[Docker Basics] Docker Volumes: Cách sử dụng để lưu trữ và quản lý dữ liệu

Khi bước chân vào thế giới Docker, chúng ta thường bị mê hoặc bởi khả năng đóng gói và triển khai ứng dụng một cách nhanh chóng. Nhưng có một câu hỏi quan trọng sớm muộn cũng sẽ xuất hiện: "Dữ liệu của tôi sẽ đi về đâu khi container dừng lại?". Nếu bạn không có câu trả lời, rất có thể bạn sẽ mất hết dữ liệu quý giá của mình.

Câu trả lời nằm ở Docker Volumes - một khái niệm nền tảng nhưng cực kỳ mạnh mẽ để quản lý dữ liệu bền vững trong Docker. Bài viết này sẽ dẫn bạn đi từ những khái niệm cơ bản nhất đến các kỹ thuật sử dụng Volumes như một chuyên gia.

Vấn đề cốt lõi: Sự "phù du" của Container

Hãy tưởng tượng mỗi container Docker như một chiếc bảng trắng. Bạn có thể vẽ, viết, tính toán trên đó. Nhưng khi bạn "xóa" container (tắt đi và loại bỏ), tất cả mọi thứ trên tấm bảng đó sẽ biến mất vĩnh viễn. Đây được gọi là hệ thống tệp phù du (ephemeral file system).

Điều này rất tuyệt vời cho các ứng dụng không trạng thái (stateless), nhưng lại là một thảm họa cho những ứng dụng cần lưu trữ dữ liệu như cơ sở dữ liệu (PostgreSQL, MySQL), hệ thống quản lý nội dung (WordPress), hay bất kỳ ứng dụng nào tạo ra file log, file upload...

👉 Đây chính là lúc Docker Volumes tỏa sáng.

Docker Volumes là gì? Một cái nhìn toàn cảnh 💡

Docker Volumes là cơ chế được Docker ưu tiên hàng đầu để lưu trữ dữ liệu bền vững (persistent data) được tạo ra và sử dụng bởi các container.

Hãy coi Volume như một chiếc "USB chuyên dụng" dành cho container của bạn. Chiếc USB này được quản lý hoàn toàn bởi Docker, cắm vào container khi nó khởi động và rút ra khi nó dừng lại. Dữ liệu bên trong chiếc USB này hoàn toàn độc lập và an toàn, không bị ảnh hưởng bởi vòng đời của container.

Những đặc tính của Volumes:

• Được Docker quản lý: Volumes được tạo và quản lý bởi Docker daemon, nằm trong một khu vực riêng trên máy chủ host (thường là /var/lib/docker/volumes/ trên Linux). Bạn không cần quan tâm đến vị trí vật lý của nó.
• An toàn và bền vững: Dữ liệu trong volume tồn tại ngay cả khi container bị xóa, sửa, hay xây dựng lại.
• Hiệu suất cao: Volumes được tối ưu hóa cho các hoạt động I/O (đọc/ghi), thường cho hiệu suất tốt hơn so với việc ghi dữ liệu trực tiếp lên lớp ghi của container.
• Dễ dàng chia sẻ: Một volume có thể được "cắm" vào nhiều container cùng một lúc, cho phép chúng chia sẻ dữ liệu một cách dễ dàng.
• Di động: Dễ dàng sao lưu, di chuyển và phục hồi.

Volumes vs. Bind Mounts: Cuộc đối đầu kinh điển

Đây là một trong những điểm gây bối rối nhất cho người mới bắt đầu. Cả hai đều dùng để đưa dữ liệu từ host vào container, nhưng chúng khác nhau về triết lý và mục đích sử dụng.

Quy tắc vàng:

• Khi bạn cần lưu trữ dữ liệu do ứng dụng tạo ra (database, file upload...), hãy dùng Volumes.
• Khi bạn muốn chỉnh sửa code hoặc file cấu hình trên máy host và thấy thay đổi ngay lập tức trong container, hãy dùng Bind Mounts.

Hướng dẫn sử dụng Volumes: Từ lý thuyết đến thực hành 💻

Nắm vững các lệnh sau là bạn đã có thể làm chủ Docker Volumes.

1. Quản lý Volumes (CRUD)

• Tạo một volume:

  docker volume create my-precious-data
  

• Liệt kê tất cả volumes:

  docker volume ls
  

• Xem thông tin chi tiết của một volume:

  docker volume inspect my-precious-data
  

• Xóa một volume (Hãy cẩn thận!):

  docker volume rm my-precious-data
  

• Dọn dẹp các volumes không được sử dụng (dangling):

  docker volume prune
  

2. Gắn Volume vào Container

Có hai cách phổ biến, nhưng --mount được khuyến khích vì cú pháp rõ ràng hơn.

• Cách 1: Sử dụng flag -v hoặc --volume

  • Named Volume (Khuyên dùng): my-volume:/path/in/container

    # Chạy container Nginx và lưu trữ log vào volume `nginx-logs`
    docker run -d --name my-nginx -p 8080:80 -v nginx-logs:/var/log/nginx nginx
    

  • Anonymous Volume: Docker tự tạo một volume với tên ngẫu nhiên.

    docker run -d --name my-nginx -v /var/log/nginx nginx
    

• Cách 2: Sử dụng flag --mount (Rõ ràng và mạnh mẽ hơn) Cú pháp: type=volume,source=<tên-volume>,target=<đường-dẫn-trong-container>

  docker run -d --name my-nginx -p 8080:80 --mount type=volume,source=nginx-logs,target=/var/log/nginx nginx
  

3. Chia sẻ dữ liệu giữa các Container

Giả sử bạn có một container tạo dữ liệu và một container khác cần đọc dữ liệu đó. Rất đơn giản, chỉ cần gắn cùng một volume vào cả hai.

# Container 1: Tạo dữ liệu trong volume `shared-data`
docker run -d --name creator -v shared-data:/app/data alpine sh -c "while true; do echo 'Hello from Creator at $(date)' >> /app/data/log.txt; sleep 5; done"

# Container 2: Đọc dữ liệu từ volume `shared-data`
docker run --name reader -v shared-data:/app/data alpine tail -f /app/data/log.txt

Tích hợp Volumes với Docker Compose: Sức mạnh quản lý đa Container

Trong thực tế, hiếm khi chúng ta chạy ứng dụng bằng lệnh docker run dài ngoằng. Docker Compose là công cụ để định nghĩa và chạy các ứng dụng Docker đa container. Việc quản lý volumes trong Docker Compose cực kỳ trực quan.

Đây là một ví dụ kinh điển với WordPress và MySQL:

docker-compose.yml

version: '3.8'

services:
  # Dịch vụ Cơ sở dữ liệu MySQL
  db:
    image: mysql:8.0
    container_name: mysql_db
    # Gắn volume `db_data` vào thư mục dữ liệu mặc định của MySQL
    volumes:
      - db_data:/var/lib/mysql
    environment:
      MYSQL_ROOT_PASSWORD: your_strong_password
      MYSQL_DATABASE: wordpress
      MYSQL_USER: wordpress
      MYSQL_PASSWORD: password
    networks:
      - app-network

  # Dịch vụ WordPress
  wordpress:
    image: wordpress:latest
    container_name: wordpress_app
    # Gắn volume `wp_files` vào thư mục chứa nội dung của WordPress
    volumes:
      - wp_files:/var/www/html
    ports:
      - '8000:80'
    environment:
      WORDPRESS_DB_HOST: db:3306
      WORDPRESS_DB_USER: wordpress
      WORDPRESS_DB_PASSWORD: password
      WORDPRESS_DB_NAME: wordpress
    depends_on:
      - db
    networks:
      - app-network

# Khai báo các volumes sẽ được sử dụng
volumes:
  db_data:
  wp_files:

networks:
  app-network:
    driver: bridge

Trong file trên:

1. Chúng ta khai báo hai named volumes ở cấp cao nhất: db_data và wp_files.
2. Trong mỗi service, chúng ta chỉ định volumes để gắn volume tương ứng vào container.
3. Khi bạn chạy docker-compose up, Docker sẽ tự động tạo các volumes này nếu chúng chưa tồn tại. Dữ liệu của database và website WordPress của bạn giờ đây đã hoàn toàn an toàn.

Mẹo nâng cao: Backup và Restore Volumes 🛡️

Vì volumes chỉ là các thư mục trên máy host, việc sao lưu chúng khá đơn giản.

Cách sao lưu: Chạy một container tạm thời, gắn volume cần backup và một thư mục trên host, sau đó nén dữ liệu lại.

docker run --rm \
  -v db_data:/data \
  -v $(pwd)/backups:/backup \
  alpine \
  tar czf /backup/db_data_backup_$(date +%Y-%m-%d).tar.gz -C /data .

Cách phục hồi: Tạo một volume mới (nếu cần), chạy một container tạm thời để giải nén file backup vào volume đó.

# 1. Tạo volume mới (nếu bạn muốn phục hồi sang một volume khác)
docker volume create db_data_restored

# 2. Giải nén
docker run --rm \
  -v db_data_restored:/data \
  -v $(pwd)/backups:/backup \
  alpine \
  tar xzf /backup/db_data_backup_2025-08-25.tar.gz -C /data

Lời kết: Nắm rõ Docker Volumes là yêu cầu bắt buộc

Docker Volumes không phải là một lựa chọn, mà là một yêu cầu bắt buộc đối với bất kỳ ứng dụng Docker "nghiêm túc" nào cần lưu trữ dữ liệu. Bằng cách tách biệt vòng đời của dữ liệu khỏi vòng đời của container, Volumes mang lại sự bền vững, linh hoạt và an toàn.

Việc nắm vững cách sử dụng Volumes, phân biệt rõ với Bind Mounts, và tích hợp chúng vào quy trình làm việc với Docker Compose là một bước tiến quan trọng giúp bạn từ một người dùng Docker nghiệp dư trở thành một chuyên gia có thể xây dựng những hệ thống vững chắc và đáng tin cậy.

Chúc bạn thành công trên hành trình chinh phục Docker!