docker數(shù)據(jù)卷volume的示例分析

這篇文章主要為大家展示了“docker數(shù)據(jù)卷volume的示例分析”，內(nèi)容簡而易懂，條理清晰，希望能夠幫助大家解決疑惑，下面讓小編帶領(lǐng)大家一起研究并學(xué)習(xí)一下“docker數(shù)據(jù)卷volume的示例分析”這篇文章吧。

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1.什么是數(shù)據(jù)卷volume

為了了解什么是Docker Volume，首先我們需要明確Docker內(nèi)的文件系統(tǒng)是如何工作的。Docker鏡像被存儲(chǔ)在一系列的只讀層。當(dāng)我們開啟一個(gè)容器，Docker讀取只讀鏡像并添加一個(gè)讀寫層在頂部。如果正在運(yùn)行的容器修改了現(xiàn)有的文件，該文件將被拷貝出底層的只讀層到最頂層的讀寫層。在讀寫層中的舊版本文件隱藏于該文件之下，但并沒有被不破壞 - 它仍然存在于鏡像以下。當(dāng)Docker的容器被刪除，然后重新啟動(dòng)鏡像時(shí)，將開啟一個(gè)沒有任何更改的新的容器 - 這些更改會(huì)丟失。此只讀層及在頂部的讀寫層的組合被Docker稱為Union File System（聯(lián)合文件系統(tǒng)）。
為了能夠保存（持久）數(shù)據(jù)以及共享容器間的數(shù)據(jù)，Docker提出了Volumes的概念。很簡單，volumes是目錄（或者文件），它們是外部默認(rèn)的聯(lián)合文件系統(tǒng)或者是存在于宿主文件系統(tǒng)正常的目錄和文件。

2.為什么使用數(shù)據(jù)卷volume

Docker的鏡像是由一系列的只讀層組合而來，當(dāng)啟動(dòng)一個(gè)容器的時(shí)候，Docker加載鏡像的所有只讀層，并在最上層加入一個(gè)讀寫層。這個(gè)設(shè)計(jì)使得Docker可以提高鏡像構(gòu)建、存儲(chǔ)和分發(fā)的效率，節(jié)省了時(shí)間和存儲(chǔ)空間，然而也存在如下問題。

（1）容器中的文件在宿主機(jī)上存在形式復(fù)雜，不能在宿主機(jī)上很方便的對(duì)容器中的文件進(jìn)行訪問

（2）多個(gè)容器之間的數(shù)據(jù)無法共享

（3）當(dāng)刪除容器時(shí)，容器產(chǎn)生的數(shù)據(jù)將丟失

為了解決這些問題，Docker引入了數(shù)據(jù)卷（volume）機(jī)制。volume是存在一個(gè)或多個(gè)容器中的特定文件或文件夾，這個(gè)目錄能夠獨(dú)立于聯(lián)合文件系統(tǒng)的形式在宿主機(jī)中存在，并為數(shù)據(jù)的共享與持久提供一下便利。

（1）volume在容器創(chuàng)建時(shí)就初始化，在容器運(yùn)行時(shí)就可以使用其中的文件

（2）volume能在不同的容器之間共享和重用

（3）對(duì)volume中的數(shù)據(jù)的操作會(huì)馬上生效

（4）對(duì)volume中數(shù)據(jù)操作不會(huì)影響到鏡像本身

（5）volume的生存周期獨(dú)立于容器的生存周期，即使刪除容器，volume仍然會(huì)存在，沒有任何容器使用的volume也不會(huì)被Docker刪除

3.如何使用數(shù)據(jù)卷 

3.1 從容器掛載volume(-v /path)

在使用docker run創(chuàng)建新容器的時(shí)候，可以使用-v 標(biāo)簽為容器添加數(shù)據(jù)卷volume，以下用法是從容器中的某個(gè)文件夾創(chuàng)建volume，如果容器中指定的文件夾不存在，會(huì)自動(dòng)生成

在上面的概念中，有說道，宿主機(jī)應(yīng)該會(huì)有一個(gè)文件夾綁定掛載到容器中的volume掛載點(diǎn)，那默認(rèn)的宿主機(jī)上的文件夾在哪呢，使用docker inspect命令，查看下容器詳情（CRT令起一個(gè)SSH終端）

[root@localhost ~]# docker inspect volume-test01 
[ 
 { 
  "Id": "81a74152e6f45a3f780ac7cdc37c9a089814f9a70aad1d27747093ca3c3dae3e", 
  "Created": "2016-08-25T07:48:55.942949334Z", 
  "Path": "/bin/bash", 
  "Args": [], 
  "State": { 
   "Status": "running", 
   "Running": true, 
   "Paused": false, 
   "Restarting": false, 
   "OOMKilled": false, 
   "Dead": false, 
   "Pid": 10199, 
   "ExitCode": 0, 
   "Error": "", 
   "StartedAt": "2016-08-25T07:48:56.777918888Z", 
   "FinishedAt": "0001-01-01T00:00:00Z" 
  }, 
  "Image": "sha256:4fd21defa24c8c07b3689b267a63d563ca0e26ef931b329fc3f3d46efb5bba2d", 
  "ResolvConfPath": "/var/lib/docker/containers/81a74152e6f45a3f780ac7cdc37c9a089814f9a70aad1d27747093ca3c3dae3e/resolv.conf", 
  "HostnamePath": "/var/lib/docker/containers/81a74152e6f45a3f780ac7cdc37c9a089814f9a70aad1d27747093ca3c3dae3e/hostname", 
  "HostsPath": "/var/lib/docker/containers/81a74152e6f45a3f780ac7cdc37c9a089814f9a70aad1d27747093ca3c3dae3e/hosts", 
  "LogPath": "", 
  "Name": "/volume-test01", 
  "RestartCount": 0, 
  "Driver": "devicemapper", 
  "MountLabel": "system_u:object_r:svirt_sandbox_file_t:s0:c47,c332", 
  "ProcessLabel": "system_u:system_r:svirt_lxc_net_t:s0:c47,c332", 
  "AppArmorProfile": "", 
  "ExecIDs": null, 
  "HostConfig": { 
   "Binds": null, 
   "ContainerIDFile": "", 
   "LogConfig": { 
    "Type": "journald", 
    "Config": {} 
   }, 
   "NetworkMode": "default", 
   "PortBindings": {}, 
   "RestartPolicy": { 
    "Name": "no", 
    "MaximumRetryCount": 0 
   }, 
   "VolumeDriver": "", 
   "VolumesFrom": null, 
   "CapAdd": null, 
   "CapDrop": null, 
   "DNS": [], 
   "DnsOptions": [], 
   "DnsSearch": [], 
   "ExtraHosts": null, 
   "GroupAdd": null, 
   "IpcMode": "", 
   "Links": null, 
   "OomScoreAdj": 0, 
   "PidMode": "", 
   "Privileged": false, 
   "PublishAllPorts": false, 
   "ReadonlyRootfs": false, 
   "SecurityOpt": null, 
   "UTSMode": "", 
   "ShmSize": 67108864, 
   "ConsoleSize": [ 
    0, 
    0 
   ], 
   "Isolation": "", 
   "CpuShares": 0, 
   "CgroupParent": "", 
   "BlkioWeight": 0, 
   "BlkioWeightDevice": null, 
   "BlkioDeviceReadBps": null, 
   "BlkioDeviceWriteBps": null, 
   "BlkioDeviceReadIOps": null, 
   "BlkioDeviceWriteIOps": null, 
   "CpuPeriod": 0, 
   "CpuQuota": 0, 
   "CpusetCpus": "", 
   "CpusetMems": "", 
   "Devices": [], 
   "KernelMemory": 0, 
   "Memory": 0, 
   "MemoryReservation": 0, 
   "MemorySwap": 0, 
   "MemorySwappiness": -1, 
   "OomKillDisable": false, 
   "PidsLimit": 0, 
   "Ulimits": null 
  }, 
  "GraphDriver": { 
   "Name": "devicemapper", 
   "Data": { 
    "DeviceId": "29", 
    "DeviceName": "docker-253:0-101330881-9cb32851050b1707022b475489686582a272d883a56a8ff52f3344f56b65639f", 
    "DeviceSize": "10737418240" 
   } 
  }, 
  "Mounts": [ 
   { 
    "Name": "5ddd734c53a38a78a9f739157c63074b4aff736d4045925616d7753402304137", 
    "Source": "/var/lib/docker/volumes/5ddd734c53a38a78a9f739157c63074b4aff736d4045925616d7753402304137/_data", 
    "Destination": "/opt/vol-data", 
    "Driver": "local", 
    "Mode": "", 
    "RW": true, 
    "Propagation": "" 
   } 
  ], 
  "Config": { 
   "Hostname": "81a74152e6f4", 
   "Domainname": "", 
   "User": "", 
   "AttachStdin": true, 
   "AttachStdout": true, 
   "AttachStderr": true, 
   "Tty": true, 
   "OpenStdin": true, 
   "StdinOnce": true, 
   "Env": null, 
   "Cmd": [ 
    "/bin/bash" 
   ], 
   "Image": "test/mycentos:v1.0", 
   "Volumes": { 
    "/opt/vol-data": {} 
   }, 
   "WorkingDir": "", 
   "Entrypoint": null, 
   "OnBuild": null, 
   "Labels": {} 
  }, 
  "NetworkSettings": { 
   "Bridge": "", 
   "SandboxID": "c73841812aab480cf8e6a02071e36951dceb002d7b36f7dc0b38ccd9db833ba5", 
   "HairpinMode": false, 
   "LinkLocalIPv6Address": "", 
   "LinkLocalIPv6PrefixLen": 0, 
   "Ports": {}, 
   "SandboxKey": "/var/run/docker/netns/c73841812aab", 
   "SecondaryIPAddresses": null, 
   "SecondaryIPv6Addresses": null, 
   "EndpointID": "3e492b611d9bd2c202c8a6c8fe4b4a755393545348b1aeb4e60995609dabb07c", 
   "Gateway": "172.17.0.1", 
   "GlobalIPv6Address": "", 
   "GlobalIPv6PrefixLen": 0, 
   "IPAddress": "172.17.0.2", 
   "IPPrefixLen": 16, 
   "IPv6Gateway": "", 
   "MacAddress": "02:42:ac:11:00:02", 
   "Networks": { 
    "bridge": { 
     "IPAMConfig": null, 
     "Links": null, 
     "Aliases": null, 
     "NetworkID": "54001aaff29a231c9b2fe83459805d99dce0c21d6e2719f9b11bc90d8fe2f9c9", 
     "EndpointID": "3e492b611d9bd2c202c8a6c8fe4b4a755393545348b1aeb4e60995609dabb07c", 
     "Gateway": "172.17.0.1", 
     "IPAddress": "172.17.0.2", 
     "IPPrefixLen": 16, 
     "IPv6Gateway": "", 
     "GlobalIPv6Address": "", 
     "GlobalIPv6PrefixLen": 0, 
     "MacAddress": "02:42:ac:11:00:02" 
    } 
   } 
  } 
 } 
]

注意看Mounts節(jié)點(diǎn)(Docker的版本用的是1.10.3),數(shù)據(jù)卷的使用，類似于 Linux 下對(duì)目錄或文件進(jìn)行 mount。

"Mounts": [ 
   { 
    "Name": "5ddd734c53a38a78a9f739157c63074b4aff736d4045925616d7753402304137", 
    "Source": "/var/lib/docker/volumes/5ddd734c53a38a78a9f739157c63074b4aff736d4045925616d7753402304137/_data", 
    "Destination": "/opt/vol-data", 
    "Driver": "local", 
    "Mode": "", 
    "RW": true, 
    "Propagation": "" 
   } 
  ]

當(dāng)我們?cè)谌萜鞯膙olume上操作時(shí)，宿主機(jī)上對(duì)應(yīng)的文件是否也會(huì)跟著變動(dòng)呢？測(cè)試一下，在容器的volume上創(chuàng)建一個(gè)文件test.txt，然后查看宿主機(jī)是不是也會(huì)同步存在

經(jīng)測(cè)試，當(dāng)容器上的volume有變動(dòng)時(shí)，宿主機(jī)也會(huì)跟著變動(dòng)，那反過來呢？經(jīng)測(cè)試也是一樣的。不管是容器掛載點(diǎn)發(fā)生變動(dòng)還是宿主機(jī)對(duì)掛載目錄進(jìn)行操作，令一方都會(huì)跟著變動(dòng)。

利用docker commit生成新鏡像，然后docker run -it 運(yùn)行新鏡像，發(fā)現(xiàn)容器掛載目錄下沒有任何文件了。說明生成新鏡像時(shí)，是不保存掛載文件的。

3.2從宿主機(jī)掛載volume(-v /host-path:/container-path)

將主機(jī)的文件或文件夾作為volume掛載時(shí)，可以用多個(gè) -v標(biāo)簽為容器添加多個(gè)volume，還可以使用:ro指定該volume為只讀。注意：如果容器中指定的掛載目錄存在相同的文件時(shí)，會(huì)被宿主機(jī)覆蓋掉

在宿主機(jī)上建立了/opt/vol-01和/opt/vol-02掛載點(diǎn)，分別和容器中的/opt/vol-test-1和/opt/vol-test-2對(duì)應(yīng)，前者權(quán)限默認(rèn)讀寫，后者只能讀,用docker inspect

當(dāng)在容器的vol-test-2上新建操作時(shí)，會(huì)提示只讀.在宿主機(jī)上，2個(gè)掛載點(diǎn)新增，修改，刪除操作都OK，但是在容器中居然2個(gè)都不行，按理說應(yīng)用是第二個(gè)vol-test-2不行才對(duì)，不知是哪里出問題了。

利用docker commit生成新鏡像，然后docker run -it 運(yùn)行新鏡像，發(fā)現(xiàn)容器掛載目錄下沒有任何文件了。說明生成新鏡像時(shí)，是不保存掛載文件的。

3.3使用Dockerfile添加volume

使用VOLUME指令向容器添加volume

VOLUME /data

多個(gè)時(shí)VOLUME ["/data1","/data2"]

這種情況和第一個(gè)中情況docker run -v /data是一樣的。注意，dockerfile中使用volume是不能和第二種方法那樣掛載宿主機(jī)中指定的文件夾。這時(shí)為了保證Dockerfile的可移植性，因?yàn)椴荒鼙ＷC所有的宿主機(jī)都有對(duì)應(yīng)的文件夾。

需要注意的是，在Dockerfile中使用VOLUME指令后，如果嘗試對(duì)這個(gè)volume進(jìn)行修改，這些修改指令都不會(huì)生效，比如下面例子，嘗試添加一個(gè)文件，并修改文件并改變文件所有權(quán)限

FROM test/mycent:v1.0 
RUN useradd foo 
VOLUME /data 
RUN touch /data/x 
RUN chown -R foo:foo /data

通過該Dockerfile創(chuàng)建鏡像并啟動(dòng)容器后，該容器中存在用戶foo，并且能看到在/data掛載的volume，但是/data文件夾的所有者并沒有被改變?yōu)閒oo，而且/data下也沒有/data/x文件。但是如果順序反過來，先建文件，先授權(quán)，再掛載volume，那就得到期待的結(jié)果。

4.共享volume/數(shù)據(jù)卷容器(--volumes-from)

如果你有一些持續(xù)更新的數(shù)據(jù)需要在容器之間共享，最好創(chuàng)建數(shù)據(jù)卷容器。數(shù)據(jù)卷容器，其實(shí)就是一個(gè)正常的容器，專門用來提供數(shù)據(jù)卷供其它容器掛載的。

先創(chuàng)建一個(gè)名為dbdata的數(shù)據(jù)卷容器，專門共其他容器掛載。

     在/opt/dbdata下創(chuàng)建了一個(gè)文件db.properties。

     再啟動(dòng)2個(gè)容器，a，b都a--volumes-from dbdata,b --volumes-from a.

    可以看到vol_a,vol_b容器的/opt/dbdata下都有db.properties文件。在vol_b的/opt/dbdata下創(chuàng)建文件vol_b.txt時(shí)，容器dbdata,vol_a也都同時(shí)同步了。

    對(duì)dbdata,vol_a,vol_b使用命令docker inspect時(shí)，發(fā)現(xiàn)他們的Mounts下的Source都是一樣的，說明它們都綁定到宿主機(jī)的同一個(gè)目錄，所以當(dāng)某個(gè)容器的掛載修改時(shí)，其他容器也看到了同樣的效果

如果掛載源有多個(gè)時(shí)，可以使用多個(gè)--volumes-from，如

docker run -it --name vol_use --volumes-from vol_a --volumes-from vol_b test/mycentos:v1.0 /bin/bash.

   如果一個(gè)容器掛在了volume，即使容器停止了運(yùn)行，該volume仍然存在，其他容器仍然可以繼續(xù)--volumes-from它。

5.刪除volume

如果創(chuàng)建容器時(shí)掛載了volume，

在/var/lib/docker/volumes/04b003b21b873157433deffbaf08bb0c89d234d3ec3c6576fdd7b61f5d41163e/_data下會(huì)生成相應(yīng)的文件（路徑，不同版本，不同操作系統(tǒng)會(huì)有所不同，具體可以用docker inspect查看容器具體信息），當(dāng)刪除容器時(shí)，宿主機(jī)上的掛載目錄時(shí)不會(huì)刪除的，并且目錄名稱是隨機(jī)字符，不知意義，所以在刪除容器時(shí)，需要妥善處理容器的volume。刪除容器時(shí)一并刪除volume有2中方法

（1）docker rm -v 刪除容器。就是刪除容器時(shí)，加上-v

（2）docker run --rm .就是啟動(dòng)容器的時(shí)候加上--rm，那么當(dāng)容器運(yùn)行停止時(shí)會(huì)自動(dòng)刪除容器以及容器所掛載的volume

上面創(chuàng)建了容器dbdata,vol_a,vol_b,vol_c,現(xiàn)在使用docker rm -v看看有什么效果。

vol_c是--volumes-from dbdata的，刪除vol_c時(shí)，宿主機(jī)的掛載目錄仍存在，沒刪掉，猜測(cè)那是因?yàn)檫€有其他容器在連著或者說是dbdata -v的時(shí)候創(chuàng)建的。那現(xiàn)在刪除dbdata容器試試看（vol_a是--volumes-from dbdata的，vol_a還沒刪除，驗(yàn)證下能否刪除dbdata)。

發(fā)現(xiàn)dbdata刪除時(shí)，宿主機(jī)那目錄仍然存在，同時(shí)也說明哪怕vol_a是--volumes-from dbdata的，vol_a還沒刪除，那也沒影響。同時(shí)也說明只要還有一個(gè)容器在掛載這宿主機(jī)的目錄，那宿主機(jī)的目錄就不會(huì)刪除。那接下來，把所有容器都刪除，再看結(jié)果。

可以看到，當(dāng)最后一個(gè)容器刪除后，宿主機(jī)那volume目錄終于刪除了.

6.備份、恢復(fù)或遷移volume

上面有測(cè)試過，當(dāng)使用docker commit等手段生成新鏡像，然后再啟動(dòng)鏡像生成新容器時(shí)，原先volume目錄下的文件不見了，可以生成新鏡像時(shí)，并沒有把volume下的文件一起打包生成鏡像。

volume作為數(shù)據(jù)的載體，在很多情況下需要對(duì)其中的數(shù)據(jù)進(jìn)行備份、遷移，或是從已有數(shù)據(jù)恢復(fù)。一個(gè)很容易想到的方法就是用docker inspect命令查找到volume對(duì)應(yīng)宿主機(jī)上對(duì)應(yīng)的那個(gè)目錄位置，然后復(fù)制其中內(nèi)容或使用tar打包。當(dāng)這些笨拙的做法并不值得推薦，因?yàn)椴檎抑鳈C(jī)上文件夾后再操作容易出錯(cuò)，也不適合腳本的自動(dòng)化執(zhí)行。

備份volume可以使用以下方法

docker run --rm --volumes-from dbdata -v $(pwd):/backup test/mycentos:v1.0 tar cvf /back/data.tar /data

這行指令啟動(dòng)了一個(gè)臨時(shí)的容器，這個(gè)容器掛載了兩個(gè)volume，第一個(gè)volume與要備份的volume共享，第二個(gè)volume將宿主機(jī)的當(dāng)前目錄（也可以絕對(duì)路徑）掛載到容器的/backup下。容器運(yùn)行后將要備份的容器（/data）備份到/backup/data.tar，然后刪除容器，備份后的data.tar就留在了當(dāng)前目錄。操作驗(yàn)證一下

居然報(bào)錯(cuò)了，說沒有權(quán)限。進(jìn)入容器-it時(shí)，是docker隨機(jī)生成一個(gè)用戶的，至于怎樣給該用戶授權(quán)，以后再研究吧。

以上是“docker數(shù)據(jù)卷volume的示例分析”這篇文章的所有內(nèi)容，感謝各位的閱讀！相信大家都有了一定的了解，希望分享的內(nèi)容對(duì)大家有所幫助，如果還想學(xué)習(xí)更多知識(shí)，歡迎關(guān)注創(chuàng)新互聯(lián)行業(yè)資訊頻道！

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