Docker Compose: руководство по использованию и практике

Docker Compose позволяет описывать и запускать многоконтейнерные приложения на одном хосте с помощью файла docker-compose.yaml. В статье объяснено, как устроен файл YAML, какие команды чаще всего нужны, лучшие практики, ограничения и сценарии, когда выбирать альтернативы вроде Kubernetes.

Что такое Docker Compose

Docker Compose — это лёгкий инструмент оркестрации контейнеров, работающий поверх Docker Engine. Он даёт простой способ описать несколько сервисов, их тома, сети и переменные окружения в одном YAML файле и запускать их как единое приложение на одном хосте.

Определения в одну строку:

• Контейнер — изолированный процесс с файловой системой и сетевыми настройками.
• Сервис — логическая роль в приложении, запускаемая как контейнер.
• tom/volume — постоянное хранилище для данных между перезапусками.

Зачем использовать Docker Compose

• Быстро собрать локальную среду разработки для full‑stack приложения.
• Описать stack для тестов CI и интеграционных прогонов.
• Упрощённое управление зависимостями между сервисами без написания отдельного оркестрационного кода.

Важно: Compose оптимален для одного хоста и небольших production окружений. Для распределённой оркестрации подойдёт Kubernetes или Docker Swarm.

Проверка наличия Docker Compose

Docker Compose обычно идёт в составе установки Docker Desktop на macOS и Windows или как отдельный плагин для Linux. Чтобы проверить установку, выполните:

docker-compose version

Команда вернёт версию docker-compose и сопутствующую информацию.

Если Compose отсутствует, установите Docker Engine, затем следуйте официальной инструкции установки Compose для вашей ОС.

Структура файла docker-compose.yaml

Compose использует YAML для описания конфигурации. Файл обычно называется docker-compose.yaml и находится в корне проекта.

Короткая схема:

version: '3.9'
services:
  web:
    build: .
    ports:
      - '8080:8080'
    volumes:
      - './data:/var/data'
  database:
    image: 'redis:alpine'
    environment:
      - 'USERNAME=yourUser'
      - 'PASSWORD=p@wen'

Обязательные понятия:

• version — версия формата Compose.
• services — список сервисов (каждый сервис станет контейнером или набором контейнеров).
• build — путь к Dockerfile или объект build с контекстом и dockerfile.
• image — имя образа, если не требуется локальная сборка.
• ports — маппинг портов host:container.
• volumes — связи томов между хостом и контейнером.
• environment — переменные окружения.

Советы по написанию YAML:

• Используйте относительный путь в build, чтобы конфигурация была переносимой.
• Не храните секреты в файле; используйте .env или секреты Docker для production.
• Разделяйте dev и prod конфигурации с помощью docker-compose.override.yaml или профилей.

Основные команды Docker Compose

• Сборка образов

docker-compose build

• Запуск сервиса (однократный запуск с аргументом) или контейнера по имени сервиса

docker-compose run 

• Вывод списка образов, связанных с compose

docker-compose images

• Сборка и запуск всего стека

docker-compose up

• Для запуска в фоне используйте опцию -d

• Просмотр запущенных контейнеров

docker-compose ps

• Остановка и удаление контейнеров, сетей и сетевых ресурсов, созданных compose

docker-compose down

• Остановка контейнеров без удаления

docker-compose stop

• Перезапуск конкретного сервиса

docker-compose restart 

• Просмотр логов

docker-compose logs -f 

Практические рекомендации и лучшие практики

1. Разделяйте конфигурации по окружениям

   • docker-compose.yaml для общих настроек
   • docker-compose.override.yaml для локальной разработки
   • docker-compose.prod.yaml для production

2. Управление секретами

   • Не помещайте пароли и ключи в YAML. Используйте внешние секреты, .env файлы, или менеджеры секретов в CI.

3. Мониторинг и логирование

   • Пробрасывайте логи в centralised logger или в файловую систему хоста через volumes.

4. Сетевые практики

   • Определяйте user-defined сети для изоляции трафика между сервисами.

5. Тестирование

   • Пишите интеграционные тесты, которые поднимают compose в CI, прогоняют тесты и уничтожают окружение.

6. Кэширование сборки

   • Используйте слои в Dockerfile для ускорения сборки и сохраняйте промежуточные образы при необходимости.

Когда Docker Compose подходит, а когда нет

Подходит когда:

• Нужна простая локальная среда разработки.
• Сервисы размещаются на одном физическом или виртуальном хосте.
• Требуется быстрое повторяемое окружение для CI.

Не подходит когда:

• Требуется масштабирование по множеству хостов.
• Нужны сложные политики сетевой безопасности и авто‑масштабирование.
• Требуется сильная интеграция с облачными контроллерами развёртывания.

В таких случаях рассматривайте Kubernetes или управляемые сервисы вроде AWS ECS, GKE, EKS.

Альтернативные подходы

• Docker Swarm — встроенная в Docker система оркестрации с простым API и меньшей кривой обучения, чем Kubernetes.
• Kubernetes — промышленный стандарт для распределённой оркестрации, мощный, но сложный.
• Nomad — лёгкий оркестратор от HashiCorp, хорошо подходит для мультиподов и смешанных рабочих нагрузок.

Мини методология: от кода к среде за 5 шагов

1. Написать Dockerfile для каждого сервиса.
2. Создать docker-compose.yaml с сервисами, томами и сетями.
3. Протестировать локально: docker-compose up и проверка логов.
4. Интегрировать в CI: поднимать compose, запускать тесты, удалять стек.
5. Для production: вынести секреты, использовать образ в registry и CI/CD для развёртывания.

Шаблоны и чек-листы

Чек-лист разработчика перед пушем в репозиторий:

• Dockerfile собирается без предупреждений
• docker-compose up запускает стэк в режиме dev
• Тома корректно монтируются и не перезаписывают важные данные
• Не хранится никаких секретов в YAML
• Логи читаемы и направлены в нужное место

Чек-лист оператора перед релизом в production:

• Все образы проверены и подписаны
• Секреты вынесены в manager/secret store
• Политики рестартов и ограничений ресурсов заданы
• Есть план отката и инструкции для ручной остановки

Пример playbook: поднять приложение и откатить

SOP чтобы быстро поднять приложение локально:

1. Клонировать репозиторий и перейти в папку проекта.
2. Проверить наличие .env и заполнить необходимые переменные.
3. Выполнить docker-compose build.
4. Выполнить docker-compose up -d.
5. Проверить состояние docker-compose ps и логи.

Откат/отключение:

1. docker-compose down –volumes –remove-orphans
2. Проверить, что не осталось нежеланных контейнеров и томов.

Критерии приёмки

Система считается корректно развернутой, если:

• Все сервисы находятся в статусе Up в docker-compose ps.
• Основные endpoint’ы приложения возвращают ожидаемые ответы.
• Логи не содержат критических ошибок в течение 5 минут после старта.
• Резервные тома доступны и содержат ожидаемые данные.

Командные сниппеты и примеры

Примеры для повседневных операций:

• Запустить и пересобрать образы при изменениях

docker-compose up --build -d

• Просмотреть логи в реальном времени

docker-compose logs -f

• Масштабировать экземпляры сервиса (для сервисов, поддерживающих масштабирование)

docker-compose up -d --scale web=3

• Принудительно пересоздать контейнеры без кэша

docker-compose build --no-cache && docker-compose up -d --force-recreate

Ментальные модели и эвристики

• Разделяй конфигурацию и секреты: конфигурация в YAML, секреты в store.
• Один сервис — одна ответственность. Если сервис делает много вещей, подумайте о декомпозиции.
• Локальное поведение должно максимально приближаться к тестовому окружению, но без хранения секретов прямо в репозитории.

Decision flowchart для выбора между Compose и Kubernetes

flowchart TD
  A[Нужно оркестрация контейнеров?] --> B{Один хост или много?}
  B -->|Один хост| C[Docker Compose]
  B -->|Несколько хостов или облако| D{Требуется автоуправление и масштабирование?}
  D -->|Да| E[Kubernetes]
  D -->|Нет, нужна простота| F[Docker Swarm или управляемый сервис]

Короткий глоссарий

• Compose — инструмент для определения и запуска многоконтейнерных приложений.
• Image — слепок файловой системы и метаданных, из которого создают контейнер.
• Volume — постоянное хранилище данных для контейнера.
• Network — логическая сеть, связывающая контейнеры между собой.

Безопасность и конфиденциальность

• Не храните секреты в docker-compose.yaml в виде plain text.
• Ограничивайте привилегии контейнеров и используйте non-root пользователя внутри контейнера.
• При необходимости применяйте политики контроля доступа на уровне хоста и registry.

Совместимость и миграция

• Большинство конфигураций версии 3.x совместимы между собой, но проверяйте доступность функций в вашей версии Docker Engine.
• Для перехода на Kubernetes рассмотрите инструменты конвертации, но планируйте ручную проверку сетевых политик и секретов.

Когда Docker Compose может провалиться

• При потребности динамически масштабировать базу данных на несколько узлов.
• Когда требуется сложный балансировщик нагрузки между хостами.
• Для распределённых транзакций и требовательных SLA лучше выбрать более зрелую систему оркестрации.

Заключение

Docker Compose остаётся мощным инструментом для разработки, тестирования и лёгких production-стеков. Он прост в изучении и позволяет быстро описывать многоконтейнерные приложения. При росте требований по надёжности, масштабированию и сетевой безопасности следует рассмотреть миграцию на более сложные решения.

Важно: начинайте с простого и эволюционируйте архитектуру по мере роста нагрузки и числа хостов.

Ключевые шаги для старта: подготовить Dockerfile, написать docker-compose.yaml, протестировать локально и интегрировать в CI.