:

1http://localhost:83

Y podremos ver directamente los cambios.

No es necesario:

• Entrar al contenedor.
• Instalar un editor.
• Copiar el fichero manualmente.

35. Ejemplo relacionado con lo visto anteriormente #

Podemos utilizar:

1docker run --name miserver3 -dp 83:80 -v C:/servidor_nginx:/usr/share/nginx/html nginx

En este comando tenemos:

1--name miserver3

Nombre del contenedor.

1-d

Ejecución en segundo plano.

1-p 83:80

Puerto 83 del host conectado al puerto 80 del contenedor.

1-v C:/servidor_nginx:/usr/share/nginx/html

Montaje de la carpeta web.

1nginx

Imagen utilizada.

36. Montaje de solo lectura #

También podemos montar un directorio como solo lectura.

Utilizamos:

1:ro

Por ejemplo:

1docker run -d \
2  -p 80:80 \
3  -v C:/servidor_nginx:/usr/share/nginx/html:ro \
4  nginx

ro significa:

1read only

El contenedor podrá leer los archivos, pero no modificarlos desde ese montaje.

37. Ejemplo de solo lectura #

Tenemos:

1HOST
2C:/servidor_nginx
3       │
4       │ lectura
5       ↓
6CONTENEDOR
7/usr/share/nginx/html

Esto puede resultar útil para evitar modificaciones accidentales de los archivos desde el contenedor.

38. Ejemplo con MySQL #

Los volúmenes son especialmente importantes en bases de datos.

Sin persistencia tendríamos:

1MYSQL
2  │
3  └── datos dentro del contenedor

Si eliminamos el contenedor podríamos perder esos datos.

Una solución es utilizar un volumen.

Primero creamos:

1docker volume create mysql-datos

Después:

1docker run -d \
2  --name mysql \
3  -p 3306:3306 \
4  -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=Ad1234 \
5  -v mysql-datos:/var/lib/mysql \
6  mysql

39. Directorio de datos de MySQL #

En este ejemplo montamos:

1mysql-datos
2      ↓
3/var/lib/mysql

De esta forma los datos de MySQL quedan asociados al volumen.

40. Probar la persistencia con MySQL #

Accedemos:

1docker exec -it mysql mysql -uroot -p

Creamos:

1CREATE DATABASE cebem;

Comprobamos:

1SHOW DATABASES;

Salimos:

1exit;

41. Eliminar el contenedor MySQL #

Detenemos:

1docker stop mysql

Eliminamos:

1docker rm mysql

Comprobamos:

1docker ps -a

El contenedor ya no existe.

42. El volumen continúa existiendo #

Ejecutamos:

1docker volume ls

Deberíamos seguir viendo:

1mysql-datos

43. Crear otro MySQL utilizando el mismo volumen #

Ejecutamos:

1docker run -d \
2  --name mysql2 \
3  -p 3306:3306 \
4  -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=Ad1234 \
5  -v mysql-datos:/var/lib/mysql \
6  mysql

Después:

1docker exec -it mysql2 mysql -uroot -p

Ejecutamos:

1SHOW DATABASES;

La base de datos:

1cebem

debería seguir disponible.

44. Compartir un volumen #

Un mismo volumen puede permitir compartir datos entre diferentes contenedores.

Por ejemplo:

1CONTENEDOR 1
2      │
3      ↓
4   VOLUMEN
5      ↑
6      │
7CONTENEDOR 2

Ambos pueden acceder a información almacenada en el mismo volumen, según cómo configuremos el montaje.