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Docker深入淺出系列 | 容器數據持久化

本文轉載自   查看原文   2020-02-27 15:28   3453    中間件/ Devops

Docker深入淺出系列 | 容器數據持久化

目錄

Docker已經上市很多年，不是什么新鮮事物了，很多企業或者開發同學以前也不多不少有所接觸，但是有實操經驗的人不多，本系列教程主要偏重實戰，盡量講干貨，會根據本人理解去做闡述，具體官方概念可以查閱官方教程，因為本系列教程對前一章節有一定依賴，建議先學習前面章節內容。

本系列教程導航:
Docker深入淺出系列 | 容器初體驗
Docker深入淺出系列 | Image實戰演練
Docker深入淺出系列 | 單節點多容器網絡通信

教程目的：

  • 了解Docker怎么實現數據存儲
  • 了解Docker數據掛載方式是什么
  • 了解Docker數據持久化怎么使用
  • 了解Docker不同數據掛載方式的使用場景

Docker數據存儲方式


Docker容器對於宿主機器來說只是一個運行在Linux上的應用，因此它的數據存儲還是會依賴宿主機器，Docker是通過掛載宿主機文件系統或內存的方式來實現數據存儲的，掛載方式有三種:volume、bind mount和tmpfs。

  • volumes - 在宿主的文件系統上的docker工作路徑下創建一個文件夾（/var/lib/docker/volumes）來存儲數據，其他非docker進程是不能修改該路徑下的文件，完全由docker來管理
  • bind mounts - 可以存儲在宿主機器任何一個地方，但是會依賴宿主機器的目錄結構，不能通過docker CLI 去直接管理，並且非docker進程和docker進程都可以修改該路徑下的文件
  • tmpfs - 無論是在Docker主機上還是在容器內，tmpfs掛載都不會持久保存在磁盤上，它會將信息存儲在宿主機器內存里。 容器在其生存期內可以使用它來存儲非持久狀態或敏感信息。 例如，在內部，swarm services 使用tmpfs掛載將機密掛載到服務的容器中 或者 我們一些不需要持久化數據的開發測試環境，可以使用tmpfs

Volumes初體驗

Volumes 是Docker推薦的掛載方式，與把數據存儲在容器的可寫層相比，使用Volume可以避免增加容器的容量大小，還可以使存儲的數據與容器的生命周期獨立。

  • 與bind mounts相比，volumes更易於備份或遷移。
  • 您可以使用Docker CLI命令或Docker API管理Volumes。
  • volumes在Linux和Windows容器上均可工作。
  • 可以在多個容器之間更安全地共享volumes。
  • volumes驅動程序使您可以將volumes存儲在遠程主機或雲提供程序上，以加密volumes內容或添加其他功能。

Volumes實戰

通過默認-v方式

默認情況下，docker會幫我們創建一個隨機命名的volume

1.利用我們前面章節下載的image，創建一個容器，命名為mysql01

[root@localhost /]# docker run -d --name mysql01 -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=evan123 mysql
4dc868313a330840a833d78a1a88462bcfa4562f61f7da5dcecc9a57290bcb82

2.我們可以看看容器到底有沒有自動幫我們創建一個volumes

[root@localhost /]# docker volume ls
DRIVER              VOLUME NAME
local               cc439258feb4817e1ecfa1f6969613f3e84be9a4499819ec7386f7e443eb6c54

通過上面的輸出結果可以看到，docker 默認幫我創建了一個volume，並且隨機起了一個看不懂的名字

3.通過docker inspect查看volume詳細信息

[root@localhost /]# docker inspect cc439258feb4817e1ecfa1f6969613f3e84be9a4499819ec7386f7e443eb6c54 
[
    {
        "CreatedAt": "2020-02-26T07:39:49Z",
        "Driver": "local",
        "Labels": null,
        "Mountpoint": "/var/lib/docker/volumes/cc439258feb4817e1ecfa1f6969613f3e84be9a4499819ec7386f7e443eb6c54/_data",
        "Name": "cc439258feb4817e1ecfa1f6969613f3e84be9a4499819ec7386f7e443eb6c54",
        "Options": null,
        "Scope": "local"
    }
]

從上面volume詳情可以了解到，現在容器的數據是掛在在宿主機器上 /var/lib/docker/目錄下， scope是本地

4.通過-v指定容器volume的名字，使用我們自定義的一個可讀的名字

[root@localhost /]# docker run -d --name mysql02 -v evan_volume:/var/lib/mysql -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=evan124 mysql
4d51b14837ab8564b878043420ea923565bafe90880eaa7bf362dbc35c7f756c

5.再次查看下volume是否創建成功

[root@localhost /]# docker volume ls
DRIVER              VOLUME NAME
local               cc439258feb4817e1ecfa1f6969613f3e84be9a4499819ec7386f7e443eb6c54
local               evan_volume

剛才創建的volume已經成功了

6.再查看下volume的詳細信息

[root@localhost /]# docker inspect evan_volume 
[
    {
        "CreatedAt": "2020-02-26T11:00:02Z",
        "Driver": "local",
        "Labels": null,
        "Mountpoint": "/var/lib/docker/volumes/evan_volume/_data",
        "Name": "evan_volume",
        "Options": null,
        "Scope": "local"
    }
]

從上面信息可以看到，容器已經成功掛載宿主機器上的evan_volume

通過--mount方式

-v能做的--mount指令都可以做，與-v指令對比，--mount指令更靈活，支持更多復雜操作，並且不需要嚴格按照參數順序，通過key value鍵值對方式進行配置，可讀性更高。

--mount有以下幾個參數:

  • type - type可以是bind、volume或者tmpfs，默認是volume
  • source - 宿主機上的目錄路徑，可以用縮寫src
  • destination - 目標路徑，容器上掛載的路徑，可以用dst或者 target
  • readonly - 可選項，如果設置了，那么容器掛載的路徑會被設置為只讀
  • volume-opt - 可選項，當volume驅動接受同時多個參數作為選項時，可以以多個鍵值對的方式傳入

1.創建一個容器，命名為mysql-mount，指定volume名為mysql-mount

[root@localhost /]# docker run --name mysql-mount -e MYSQL_ROOT_PASSOWRD=evan123 --mount type=volume,source=mysql-mount,target=/var/lib/mysql mysql 
2020-02-26 12:09:37+00:00 [Note] [Entrypoint]: Entrypoint script for MySQL Server 8.0.19-1debian9 started.
2020-02-26 12:09:37+00:00 [Note] [Entrypoint]: Switching to dedicated user 'mysql'
2020-02-26 12:09:37+00:00 [Note] [Entrypoint]: Entrypoint script for MySQL Server 8.0.19-1debian9 started.
2020-02-26 12:09:37+00:00 [ERROR] [Entrypoint]: Database is uninitialized and password option is not specified
	You need to specify one of MYSQL_ROOT_PASSWORD, MYSQL_ALLOW_EMPTY_PASSWORD and MYSQL_RANDOM_ROOT_PASSWORD

2.查看volume是否創建成功

[root@localhost /]# docker volume ls
DRIVER              VOLUME NAME
local               cc439258feb4817e1ecfa1f6969613f3e84be9a4499819ec7386f7e443eb6c54
local               evan_volume
local               mysql-mount
local               myvol2
local               myvol3

從上面查詢結果可以看出來，mysql-mount已經創建成功

3.查看宿主機器是否存在對應的目錄

        "Mounts": [
            {
                "Type": "volume",
                "Name": "mysql-mount",
                "Source": "/var/lib/docker/volumes/mysql-mount/_data",
                "Destination": "/var/lib/mysql",
                "Driver": "local",
                "Mode": "z",
                "RW": true,
                "Propagation": ""
            }
        ]

從輸出結果可以看到，通過--mount可以實現跟-v同樣的操作結果，數據也綁定宿主機器上docker路徑對應目錄

bind mounts初體驗

與volumes相比，bind mount的功能有限。 使用綁定安裝時，會將主機上的文件或目錄安裝到容器中。 文件或目錄由主機上的完整或相對路徑引用。 相比之下，當您使用volume時，將在主機上Docker的存儲目錄中創建一個新目錄，並且Docker管理該目錄的內容。

該文件或目錄不需要在Docker主機上已經存在。 如果尚不存在，則按需創建。 bind mounts性能非常好，但是它們依賴於具有特定目錄結構的主機文件系統。 如果要開發新的Docker應用程序，請考慮使用命名volume。 您不能使用Docker CLI命令直接管理bind mounts

1.創建一個tomcat容器，命名為tomcat-bind,掛載宿主機器路徑為/tmp

[root@localhost /]# docker run -d --name tomcat-bind --mount type=bind,source=/tmp,target=/user/local tomcat
3dab7d9f469b231ff68072ff8b910e25270c1ab28a944efc0a2b0c9c321e57df

2.通過docker inspect tomcat-mount查看容器信息

        "Mounts": [
            {
                "Type": "bind",
                "Source": "/tmp",
                "Destination": "/user/local",
                "Mode": "",
                "RW": true,
                "Propagation": "rprivate"
            }
        ],

可以看到容器已經成功掛載到宿主機器上的/tmp目錄，而不是前面我們演示的docker管理路徑下

tmpfs初體驗

使用tmpfs不會持久化數據，數據只會存放在宿主機器內存中

1.創建一個tomcat容器，命名為tomcat-tmps，指定掛載方式為temps

[root@localhost /]# docker run -d --name tomcat-tmpfs --mount type=tmpfs,target=/tmp tomcat
fdf6c8a7ae067db01ed97dc3c3a6903f615a8b687e9b06cd70218a0e8a2d6bf4

2.我們通過docker container inspect tomcat-tmpfs 查看下是否會創建任務目錄在宿主機器

        "Mounts": [
            {
                "Type": "tmpfs",
                "Source": "",
                "Destination": "/tmp",
                "Mode": "",
                "RW": true,
                "Propagation": ""
            }
        ],

從上面輸出結果可以看到，宿主機器上並沒有任何目錄，只是在目標路徑也就是容器里指定了/tmp作為數據存儲路徑

驗證docker數據存儲

思路：我們嘗試在mysql容器創建一個數據庫，然后退出后把容器刪除掉，再創建一個新的容器，數據存儲路徑指向同一個volume，觀察是否在新的容器可以看到上一個容器創建好的數據庫


1.進入我們上面創建的mysql

[root@localhost /]# docker exec -it mysql01 bash

2.創建數據庫eshare

mysql> create database eshare
    -> ;
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

mysql> show databases;
+--------------------+
| Database           |
+--------------------+
| eshare             |
| information_schema |
| mysql              |
| performance_schema |
| sys                |
+--------------------+
5 rows in set (0.00 sec)

從輸出結果可以看到，數據庫已經創建成功

3.退出容器，刪除mysyql01容器

mysql> exit
Bye
root@4dc868313a33:/# exit
exit
[root@localhost /]# docker container rm -f mysql01
mysql01

容器mysql01已經順利刪除

4.查看mysql01掛載的volume是否還在

[root@localhost /]# docker volume ls
DRIVER              VOLUME NAME
local               cc439258feb4817e1ecfa1f6969613f3e84be9a4499819ec7386f7e443eb6c54
local               evan_volume
local               mysql-mount
local               myvol2
local               myvol3

可以看到，對應的volume還在

DRIVER              VOLUME NAME
local               cc439258feb4817e1ecfa1f6969613f3e84be9a4499819ec7386f7e443eb6c54

5.創建一個新mysql容器，命名為mysql-volume，並且綁定mysql01的volume

[root@localhost /]# docker run -d --name mysql-volume -v cc439258feb4817e1ecfa1f6969613f3e84be9a4499819ec7386f7e443eb6c54:/var/lib/mysql -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=evan123 mysql
360127340b462c3539f158c776aef03fd8f58c5a2aafdd622e0f1c161a1bd189

6.驗證新的容器mysql-volume 中，是否存在已經創建好的數據庫eshare

[root@localhost /]# docker exec -it mysql-volume bash
root@360127340b46:/# mysql -uroot -pevan123

mysql> show databases;
+--------------------+
| Database           |
+--------------------+
| eshare             |
| information_schema |
| mysql              |
| performance_schema |
| sys                |
+--------------------+
5 rows in set (0.00 sec)

從上面輸出結果可以看到，新的容器已經存在之前創建好的數據庫，這就證明了docker不僅可以持久化數據，並且不同容器還可以共享同一個volume。

有興趣的朋友，歡迎加我公眾號一起交流，有問題可以留言，平時工作比較忙，我也抽時間盡量回復每位朋友的留言，謝謝！


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