docker学习（六）—— docker存储卷

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参考：https://www.imooc.com/article/26316

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Docker镜像由多个只读层叠加而成，启动容器时，Docker会加载只读镜像层并在镜像栈顶部添加一个读写层

如果运行中的容器修改了一个现有的一个已存在的文件，那该文件将会从读写层下面的只读层复制到读写层，该文件的只读版本仍然存在，只是已经被读写层中该文件的副本已隐藏，此即“写时复制”机制。

 

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为什么需要存储卷？

这得从 docker 容器的文件系统说起。出于效率等一系列原因，docker 容器的文件系统在宿主机上存在的方式很复杂，这会带来下面几个问题：

• 无法在多个容器之间共享数据。
• 当容器删除时，容器中产生的数据将丢失。
• 为了解决这些问题，docker 引入了数据卷(volume) 机制。数据卷是存在于一个或多个容器中的特定文件或文件夹，这个文件或文件夹以独立于 docker 文件系统的形式存在于宿主机中。数据卷的最大特定是：其生存周期独立于容器的生存周期。

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有状态应用：redis（需要持久存储数据），mysql（需要持久存储数据），tomcat（不用持久存储）

无状态应用：nginx（无持久存储）

有状态应用的数据如果放容器上，会有很大麻烦，容器挂了数据就没了，迁移麻烦。

Why Data Volume？

• 关闭并重启容器，其数据不受影响；但删除Docker容器，则其更改将会全部丢失。
• 存在的问题：
  • 存储于联合文件系统，不易于宿主机访问；
  • 荣期间共享数据不便
  • 删除容器其数据全部丢失

解决方案：“卷”

• “卷”是容器上的一个或多个目录，此类目录可绕过联合文件系统，与宿主机上某目录“绑定（关联）”。（一个卷是一个目录）

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Data volumes

• Data volumes provide several useful features for persistent or shared data
  • Volume于容器初始化之时即会创建，由base image 提供的卷中的数据会于此期间完成复制
  • Data volumes can be shared and reused among containers
  • Changes to a data volume are made directly
  • Changes to a data volume will not be included when you updated an image
  • Data volumes persist even if the container itself is deleted
• Volume的初衷是独立于容器的生命周期实现数据持久化，因此删除容器之时既不会删除卷，也不会对哪怕未引用的卷做垃圾回收操作。
• 卷为docker提供了独立于容器的数据管理机制
  • 可以把镜像想象成静态文件，例如“程序”，把卷类比为动态内容，例如“数据”；于是，镜像可以重用，而卷可以共享。
  • 卷实现了“程序（镜像）”和“数据（卷）”分离，以及“程序（镜像）”和“制作镜像的主机”分离，用户制作镜像时无需再考虑镜像运行的容器所在的主句环境；

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Volume types

Docker有两种类型的卷，每种类型都在容器中存在一个挂载点，但其在宿主机上的位置有所不同。

• Bind mount volume 
  • a volume that points to a user-specified location on the host file system
• Docker-managed volume
  • the docker daemon creates managed volumes in a portion of the host's file system that's owned by Docker

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在容器中使用Volumes

为docker run命令使用-v选项即可使用volume

• docker-managed volume
  • [root@docker2 ~]# docker container run --name t1 --rm -it -v /data busybox
  • [root@docker2 ~]# docker inspect -f {{.Mounts}} t1
• Bind-mount Volume
  • [root@docker2 ~]# docker container run --name t1 --rm -it -v /data/volumes/t1:/data busybox
  • [root@docker2 _data]# docker inspect t1

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docker管理卷

运行容器t1，-v指定挂载卷

[root@docker2 ~]# docker container run --name t1 --rm -it -v /data busybox
/ # ls /
bin   data  dev   etc   home  proc  root  sys   tmp   usr   var
/ # 

新开终端，查看容器挂载详情：

[root@docker2 ~]# docker inspect -f {{.Mounts}} t1
[{volume f46554c192d70109c2608ae5101d58739a0d6a2fb6fa64830e171ecc91dcc142 /var/lib/docker/volumes/f46554c192d70109c2608ae5101d58739a0d6a2fb6fa64830e171ecc91dcc142/_data /data local  true }]

到此目录下面创建文件

[root@docker2 ~]# cd /var/lib/docker/volumes/f46554c192d70109c2608ae5101d58739a0d6a2fb6fa64830e171ecc91dcc142/_data
[root@docker2 _data]# echo hehe>hehe.txt
[root@docker2 _data]# cat hehe.txt 
hehe

在容器中查看，有了

/ # ls /data/
hehe.txt
/ # cat /data/hehe.txt 
hehe

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Bind-mount volumes

创建容器，指定将容器的/data目录挂载到宿主机的/data/volumes/t1

[root@docker2 ~]# docker container run --name t1 --rm -it -v /data/volumes/t1:/data busybox
/ # ls /
bin   data  dev   etc   home  proc  root  sys   tmp   usr   var
/ # echo hello > /data/hello.txt

宿主机会自动创建该目录，当容器删除时该目录的文件从仍然存在，不会丢失

[root@docker2 ~]# docker inspect -f {{.Mounts}} t1
[{bind  /data/volumes/t1 /data   true rprivate}]
[root@docker2 ~]# ls /data/volumes/t1
hello.txt
[root@docker2 ~]# cat /data/volumes/t1/hello.txt 
hello

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docker inspect的选项：

帮助信息：

[root@docker2 ~]# docker inspect --help

Usage:	docker inspect [OPTIONS] NAME|ID [NAME|ID...]

Return low-level information on Docker objects

Options:
  -f, --format string   Format the output using the given Go template
  -s, --size            Display total file sizes if the type is container
      --type string     Return JSON for specified type

使用：

[root@docker2 ~]# docker inspect -f {{.NetworkSettings}} t1
{{ 4d5c3e3e315c80afce68befbbff1045c8638334a543062c5093326546b7dba7b false  0 map[] /var/run/docker/netns/4d5c3e3e315c [] []} {c050ae065505a6fc02657274a3972897729f74553bc6e33997dd6f446986afad 172.17.0.1  0 172.17.0.4 16  02:42:ac:11:00:04} map[bridge:0xc420150000]}
[root@docker2 ~]# docker inspect -f {{.NetworkSettings.IPAddress}} t1
172.17.0.4

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两个容器共享宿主机的卷

t1容器已经在运行，现在创建t2容器，共享一个卷

[root@docker2 ~]# docker container run --name t2 --rm -it -v /data/volumes/t1:/data busybox
/ # ls /data
hello.txt
/ # echo t2 container >> /data/hello.txt 

....


[root@docker2 ~]# docker container run --name t1 --rm -it -v /data/volumes/t1:/data busybox
/ # cat /data/hello.txt 
hello
t2 container

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共享卷的两种使用方式

多个容器的卷使用同一个主机目录

• [root@docker1 ~]# docker run --name b1 -it -v /data/docker_volumes/v1:/data --rm busybox
• [root@docker1 ~]# docker run --name b2 -it -v /data/docker_volumes/v1:/data --rm busybox

复制其他容器的卷，为docker run 命令使用--volumes-from选项

• [root@docker1 ~]# docker run --name b1 -it -v /data/docker_volumes/v1:/data busybox
• [root@docker1 ~]# docker run --name b2 -it --volumes-from b1 --rm busybox

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如下图

创建基础支撑容器：

• [root@docker1 ~]# docker container run --name infra -it -v /data/infra/volume:/data/web/html busybox

创建nginx容器：

• [root@docker1 ~]# docker container run --name nginx --network container:infra --volumes-from infra -it --rm busybox

创建tomcat：

• [root@docker1 ~]# docker container run --name tomcat --network container:infra --volumes-from infra -it busybox

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docker compose

docker容器单机编排工具

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