Docker 容器通信與數據持久化

簡介

一、Docker 容器通信

1. Docker 網絡模式

2. Bridge 模式

3. Host 模式

4. Container 模式

5. Overlay 模式

6. 端口映射：容器與外部的橋梁

7. 容器互聯：從 --link 到自定義網絡

二、Docker 數據持久化

1. 數據卷：Docker 持久化的機制

2. 匿名數據卷

3. 具名數據卷

4. 容器間數據共享：--volumes-from 實現數據傳遞

5. 掛載主機目錄

三、注意事項

1. 網絡配置

2. 數據持久化

四、總結

簡介

在現代軟件開發與部署中，Docker 容器化技術已成為不可或缺的基礎設施。隨著應用規模的擴大，容器間的通信效率與數據持久化管理成為兩大核心挑戰。本文將深入探討 Docker 高級管理中的容器通信技術與數據持久化方案，幫助讀者構建高效、可靠的容器化應用架構。

一、Docker 容器通信

1. Docker 網絡模式

Docker 提供了豐富的網絡模式，滿足不同場景下的通信需求：

網絡模式	關鍵參數	核心特性	適用場景
host	--network host	共享宿主機網絡棧，無網絡命名空間	高性能、無隔離需求的服務
container	--network container: 目標容器	共享指定容器的網絡配置	緊密耦合的容器組（如應用 + 日志收集器）
none	--network none	僅保留回環接口，無外部網絡	高安全需求、手動配置網絡的場景
bridge	默認模式，-d bridge	通過 docker0 網橋實現容器互聯	單主機多容器通信（默認模式）
overlay	-d overlay	基于 VXLAN 跨主機容器通信	Docker Swarm 集群
macvlan	-d macvlan	為容器分配獨立 MAC 地址	高性能網絡、直接接入物理網絡
自定義	docker network create	靈活配置子網、網關等參數	定制化網絡需求

2. Bridge 模式

Bridge 模式是 Docker 的默認網絡模式，工作原理如下：

自動創建 docker0 虛擬網橋
容器通過 veth pair 連接到網橋
宿主機通過 NAT 實現容器與外部網絡通信

實戰示例：創建自定義 Bridge 網絡

# 創建名為 my-net 的 bridge 網絡
docker network create -d bridge my-net
# 解釋：-d 指定驅動類型為 bridge，my-net 是網絡名稱# 查看所有網絡
docker network ls
# 輸出包含網絡 ID、名稱、驅動類型等信息# 運行容器并連接到 my-net 網絡
docker run -itd --rm --name busybox1 --network my-net busybox sh -c 'while true; do echo hello; done'
# 解釋：
# -itd：交互模式、守護進程運行、后臺運行
# --rm：容器停止后自動刪除
# --name：指定容器名稱
# --network：指定連接的網絡
# busybox：基礎鏡像
# sh -c 'while true; do echo hello; done'：容器啟動后執行的命令# 另一個容器加入同一網絡并測試通信
docker run -it --rm --name busybox2 --network my-net busybox sh
# 在容器內執行 ping busybox1 可直接通過容器名通信

3. Host 模式

Host 模式讓容器直接使用宿主機的網絡棧，適用于對網絡性能要求極高的場景：

# 以 host 模式運行容器
docker run -tid --net=host --name docker_host1 busybox
# 解釋：--net=host 指定使用宿主機網絡，容器將共享宿主機的 IP 和端口# 進入容器查看網絡配置
docker exec -it docker_host1 sh
ifconfig
# 輸出顯示容器使用宿主機的網絡接口（如 ens33），IP 與宿主機一致

4. Container 模式

Container 模式允許容器共享另一個容器的網絡命名空間，適用于緊密耦合的服務組合：

# 創建基礎容器 host1
docker run -tid --name host1 busybox# 創建新容器 host2，共享 host1 的網絡
docker run -itd --net=container:host1 --name host2 busybox# 驗證網絡配置一致性
docker exec -it host1 ifconfig
docker exec -it host2 ifconfig
# 兩個容器的 IP、MAC 地址完全一致

5. Overlay 模式

Overlay 模式基于 VXLAN 技術，是 Docker Swarm 集群的核心網絡方案：

# 在 Swarm 集群中創建 Overlay 網絡
docker network create -d overlay my_overlay_network
# 解釋：-d overlay 指定使用 Overlay 驅動，支持跨主機通信# 在集群中部署服務并連接到 Overlay 網絡
docker service create --name my_service --network my_overlay_network nginx
# 解釋：--service 創建集群服務，--network 指定使用 Overlay 網絡

6. 端口映射：容器與外部的橋梁

Docker 通過端口映射實現容器服務對外暴露：

??-P??（大寫）：自動隨機映射容器所有暴露端口
??-p??（小寫）：指定宿主機端口到容器端口的映射

隨機端口映射示例

# 隨機映射 Nginx 容器的 80 端口
docker run --rm -d -P nginx
# 解釋：--rm 容器停止后自動刪除，-P 隨機映射所有暴露端口# 查看映射結果
docker ps
# 輸出顯示宿主機隨機端口（如 32768）映射到容器 80 端口

指定端口映射示例

# 將容器 80 端口映射到宿主機 8080 端口
docker run --rm -d -p 8080:80 nginx
# 解釋：-p 格式為 [宿主機端口]:[容器端口]，可通過 http://宿主機 IP:8080 訪問容器服務# 宿主機隨機端口映射（僅指定容器端口）
docker run --rm -d -p 80 nginx
# 解釋：宿主機端口由 Docker 自動分配，適用于快速測試

7. 容器互聯：從 --link 到自定義網絡

早期 Docker 使用???--link???實現容器互聯，但該方式已被棄用，推薦使用自定義網絡：

傳統 --link 方式（不推薦）

# 創建源容器 web01
docker run -dit --name web01 centos:7# 創建接收容器 web02，通過 --link 互聯
docker run -dit --name web02 --link web01:myweb01 centos:7
# 解釋：--link web01:myweb01 允許 web02 通過 myweb01 別名訪問 web01# 測試互聯
docker exec -it web02 bash
cat /etc/hosts  # 查看域名解析
ping myweb01    # 可通過別名通信

推薦方案：自定義網絡實現容器互聯

# 創建自定義網絡 my_net
docker network create my_net# 創建不在該網絡的容器 web03
docker run -dit --name web03 centos:7# 創建兩個容器并加入 my_net 網絡
docker run -dit --name pc01 --net=my_net centos:7
docker run -dit --name pc02 --net=my_net centos:7# 測試通信（pc01 中執行）
ping pc02  # 通，同一網絡內可直接通過容器名通信
ping web03 # 不通，不在同一網絡