Docker 容器通信与数据持久化

简介

一、Docker 容器通信

1. Docker 网络模式

2. Bridge 模式

3. Host 模式

4. Container 模式

5. Overlay 模式

6. 端口映射：容器与外部的桥梁

7. 容器互联：从 --link 到自定义网络

二、Docker 数据持久化

1. 数据卷：Docker 持久化的机制

2. 匿名数据卷

3. 具名数据卷

4. 容器间数据共享：--volumes-from 实现数据传递

5. 挂载主机目录

三、注意事项

1. 网络配置

2. 数据持久化

四、总结

简介

在现代软件开发与部署中，Docker 容器化技术已成为不可或缺的基础设施。随着应用规模的扩大，容器间的通信效率与数据持久化管理成为两大核心挑战。本文将深入探讨 Docker 高级管理中的容器通信技术与数据持久化方案，帮助读者构建高效、可靠的容器化应用架构。

一、Docker 容器通信

1. Docker 网络模式

Docker 提供了丰富的网络模式，满足不同场景下的通信需求：

网络模式	关键参数	核心特性	适用场景
host	--network host	共享宿主机网络栈，无网络命名空间	高性能、无隔离需求的服务
container	--network container: 目标容器	共享指定容器的网络配置	紧密耦合的容器组（如应用 + 日志收集器）
none	--network none	仅保留回环接口，无外部网络	高安全需求、手动配置网络的场景
bridge	默认模式，-d bridge	通过 docker0 网桥实现容器互联	单主机多容器通信（默认模式）
overlay	-d overlay	基于 VXLAN 跨主机容器通信	Docker Swarm 集群
macvlan	-d macvlan	为容器分配独立 MAC 地址	高性能网络、直接接入物理网络
自定义	docker network create	灵活配置子网、网关等参数	定制化网络需求

2. Bridge 模式

Bridge 模式是 Docker 的默认网络模式，工作原理如下：

自动创建 docker0 虚拟网桥
容器通过 veth pair 连接到网桥
宿主机通过 NAT 实现容器与外部网络通信

实战示例：创建自定义 Bridge 网络

# 创建名为 my-net 的 bridge 网络
docker network create -d bridge my-net
# 解释：-d 指定驱动类型为 bridge，my-net 是网络名称# 查看所有网络
docker network ls
# 输出包含网络 ID、名称、驱动类型等信息# 运行容器并连接到 my-net 网络
docker run -itd --rm --name busybox1 --network my-net busybox sh -c 'while true; do echo hello; done'
# 解释：
# -itd：交互模式、守护进程运行、后台运行
# --rm：容器停止后自动删除
# --name：指定容器名称
# --network：指定连接的网络
# busybox：基础镜像
# sh -c 'while true; do echo hello; done'：容器启动后执行的命令# 另一个容器加入同一网络并测试通信
docker run -it --rm --name busybox2 --network my-net busybox sh
# 在容器内执行 ping busybox1 可直接通过容器名通信

3. Host 模式

Host 模式让容器直接使用宿主机的网络栈，适用于对网络性能要求极高的场景：

# 以 host 模式运行容器
docker run -tid --net=host --name docker_host1 busybox
# 解释：--net=host 指定使用宿主机网络，容器将共享宿主机的 IP 和端口# 进入容器查看网络配置
docker exec -it docker_host1 sh
ifconfig
# 输出显示容器使用宿主机的网络接口（如 ens33），IP 与宿主机一致

4. Container 模式

Container 模式允许容器共享另一个容器的网络命名空间，适用于紧密耦合的服务组合：

# 创建基础容器 host1
docker run -tid --name host1 busybox# 创建新容器 host2，共享 host1 的网络
docker run -itd --net=container:host1 --name host2 busybox# 验证网络配置一致性
docker exec -it host1 ifconfig
docker exec -it host2 ifconfig
# 两个容器的 IP、MAC 地址完全一致

5. Overlay 模式

Overlay 模式基于 VXLAN 技术，是 Docker Swarm 集群的核心网络方案：

# 在 Swarm 集群中创建 Overlay 网络
docker network create -d overlay my_overlay_network
# 解释：-d overlay 指定使用 Overlay 驱动，支持跨主机通信# 在集群中部署服务并连接到 Overlay 网络
docker service create --name my_service --network my_overlay_network nginx
# 解释：--service 创建集群服务，--network 指定使用 Overlay 网络

6. 端口映射：容器与外部的桥梁

Docker 通过端口映射实现容器服务对外暴露：

-P（大写）：自动随机映射容器所有暴露端口
-p（小写）：指定宿主机端口到容器端口的映射

随机端口映射示例

# 随机映射 Nginx 容器的 80 端口
docker run --rm -d -P nginx
# 解释：--rm 容器停止后自动删除，-P 随机映射所有暴露端口# 查看映射结果
docker ps
# 输出显示宿主机随机端口（如 32768）映射到容器 80 端口

指定端口映射示例

# 将容器 80 端口映射到宿主机 8080 端口
docker run --rm -d -p 8080:80 nginx
# 解释：-p 格式为 [宿主机端口]:[容器端口]，可通过 http://宿主机 IP:8080 访问容器服务# 宿主机随机端口映射（仅指定容器端口）
docker run --rm -d -p 80 nginx
# 解释：宿主机端口由 Docker 自动分配，适用于快速测试

7. 容器互联：从 --link 到自定义网络

早期 Docker 使用 --link 实现容器互联，但该方式已被弃用，推荐使用自定义网络：

传统 --link 方式（不推荐）

# 创建源容器 web01
docker run -dit --name web01 centos:7# 创建接收容器 web02，通过 --link 互联
docker run -dit --name web02 --link web01:myweb01 centos:7
# 解释：--link web01:myweb01 允许 web02 通过 myweb01 别名访问 web01# 测试互联
docker exec -it web02 bash
cat /etc/hosts  # 查看域名解析
ping myweb01    # 可通过别名通信

推荐方案：自定义网络实现容器互联

# 创建自定义网络 my_net
docker network create my_net# 创建不在该网络的容器 web03
docker run -dit --name web03 centos:7# 创建两个容器并加入 my_net 网络
docker run -dit --name pc01 --net=my_net centos:7
docker run -dit --name pc02 --net=my_net centos:7# 测试通信（pc01 中执行）
ping pc02  # 通，同一网络内可直接通过容器名通信
ping web03 # 不通，不在同一网络