Лабораторная работа №4: Сетевое взаимодействие контейнеров

Цель работы

Научиться создавать пользовательские (user-defined) сети в Docker и связывать контейнеры для безопасного общения друг с другом по именам, используя встроенный в Docker механизм DNS.

Основные теоретические положения

1. Сеть bridge по умолчанию

Когда Docker устанавливается, он создает сеть bridge. Все контейнеры, запущенные без указания другой сети, попадают в нее. Это удобно для простых случаев, но имеет недостатки:

• Нет изоляции: все контейнеры в этой сети могут общаться друг с другом.
• Нет автоматического service discovery: для обращения к другому контейнеру нужно знать его IP-адрес, который может меняться при перезапуске.

2. Пользовательские сети (user-defined networks)

Рекомендуемый способ организации сетевого взаимодействия.

• Изоляция: Контейнеры, находящиеся в разных пользовательских сетях, не могут общаться друг с другом (если их специально не подключить к обеим сетям). Контейнеры в одной сети могут.
• Встроенный DNS-сервер: Docker автоматически предоставляет DNS-сервис для каждой пользовательской сети. Это позволяет контейнерам обращаться друг к другу по имени контейнера. Например, контейнер blog сможет найти контейнер db-mysql по DNS-имени db-mysql. Это и есть Service Discovery.
• Рекомендуемая литература: Networking overview (Документация Docker)

3. Симуляция на одной машине

В реальном мире Web-node и Db-node могут быть разными машинами. Docker может работать в swarm-режиме для создания сети между хостами, но это продвинутая тема. Для целей нашего курса мы упростим задачу и будем запускать оба контейнера (блог и БД) на одной виртуальной машине — Web-node, чтобы продемонстрировать принципы сетевого взаимодействия в Docker.

Задания для выполнения

1. Подготовка среды (15 мин):

   • Убедитесь, что вы работаете на Web-node.
   • Остановите и удалите все контейнеры, которые могли остаться от предыдущих работ на Web-node и Db-node.
   • Убедитесь, что на Web-node скачаны оба образа: ghost:latest и mysql:8.0. Если нет, скачайте: docker pull mysql:8.0.

2. Создание и запуск контейнеров в одной сети (45 мин):

   • На Web-node создайте новую пользовательскую сеть типа bridge:

     docker network create ghost-net

   • Просмотрите список сетей: docker network ls.
   • Сначала запустите контейнер базы данных mysql в этой сети. Обратите внимание на флаги --network и --name:

     docker run -d --name db \
       --network ghost-net \
       -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=mysecretpassword \
       -v mysql-data:/var/lib/mysql \
       mysql:8.0

     • Мы дали ему короткое имя db. Именно по этому имени к нему будет обращаться блог.
   • Теперь запустите контейнер ghost. Ему нужно указать, в какой сети работать, и передать переменные окружения, чтобы он знал, как найти базу данных.

     docker run -d --name blog -p 8080:2368 \
       --network ghost-net \
       -e database__client=mysql \
       -e database__connection__host=db \
       -e database__connection__user=root \
       -e database__connection__password=mysecretpassword \
       -e database__connection__database=ghost \
       -e url=http://localhost:8080 \
       ghost:latest

     • Обратите внимание на database__connection__host=db. Мы указываем имя контейнера, а не IP-адрес!

3. Проверка взаимодействия (30 мин ):

   • Убедитесь, что оба контейнера запущены: docker ps.
   • Зайдите внутрь контейнера blog с помощью команды docker exec. Эта команда позволяет выполнить процесс внутри уже запущенного контейнера.

     docker exec -it blog sh

   • Внутри контейнера blog установите утилиту ping (в этом образе ее нет по умолчанию) и проверьте доступность контейнера db:

     # Внутри контейнера blog
     apt-get update && apt-get install -y iputils-ping
     ping db

   • Вы должны увидеть, что имя db успешно “пингуется”, разрешаясь во внутренний IP-адрес контейнера MySQL.
   • Выйдите из контейнера (exit).
   • Откройте в браузере http://<IP-адрес Web-node>:8080 и убедитесь, что блог работает. Это подтверждает, что ghost смог подключиться к mysql по сети.

Контрольные вопросы

1. Почему рекомендуется использовать пользовательские сети вместо сети bridge по умолчанию?
2. Как контейнер blog узнает IP-адрес контейнера db в этой лабораторной работе?
3. Можно ли “подключить” уже запущенный контейнер к сети? (Подсказка: docker network connect ).
4. Что такое Service Discovery в контексте Docker?