Usar bases de datos contenedorizadas

El uso de una base de datos local contenedorizada ofrece flexibilidad y facilidad de configuración, lo que te permite reflejar fielmente los entornos de producción sin la sobrecarga de las instalaciones de bases de datos tradicionales. Docker simplifica este proceso, permitiéndote desplegar, gestionar y escalar bases de datos en contenedores aislados con solo unos pocos comandos.

En esta guía, aprenderás a:

• Ejecutar una base de datos local contenedorizada
• Acceder a la shell de una base de datos contenedorizada
• Conectarte a una base de datos contenedorizada desde tu host
• Conectarte a una base de datos contenedorizada desde otro contenedor
• Persistir los datos de la base de datos en un volumen
• Compilar una imagen de base de datos personalizada
• Usar Docker Compose para ejecutar una base de datos

Esta guía utiliza la imagen de MySQL para los ejemplos, pero los conceptos se pueden aplicar a otras imágenes de bases de datos.

Prerrequisitos

Para seguir esta guía, debes tener Docker instalado. Para instalar Docker, consulta Obtener Docker.

Ejecutar una base de datos local contenedorizada

La mayoría de los sistemas de bases de datos más populares, incluidos MySQL, PostgreSQL y MongoDB, tienen una imagen oficial de Docker disponible en Docker Hub. Estas imágenes son un conjunto curado de imágenes que siguen las mejores prácticas, lo que garantiza que tengas acceso a las últimas funciones y actualizaciones de seguridad. Para comenzar, visita Docker Hub y busca la base de datos que te interese. La página de cada imagen proporciona instrucciones detalladas sobre cómo ejecutar el contenedor, personalizar tu configuración y configurar la base de datos según tus necesidades. Para obtener más información sobre la imagen de MySQL utilizada en esta guía, consulta la página de la imagen de MySQL en Docker Hub.

Para ejecutar un contenedor de base de datos, puedes usar la interfaz gráfica (GUI) de Docker Desktop o la interfaz de línea de comandos (CLI).

$ docker run --name my-mysql -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=my-secret-pw -e MYSQL_DATABASE=mydb -d mysql:latest

Acceder a la shell de una base de datos contenedorizada

Cuando tienes una base de datos ejecutándose dentro de un contenedor Docker, es posible que necesites acceder a su shell para gestionar la base de datos, ejecutar comandos o realizar tareas administrativas. Docker proporciona una forma sencilla de hacer esto usando el comando docker exec. Además, si prefieres una interfaz gráfica, puedes usar la interfaz de Docker Desktop.

Si aún no tienes un contenedor de base de datos ejecutándose, consulta Ejecutar una base de datos local contenedorizada.

$ docker exec -it my-mysql bash

Una vez que hayas accedido a la terminal del contenedor, puedes ejecutar cualquier herramienta disponible en ese contenedor. El siguiente ejemplo muestra el uso de mysql en el contenedor para listar las bases de datos.

# mysql -u root -p
Enter password: my-secret-pw

mysql> SHOW DATABASES;

+--------------------+
| Database           |
+--------------------+
| information_schema |
| mydb               |
| mysql              |
| performance_schema |
| sys                |
+--------------------+
5 rows in set (0.00 sec)

Conectarse a una base de datos contenedorizada desde tu host

Conectarse a una base de datos contenedorizada desde tu máquina host implica mapear un puerto dentro del contenedor a un puerto en tu máquina host. Este proceso garantiza que la base de datos dentro del contenedor sea accesible a través de la red de la máquina host. Para MySQL, el puerto por defecto es el 3306. Al exponer este puerto, puedes utilizar varias herramientas o aplicaciones de gestión de bases de datos en tu máquina host para interactuar con tu base de datos MySQL.

Antes de comenzar, debes eliminar cualquier contenedor que hayas ejecutado previamente para esta guía. Para detener y eliminar un contenedor, puedes hacer lo siguiente:

• En una terminal, ejecuta docker rm --force my-mysql para eliminar el contenedor llamado my-mysql.
• O, en el Dashboard de Docker Desktop, selecciona el icono Delete junto a tu contenedor en la vista Containers.

A continuación, puedes utilizar la interfaz gráfica (GUI) de Docker Desktop o la CLI para ejecutar el contenedor con el puerto mapeado.

$ docker run -p 3307:3306 --name my-mysql -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=my-secret-pw -e MYSQL_DATABASE=mydb -d mysql:latest

$ docker ps

CONTAINER ID   IMAGE          COMMAND                  CREATED          STATUS          PORTS                               NAMES
6eb776cfd73c   mysql:latest   "docker-entrypoint.s…"   17 minutes ago   Up 17 minutes   33060/tcp, 0.0.0.0:3307->3306/tcp   my-mysql

En este punto, cualquier aplicación que se ejecute en tu host puede acceder al servicio MySQL en el contenedor en localhost:3307.

Conectarse a una base de datos contenedorizada desde otro contenedor

Conectarse a una base de datos contenedorizada desde otro contenedor es un escenario común en arquitecturas de microservicios y durante los procesos de desarrollo. Las capacidades de red de Docker facilitan el establecimiento de esta conexión sin tener que exponer la base de datos a la red del host. Esto se logra colocando tanto el contenedor de la base de datos como el contenedor que necesita acceder a ella en la misma red de Docker.

Antes de comenzar, debes eliminar cualquier contenedor que hayas ejecutado previamente para esta guía. Para detener y eliminar un contenedor, puedes hacer lo siguiente:

• En una terminal, ejecuta docker rm --force my-mysql para eliminar el contenedor llamado my-mysql.
• O, en el Dashboard de Docker Desktop, selecciona el icono Delete junto a tu contenedor en la vista Containers.

Para crear una red y ejecutar contenedores en ella:

1. Ejecuta el siguiente comando para crear una red de Docker llamada my-network.

   $ docker network create my-network
   

2. Ejecuta tu contenedor de base de datos y especifica la red usando la opción --network. Esto ejecuta el contenedor en la red my-network.

   $ docker run --name my-mysql -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=my-secret-pw -e MYSQL_DATABASE=mydb --network my-network -d mysql:latest
   

3. Ejecuta tus otros contenedores y especifica la red usando la opción --network. Para este ejemplo, ejecutarás un contenedor phpMyAdmin que puede conectarse a tu base de datos.

   1. Ejecuta un contenedor phpMyAdmin. Utiliza la opción --network para especificar la red, la opción -p para permitirte acceder al contenedor desde tu máquina host, y la opción -e para especificar una variable de entorno requerida para esta imagen.

      $ docker run --name my-phpmyadmin -d --network my-network -p 8080:80 -e PMA_HOST=my-mysql phpmyadmin
      

4. Verifica que los contenedores se puedan comunicar. Para este ejemplo, accederás a phpMyAdmin y verificarás que se conecta a la base de datos.

   1. Abre http://localhost:8080 para acceder a tu contenedor de phpMyAdmin.
   2. Inicia sesión usando root como usuario y my-secret-pw como contraseña. Deberías conectarte al servidor MySQL y ver tu base de datos listada.

En este punto, cualquier aplicación que se ejecute en tu red de contenedores my-network puede acceder al servicio MySQL en el contenedor en my-mysql:3306.

Persistir los datos de la base de datos en un volumen

Persistir los datos de la base de datos en un volumen de Docker es necesario para garantizar que tus datos sobrevivan a los reinicios y eliminaciones de los contenedores. Un volumen de Docker te permite almacenar archivos de base de datos fuera de la capa escribible del contenedor, lo que hace posible actualizar el contenedor, cambiar de base y compartir datos sin perderlos. A continuación, se muestra cómo puedes adjuntar un volumen a tu contenedor de base de datos utilizando la CLI de Docker o la interfaz gráfica de Docker Desktop.

Antes de comenzar, debes eliminar cualquier contenedor que hayas ejecutado previamente para esta guía. Para detener y eliminar un contenedor, puedes hacer lo siguiente:

• En una terminal, ejecuta docker rm --force my-mysql para eliminar el contenedor llamado my-mysql.
• O, en el Dashboard de Docker Desktop, selecciona el icono Delete junto a tu contenedor en la vista Containers.

A continuación, puedes utilizar la interfaz gráfica (GUI) de Docker Desktop o la CLI para ejecutar el contenedor con un volumen.

En este punto, cualquier contenedor MySQL que monte el volumen my-db-volume podrá acceder y guardar datos persistentes.

Compilar una imagen de base de datos personalizada

Personalizar tu imagen de base de datos te permite incluir configuración adicional, scripts o herramientas junto con el servidor de base de datos base. Esto es particularmente útil para crear una imagen de Docker que coincida con las necesidades específicas de tu entorno de desarrollo o producción. El siguiente ejemplo describe cómo compilar y ejecutar una imagen de MySQL personalizada que incluye un script de inicialización de tablas.

Antes de comenzar, debes eliminar cualquier contenedor que hayas ejecutado previamente para esta guía. Para detener y eliminar un contenedor, puedes hacer lo siguiente:

• En una terminal, ejecuta docker rm --force my-mysql para eliminar el contenedor llamado my-mysql.
• O, en el Dashboard de Docker Desktop, selecciona el icono Delete junto a tu contenedor en la vista Containers.

Para compilar y ejecutar tu imagen personalizada:

1. Crea un Dockerfile.

   1. Crea un archivo llamado Dockerfile en el directorio de tu proyecto. Para este ejemplo, puedes crear el Dockerfile en un directorio vacío de tu elección. Este archivo definirá cómo compilar tu imagen MySQL personalizada.

   2. Añade el siguiente contenido al Dockerfile.

      # syntax=docker/dockerfile:1
      
      # Use the base image mysql:latest
      FROM mysql:latest
      
      # Set environment variables
      ENV MYSQL_DATABASE mydb
      
      # Copy custom scripts or configuration files from your host to the container
      COPY ./scripts/ /docker-entrypoint-initdb.d/

      En este Dockerfile, has establecido la variable de entorno para el nombre de la base de datos MySQL. También puedes usar la instrucción COPY para agregar archivos de configuración o scripts personalizados al contenedor. En este ejemplo, los archivos del directorio ./scripts/ de tu host se copian en el directorio /docker-entrypoint-initdb.d/ del contenedor. En este directorio, los scripts .sh, .sql y .sql.gz se ejecutan cuando el contenedor se inicia por primera vez. Para obtener más detalles sobre los Dockerfiles, consulta la Referencia de Dockerfile.

   3. Crea un archivo de script para inicializar una tabla en la base de datos. En el directorio donde se encuentra tu Dockerfile, crea un subdirectorio llamado scripts y luego crea un archivo llamado create_table.sql con el siguiente contenido.

   CREATE TABLE IF NOT EXISTS mydb.myothertable (
     column_name VARCHAR(255)
   );
   
   INSERT INTO mydb.myothertable (column_name) VALUES ('other_value');

   Ahora deberías tener la siguiente estructura de directorios.

   ├── your-project-directory/
   │ ├── scripts/
   │ │ └── create_table.sql
   │ └── Dockerfile

2. Compila tu imagen.

   1. En una terminal, cambia de directorio al directorio donde se encuentra tu Dockerfile.

   2. Ejecuta el siguiente comando para compilar la imagen.

      $ docker build -t my-custom-mysql .
      

      En este comando, -t my-custom-mysql etiqueta (nombra) tu nueva imagen como my-custom-mysql. El punto (.) al final del comando especifica el directorio actual como el contexto para la compilación, donde Docker busca el Dockerfile y cualquier otro archivo necesario para la compilación.

3. Ejecuta tu imagen como lo hiciste en Ejecutar una base de datos local contenedorizada. Esta vez, especifica el nombre de tu imagen en lugar de mysql:latest. Además, ya no necesitas especificar la variable de entorno MYSQL_DATABASE, ya que ahora está definida por tu Dockerfile.

   $ docker run --name my-mysql -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=my-secret-pw -d my-custom-mysql
   

4. Verifica que tu contenedor se esté ejecutando con el siguiente comando.

   $ docker ps
   

   Deberías ver una salida como la siguiente.

   CONTAINER ID   IMAGE              COMMAND                  CREATED        STATUS          PORTS                 NAMES
   f74dcfdb0e59   my-custom-mysql   "docker-entrypoint.s…"    2 hours ago    Up 51 minutes   3306/tcp, 33060/tcp   my-mysql
   

5. Verifica que se haya ejecutado tu script de inicialización. Ejecuta el siguiente comando en una terminal para mostrar el contenido de la tabla myothertable.

   $ docker exec my-mysql mysql -u root -pmy-secret-pw -e "SELECT * FROM mydb.myothertable;"
   

   Deberías ver una salida como la siguiente.

   column_name
   other_value
   

Cualquier contenedor que se ejecute utilizando tu imagen my-custom-mysql tendrá la tabla inicializada cuando se inicie por primera vez.

Usar Docker Compose para ejecutar una base de datos

Docker Compose es una herramienta para definir y ejecutar aplicaciones Docker de múltiples contenedores. Con un solo comando, puedes configurar todos los servicios de tu aplicación (como bases de datos, aplicaciones web, etc.) y administrarlos. En este ejemplo, crearás un archivo Compose y lo utilizarás para ejecutar un contenedor de base de datos MySQL y un contenedor phpMyAdmin.

Para ejecutar tus contenedores con Docker Compose:

1. Crea un archivo de Docker Compose.

   1. Crea un archivo llamado compose.yaml en el directorio de tu proyecto. Este archivo definirá los servicios, redes y volúmenes.

   2. Añade el siguiente contenido al archivo compose.yaml.

      services:
        db:
          image: mysql:latest
          environment:
            MYSQL_ROOT_PASSWORD: my-secret-pw
            MYSQL_DATABASE: mydb
          ports:
            - 3307:3306
          volumes:
            - my-db-volume:/var/lib/mysql
      
        phpmyadmin:
          image: phpmyadmin/phpmyadmin:latest
          environment:
            PMA_HOST: db
            PMA_PORT: 3306
            MYSQL_ROOT_PASSWORD: my-secret-pw
          ports:
            - 8080:80
          depends_on:
            - db
      
      volumes:
        my-db-volume:

      Para el servicio de base de datos:

      • db es el nombre del servicio.
      • image: mysql:latest especifica que el servicio utiliza la última imagen de MySQL de Docker Hub.
      • environment enumera las variables de entorno utilizadas por MySQL para inicializar la base de datos, como la contraseña raíz y el nombre de la base de datos.
      • ports mapea el puerto 3307 del host al puerto 3306 del contenedor, lo que te permite conectarte a la base de datos desde tu máquina host.
      • volumes monta my-db-volume en /var/lib/mysql dentro del contenedor para persistir los datos de la base de datos.

      Además del servicio de base de datos, hay un servicio phpMyAdmin. Por defecto, Compose configura una única red para tu aplicación. Cada contenedor de un servicio se une a la red predeterminada y es accesible por otros contenedores en esa red, además de ser reconocible por el nombre del servicio. Por lo tanto, en la variable de entorno PMA_HOST, puedes especificar el nombre del servicio, db, para conectarte al servicio de base de datos. Para obtener más detalles sobre Compose, consulta la Referencia del archivo Compose.

2. Ejecuta Docker Compose.

   1. Abre una terminal y cambia de directorio al directorio donde se encuentra tu archivo compose.yaml.

   2. Ejecuta Docker Compose usando el siguiente comando.

      $ docker compose up
      

      Ahora puedes acceder a phpMyAdmin en http://localhost:8080 y conectarte a tu base de datos usando root como usuario y my-secret-pw como contraseña.

   3. Para detener los contenedores, presiona Ctrl+C en la terminal.

Ahora, con Docker Compose puedes iniciar tu base de datos y tu aplicación, montar volúmenes, configurar redes y más, todo con un solo comando.

Resumen

Esta guía te introdujo a los aspectos esenciales del uso de bases de datos contenedorizadas, centrándose específicamente en MySQL, para mejorar la flexibilidad, la facilidad de configuración y la consistencia en tus entornos de desarrollo. Los casos de uso cubiertos en esta guía no solo simplifican tus flujos de trabajo de desarrollo, sino que también te preparan para escenarios más avanzados de administración y despliegue de bases de datos, garantizando que tus aplicaciones basadas en datos sigan siendo robustas y escalables.

Información relacionada:

• Imágenes de bases de datos de Docker Hub
• Referencia de Dockerfile
• Referencia del archivo Compose
• Referencia de la CLI
• Muestras de bases de datos