docker——数据卷(volume)概念及使用案例

docker数据卷

Docker的镜像是有?系列的只读层组合?来，当启动?个容器时，Docker加载镜像的所有只读层，并在最上层加??个读写层。这个设计使得Docker可以提?镜像构建、存储和分发的效率，节省了时间和存储空间，然?也存在?些问题：

• 容器中的?件在宿主机上存在形式复杂，不能在宿主机上很?便地对容器中的?件进?访问。
• 多个容器之间的数据?法共享
• 当删除容器时，容器产?的数据将丢失。

所以引入的数据卷的概念。Volume 是存在于?个或多个容器中的特定?件或?件夹，这个?录以独?于联合?件系统的形式在宿主机中存在，并为数据的共享和持久化提供便利。

• volume 在容器创建时就会初始化，在容器运?时就可以使?其中的?件。
• volume 能在不同的容器之间共享和重?
• 对volume中数据的操作会?上?效
• 对volume中数据的操作不会影响镜像本身
• volume的?存周期独?于容器的?命周期，即使删除容器，volume仍然会存在，没有任何容器使?的volume也不会被Docker删除。

数据卷使用

大概命令

//Create a volume
docker volume create      
//Display detailed information on one or more volumes
docker volume inspect    
//List volumes
docker volume ls  
//Remove all unused local volumes
docker volume prune      
//Remove one or more volumes
docker volume rm 

创建数据卷

#创建?个名为 vol_simple的存储卷
docker volume create --name vol_simple

Docker run 和 docker create 通过指定-v参数 可以为容器挂载?个数据卷。这样挂载的对应宿主机是一个匿名数据卷

#没有指定volume卷，只指定了容器中的挂载点/data
 docker run -d -it -v /data ubuntu /bin/bash
#查看随机创建的volume位置，查看mounts的内容
 docker inspect {ID}
 
 #创建?个指定名字的volume ，并挂载到容器中的/data?录
docker run -d -v vol_simple:/data ubuntu

#查看数据卷的信息
docker volume inspect vol_simple

挂载数据卷

使?docker run 或者 docker create 创建新容器是，可以使?-v标签为容器添加volume。可以将??创建或者有Docker创建的volume挂载到容器中，也可以将宿主机上的?录或者?件作为volume挂载到容器中。

将宿主机中指定?录作为volume挂载到容器中的/data?录下，?件夹必须使?绝对路径，如果宿主机中不存在指定的?录，则会创建?个空?件夹；如果宿主机?件夹已经存在，容器可以通过访问挂载点/data 从?访问宿主机?件夹中的所有内容。如果容器下原本已经存在/data?件夹，且不为空，那么容器中?件夹下原有的内容将被隐藏，来保持与宿主机中的?件夹?致

挂载案例

#1.挂载方式
#创建名为vol_simple的数据卷，并挂载到容器中的/data?录下
docker volume create --name vol_simple
docker run -d -v vol_simple:/data ubuntu /bin/bash
#创建?个随机的ID的volume，并将其挂载到容器中的/data?录下
docker run -d -v /data ubuntu /bin/bash
#将宿主机中指定?录作为volume挂载到容器中的/data?录下，?件夹必须使?绝对路径
#如果宿主机中不存在指定的?录，则会创建?个空?件夹；
#如果宿主机?件夹已经存才，容器可以通过访问挂载点/data 从?访问宿主机?件夹中的所有内容
#如果容器下原本已经存在/data?件夹，且不为空，那么容器中?件夹下原有的内容将被隐藏，来保持与宿主机中的?件夹?致
docker run -d -v $HOME/data:/data ubuntu /bin/bash

#2.只读挂载

# ro表示只读，rw表示读写，默认为rw
docker run -it -v $HOME/data:/data:ro ubuntu /bin/bash
# 通过修改?件验证
echo 123456abcdefg >> /data/test

#3.挂载多个数据卷
docker run -it -v $HOME/data:/data:ro -v /data1 -v /data2 ubuntu /bin/bash
docker run -v /path/to/host/volume1:/container/path1 -v /path/to/host/volume2:/container/path2 <image>
# 如果宿主机多个路径挂载到容器内同一个路径，只有最后一个挂载会生效

#4.通过dockerfile指定数据卷挂载
VOLUME /data
#指定多个数据卷的挂载点
VOLUME ["/data1","/data2"]

使?dockerfile VOLUME 指令，与docker run -v 不同的是，dockerfile指令不能挂载主机中指定的?件夹。这时为了保证Dockerfile的可移植性，因为不能保证所有的宿主机都有对应的?件夹。如果镜像中存在/data?件夹，这个?件夹中的内容将全部被复制到宿主机上对应?件夹中，并且根据容器中的?件设置合适的权限和所有者。

注意：在Dockerfile中使?VOLUME指令后的代码，如果尝试对这个volume进?修改，这些修改都不会?效。因为：volume 是独?于rootfs的存储，镜像构建过程，每?层类似docker commit 提交临时镜像为镜像层，docker commit不会对挂载的volume进?保存。

dockerfile挂载案例

案例一

FROM ubuntu
RUN useradd foo
VOLUME /data
# 后面对存储卷的修改都不会生效
RUN touch /data/file
RUN chown -R foo:foo /data

docker build -t test1:v1 -f Dockerfile .
docker run -d -it test1:v1 /bin/bash
//查看挂载点信息
docker inspect 容器ID
//查看宿主机存储卷?录
sudo ls 宿主机存储卷?录

案例二

由于挂载volume时，/data?录已经存在，所以/data中的?件以及它们的权限和所有者设置都会被复制到volume中。

FROM ubuntu
RUN useradd foo
RUN mkdir /data && touch /data/file
RUN chown -R foo:foo /data
VOLUME /data

docker build -t test1:v2 -f Dockerfile1 .
docker run -d -it test1:v2 /bin/bash
//查看挂载点信息
docker inspect 容器ID
//查看宿主机存储卷?录
sudo ls 宿主机存储卷?录

案例三

通过CMD和ENTRYPOINT指令，在容器启动时执?挂载点下?件的初始化

FROM ubuntu
RUN useradd foo
VOLUME /data
CMD touch /data/file && chown -R foo:foo /data

共享数据卷

在使?docker run 或docker create创建新容器时，可以使?–volumes-from 标签使得容器与已有容器共享volume。可以使?多个–volumes-from标签，使得容器与多个已有容器共享volume。

?个容器挂载了?个volume，即使这个容器停?运?，该volume?仍然存在，其他容器也可以使?–volume-from与这个容器共享volume。

[root@localhost example_vol]# echo $HOME
/root
[root@localhost example_vol]# mkdir $HOME/data
[root@localhost example_vol]# mkdir $HOME/readOnly_data
[root@localhost example_vol]# docker volume create vol_simple1
vol_simple1
[root@localhost example_vol]# docker volume create vol_simple2
vol_simple2
# 运行容器，挂载宿主机目录和创建的数据卷
[root@localhost example_vol]# docker run -d -it -v vol_simple1:/vol_simple1 -v $HOME/data:/data -v $HOME/readOnly_data:/readOnly_data:ro --name share_data ubuntu /bin/bash
[root@localhost example_vol]# docker run -d -it -v vol_simple2:/vol_simple2 --name share_data2 ubuntu /bin/bash

# 通过--volumes-from 共享容器share_data和share_data2的数据卷
[root@localhost example_vol]# docker run -d -it --volumes-from share_data --volumes-from share_data2 --name volume_from1 ubuntu /bin/bash
97b43a8a0851450e08737c5c108742e51dc1902a04c798cd5e1fe5a022f894fc
[root@localhost example_vol]# docker run -d -it --volumes-from share_data --volumes-from share_data2 --name volume_from2 ubuntu /bin/bash
472a7e7fd1de6d19fb05c8d87d7f3bc5da6090160e2d4efb00c65ca8acb701da
#docker inspect查看一下。可以看到都挂载了哪些数据卷或者绑定目录
[root@localhost example_vol]# docker inspect 472a7e7fd1de
...
 "Mounts": [
            {
                "Type": "bind",
                "Source": "/root/readOnly_data",
                "Destination": "/readOnly_data",
                "Mode": "",
                "RW": false,
                "Propagation": "rprivate"
            },
            {
                "Type": "volume",
                "Name": "vol_simple2",
                "Source": "/var/lib/docker/volumes/vol_simple2/_data",
                "Destination": "/vol_simple2",
                "Driver": "local",
                "Mode": "",
                "RW": true,
                "Propagation": ""
            },
            {
                "Type": "volume",
                "Name": "vol_simple1",
                "Source": "/var/lib/docker/volumes/vol_simple1/_data",
                "Destination": "/vol_simple1",
                "Driver": "local",
                "Mode": "",
                "RW": true,
                "Propagation": ""
            },
            {
                "Type": "bind",
                "Source": "/root/data",
                "Destination": "/data",
                "Mode": "",
                "RW": true,
                "Propagation": "rprivate"
            }
        ],

...

删除数据卷

如果创建容器时从容器中挂载了volume，在/var/lib/docker/volumes下会?产与volume对应的?录（可使?docker inspect 命令查看容器信息找到对应的信息）。

使?docker rm 删除容器并不会删除与volume对应的?录，这些?录会占据不必要的存储空间。

删除volume的方式

• 使?docker volume rm <volume_name> 删除数据卷
• 使?docker rm -v <container_name> 删除容器时?并删除它挂载的数据卷
• 在运?容器时使?docker run --rm 标签会在容器停?运?时删除容器以及容器所挂载的volume

注意：

• 在使?第?种docker volume rm 删除时，只有当没有任何容器使?该volume的时候，才能被删除成功

• 另外两种删除?式，只会对挂载在该容器上的未指定名称（匿名的）的volume进?删除，?会对?户指定名称的（具名的）volume进?保留

• 如果volume 是在创建容器时从宿主机中挂载的，?论对容器进?任何操作都不会导致其在宿主机中被删除，如果不需要这些?件，只能?动删除。（从宿主机中挂载是指 docker run -v dir:dir 这种模式

备份和迁移数据卷

volume 作为数据的载体，在很多情况下需要对其中的数据进?备份、迁移，或是从已有数据恢复。我们最容易想到?个备份还原的?式，那就是通过inspect 命令查看容器信息，找到对应的数据卷，?动打包数据；同样的还原那就是把打包好的数据解压到对应的数据卷。

同时可以采用–volumes-from实现备份和还原

备份

启动另外?个临时容器，共享挂载数据容器share_data，同时挂载当前?录到容器的/backup。启动容器时执?打包命令，将/data挂载点下的数据打包到/backup/data.tar ?件中。–rm 表示该容器停?后会删除该容器和该容器的数据卷

docker run --rm --volumes-from share_data -v $(pwd):/backup ubuntu tar cvf /backup/data.tar /data

恢复

# 创建需要迁移的目标容器
docker run -d -it --name vol_bck -v /data ubuntu /bin/bash

创建临时容器，通过共享存储的?式与?标容器共享存储，同时挂载当前?录到容器的/backup。启动容器时从backup挂载点下的data.tar 解压?件到容器的根?录。

docker run --rm --volumes-from vol_bck -v $(pwd):/backup ubuntu tar xvf /backup/data.tar -C /