Docker容器數據卷

前言

Docker系列文章:

此篇是Docker系列的第四篇，大家一定要按照我做的Demo都手敲一遍，印象會更加深刻的，加油！

• 為什么要學習Docker
• Docker基本概念
• Docker鏡像基本原理

為什么需要容器數據卷

• 數據的持久化，假設MySQL的數據存儲在自身的鏡像當中，如果將鏡像刪除的話，存儲的數據就會丟失，這樣真的就是刪庫跑路了，因此需要將容器中的數據持久化到磁盤上去；
• 如果將數據存儲於鏡像中，主機上的其他進程不方便訪問這些數據；

數據卷持久化的三種方式比較

bind mount

存在於主機系統中的任意位置，非 Docker 的進程或者 Docker 容器可能隨時對其進行修改，存在潛在的安全風險。bind mount在不同的宿主機系統時不可移植的，比如Windows和Linux的目錄結構是不一樣的，bind mount所指向的host目錄也不能一樣。

volume

存於主機文件系統中的某個區域，由Docker管理文件目錄（/var/lib/docker/volumes/）。非Docker進程不應該修改這些數據。卷是Docker中持久化數據的最好方式；

tmpfs mount

存於內存中，並不是持久化到磁盤。在容器的生命周期中，可以被容器用來存放非持久化的狀態或敏感信息;

數據卷使用

bind mount

在使用bind mount可以使用-v或者--volume，這個參數在單容器的情況下使用，在swarm集群中使用--mount，從 Docker 17.06 之后，可以統一使用參數--mount。對於新接觸 Docker的來說建議使用--mount，老司機可以繼續使用-v，但是還是建議使用--mount。

語法

-v語法

分為三部分，使用冒號進行分割，排列的順序不能發生變化，每個字段所表達的含是不同的；

• 映射到宿主機文件的目錄的地址;
• 掛載到容器上的文件目錄的地址；
• 可選字段，用來增加附加項目，比如ro，rw等等;

--mount語法

由一組鍵值對組成，用逗號進行分割；

兩者差別:
使用-v的時候，如果在 Docker Host 不存在要掛載的文件或者目錄，Docker 將會自動進行創建，通常是一個目錄;
使用--mount的時候，如果在 Docker Host 不存在要掛載的文件或者目錄，Docker 不會自動創建目錄，並生成一個錯誤;

使用案例

我們使用Nginx來講解該案例；

1. 后台方式啟動一個版本為nginx:latest名字叫nginxvolumetest的容器，將容器內端口映射到宿主機9999端口，將宿主機~/Documents/app/docker映射到容器的/usr/share/nginx/html/下面；

docker run -d -it --name nginxvolumetest -p 9999:80 -v ~/Documents/app/docker:/usr/share/nginx/html/ nginx:latest

2. 檢查掛載目錄；

docker inspect nginxvolumetest

3. 進入宿主機對應的目錄，在宿主機對應的目錄下創建index.html，編輯文件，寫入hello,dcoker bind mount!；

#進入宿主機對應的目錄
~/Documents/app/docker
#宿主機在docker目錄下創建index.html
touch index.html
#編輯文件
vim index.html
#插入
hello,dcoker bind mount!

4. 進入容器內部，創建test.java文件，檢查是否同步過來index.html;

#查看鏡像ID
dcoker ps 
#進入容器內部
docker exec -it e240f6b77437 /bin/bash
#進入對應的目錄
cd /usr/share/nginx/html/
#在對應目錄下創建test.java文件
touch test.java
#查看對應目錄下的文件
ls

5. 查看宿主機對應下的目錄文件；
   
6. 在瀏覽器中訪問http://localhost:9999/;
   
7. 刪除對應的docker容器；

docker stop e240f6b77437
docker rm e240f6b77437

-mount使用

#后台方式啟動一個名字叫nginxmounttest的容器
#將容器內端口映射到宿主機9999端口
#將宿主機~/Documents/app/docker映射到/usr/share/nginx/html/
#版本為nginx:latest
docker run -d -it --name nginxmounttest -p 9999:80 --mount type=bind,source=/Users/wangtongzhou/Documents/app/docker,target=/usr/share/nginx/html/ nginx:latest
#進入容器內部
docker exec -it 7053db43219f /bin/bash
#查看文件內容
ls

從整個案例中我們看出本地的宿主機文件和docker內部文件是可以相互同步的，刪除掉容器以后也不會影響到本地宿主機文件的內容。

只讀掛載

1. 刪除之前容器;

docker stop 7053db43219f
docker rm 7053db43219f

2. 后台方式啟動版本為nginx:latest一個名字叫nginxmounttest的容器,將容器內端口映射到宿主機9999端口,將宿主機~/Documents/app/docker映射到容器的/usr/share/nginx/html/目錄下，並且設置為只讀;

docker run -d -it --name nginxmounttest -p 9999:80 --mount type=bind,source=/Users/wangtongzhou/Documents/app/docker,target=/usr/share/nginx/html/,readonly nginx:latest
#或者-v
docker run -d -it --name nginxvolumetest -p 9999:80 -v ~/Documents/app/docker:/usr/share/nginx/html/:ro nginx:latest

3. 查詢掛載詳情；

docker inspect nginxmounttest

4. 進入容器，創建aaa.java文件

touch aaa.java

readonly設置了只讀權限，在容器中是無法對bind mount數據進行修改的。只有宿主機可以進行數據修改。

volume

volume由Docker來進行管理，比如volume的創建，可以使用命令 docker volume create 來創建一個 volume，當容器或者服務創建的時候，Docker 也可以自動的創建一個 volume。
當我們創建了一個volume，它存儲在Docker宿主機的存儲目錄上。當把volume掛載入容器時，此目錄就會同步掛載到容器中的目錄。與bind mount同步方式一樣，不同的是volume是由Docker來管理並且和Docker Host的核心功能進行隔離。
一個給定的volume可以同時掛載到多個容器中。我們在掛載volume時，可以進行命名，叫做具名掛載，也可以是默認隨機生成的名字，叫做匿名掛載。當不指定名稱的時候，Docker會用一個隨機字符串對其進行命名，這樣可以保證 volume的唯一性。
此外volume支持使用 volume drivers，允許將數據存儲掛載到遠程主機上。

語法

-v語法

與bind mount語法類似，在不指定主機地址的時候，就是采用volume的方式進行掛載，分為三部分:

1. 指定卷的名稱；
2. 容器指定的掛載卷的地址；
3. 可選字段，用來增加附加項目，比如ro，rw等等;

--mount語法

與bind mount語法類似，使用逗號分隔:

使用案例

1. 創建名叫test卷;

docker volume test

2. 進入test卷的_data目錄該目錄下無文件內容；

cd /var/lib/docker/volumes/test/_data

3. 后台方式啟動一個版本為nginx:latest名字叫nginxvolumetest的容器，將容器內端口映射到宿主機9999端口，source指定本地卷名稱，target指定容器中的掛載的地址；

docker run -d -it -p 9999:80  --name nginxvolumetest --mount source=test,target=/usr/share/nginx/html nginx:latest
#或者-v命令
docker run -d -it -p 9999:80 --name nginxvolumetest -v test:/usr/share/nginx/html nginx:latest

4. 查看容器的掛載詳情;

docker inspect nginxvolumetest

5. 訪問localhost:9999；
   
6. 再次進入進入test卷的_data目錄 會發現文件內容;

cd /var/lib/docker/volumes/test/_data

7. 在volume的文件中創建a.html；

touch a.html

8. 進入到容器中 查看掛載目錄中的文件;

docker ps
docker exec -it f24efa9063bc bash
ls

9. 刪除容器 會發現卷中的內容還存在；

docker stop f24efa9063bc
docker rm f24efa9063bc

tmpfs

tmpfs不在磁盤上持久存儲，也不在 Docker Host 容器里面存儲，他存儲在host的內存中，它可以在容器的整個生命周期內被容器所使用。

語法

在單容器的情況下使用--tmpfs，並且不能指定參數，在集群的情況下使用--mount，可以指定一些參數；

使用

后台方式啟動一個版本為nginx:latest名字叫nginxtmptest的容器，將容器內端口映射到宿主機9999端口，采用tmpfs使用卷，target指定容器中的掛載的地址；

docker run -d -it -p 9999:80 --name nginxtmptest --mount type=tmpfs,target=/usr/share/nginx/html nginx:latest

使用場景

bind mount

1. 宿主機中的配置文件、開發環境、代碼需要共享給宿主機上面的容器；

volume

1. 多個正在運行的容器之間共享數據場景；
2. 容器的數據永久存儲在一個遠程主機或者一個雲服務器上；
3. 當我們需要備份數據，或者恢復數據，或者需要把數據從一個宿主機遷移到另外一個宿主機的時候，我們可以將正在使用volume的容器停止下來，然后把volume的目錄備份下來就可以了；

tmpfs

不需要將持久化的數據保留在宿主機或容器內使用tmpfs;

數據卷容器

如果用戶需要在多個容器之間共享一些持續更新的數據，最簡單的方式是使用數據卷容器。數據卷容器也是一個容器，但是它的目的是專門提供數據卷給其他容器掛載。復制卷始終具有相同的掛載點，數據卷的生命周期一直持續到沒有容器使用它為止，類似於繼承關系。

1. 守護進程方式啟動一個名字叫centos01共享目錄為/data1版本為centos最近一個版本的容器;

docker run -d -it --name centos01 -v /data1 centos:latest

2. 進入centos01容器內部；

#查看下容器id
docker ps 
#進入容器內部
docker exec -it ec09d368858f /bin/bash

3. 進入目錄data1，創建文件；

#查看文件目錄
ls
#進入目錄data1
cd data1
#創建文件
touch data01.txt

4. 守護進程的方式啟動一個名字為centos02共享容器數據卷centos01版本為centos最近一個版本的容器；

docker run -d -it --name centos02 --volumes-from centos01 centos:latest

5. 進入centos02容器內部，檢查文件目錄是否存在data01.txt文件；

#進入容器內部
docker exec -it ec09d368858f /bin/bash
#進入data1
cd data1
#ls查看文件目錄發現存在data01.txt文件
ls

6. 進入centos02容器內部data1目錄，在對應目錄下創建data02.txt;

#在對應目錄下創建data02.txt
touch data02.txt

7. 再次進入centos01的容器進入data1目錄，會發現data02.txt文件已經同步過來了；

cd data1
ls

總結

Docker將數據持久化的方式:

1. docker cp命令將容器中的數據拷貝到宿主機上；
2. 數據卷技術docker volume將容器內的數據映射到宿主機上；
3. 數據卷容器docker --vlolumes-from使用特定的容器的數據卷，多個容器之間進行容器數據同步；

結束

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