Docker共享存储---卷容器（volume）

FeiYi
Docker

发布于：2020年3月31日
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字数：2.4k字

时长：10分钟

Docker的存储资源

Docker为容器提供了两类存储资源：

1.由storage Driver管理的镜像层和容器层

在docker服务器中查看docker信息

[root@localhost ~]# docker info
# 找到以下这条信息，overlay就是在graph中来管理镜像和容器的
# 镜像分层中也说到过，容器的COW特性，对容器的增删改查不会涉及到镜像层中的内容
# 这些功能就是由Storage Driver完成的，也是docker默认使用的driver
 Storage Driver: overlay2

2.Data Volume

Data Volume 本质上是 Docker Host 文件系统中的目录或文件，能够直接被 mount 到容器的文件系统中。

本文主要来说Data Volume

Data Volume 有以下特点：

  • Data Volume 是目录或文件，而非没有格式化的磁盘（块设备）。
  • 容器可以读写 volume 中的数据。
  • volume 数据可以被永久的保存，即使使用它的容器已经销毁或者关闭。

那现在知道了docker有两种存储数据的资源，同样都是存储数据资源，有什么样的区别呢

这就需要考虑到几个这样的场景

  • Database 软件 vs Database 数据
  • Web 应用 vs 应用产生的日志
  • 数据分析软件 vs input/output 数据
  • Apache Server vs 静态 HTML 文件

以上四点中，前者都属于静态（冷）数据，应用或者软件都是不怎么变化的，可以作为镜像来使用，也就是存放在镜像层中，由storage Driver来管理

而后者，属于动态（热）数据，数据库中的数据，日志，html页面，都是需要变化的动态数，就可以来使用volume卷来管理，是需要持久化的数据，应该与镜像分开来放

Volume容量

如何设置 voluem 的容量？

因为 volume 实际上是 docker host 文件系统的一部分，所以 volume 的容量取决于文件系统当前未使用的空间，目前还没有方法设置 volume 的容量。

这时候也就可以想到，之前在为容器限制使用物理机资源你的时候，对硬盘的限制，只能是读写速率的限制，不能进行容量大小的限制。

在具体的使用上，docker 提供了两种类型的 volume：bind mount 和 manage volume。

volume类型

bind mount一般用于物理机向容器中挂载，而manage volume用于容器中的数据挂载到本地的物理机中

bind mount

bind mount 是将 host 上已存在的目录或文件 mount 到容器。

挂载目录

如：在物理机写个文件mount到docker容器中

[root@localhost ~]# mkdir htdocs
[root@localhost ~]# vi htdocs/index.html
This is FeiYi add html.

启动容器时将目录挂载到容器的指定目录

通过使用-v/--volume参数来指定

–volume指定的目录必须是绝对路径

docker run -d -p 80:80 --volume 物理机路径:容器内路径 image-name

[root@localhost ~]# docker run -d -p 80:80 --name web --volume /root/htdocs/:/usr/local/apache2/htdocs httpd
6f6726e8372bb8fd618c6fb3f7a6212f17601b118eed342d64667a37cf1dfdfd

因为已经对本地进行了端口映射，使用访问本地ip即可知道index.html是不是自己写的内容

[root@localhost ~]# curl 192.168.1.11
This is FeiYi add html.

修改本地文件，同步到容器

[root@localhost ~]# echo "good good study" > htdocs/index.html 
[root@localhost ~]# curl 192.168.1.11
good good study

修改容器文件，同步到本地

[root@localhost ~]# docker exec -it web /bin/sh
# cd /usr/local/apache2/htdocs
# echo "day day up" > index.html
# exit
[root@localhost ~]# cat htdocs/index.html 
day day up 
[root@localhost ~]# curl 192.168.1.11
day day up

将该容器删掉之后也不会影响物理机的原始文件

[root@localhost ~]# docker rm -f web 
web
[root@localhost ~]# cat htdocs/index.html 
day day up

挂载目录/文件的权限

在bind mount的挂载类型中，存在两个权限rw和ro，也即是读写和只读，默认情况下的bind mount是rw权限，如果要指定为ro，可以进行以下操作

docker run -d -p 80:80 --volume 物理机路径:容器内路径:ro/rw image-name

启动容器时指定mount到的文件权限为ro

[root@localhost ~]# docker run -d -p 80:80 --volume htdocs:/usr/local/apache2/htdocs:ro --name web1 httpd
1e203710495879e23cf2ae84d2926d5480bfbb5537d91cbf6f76e650fea7ac40

进入容器写入数据测试，输出信息，不能去修改，Read-only，只读

[root@localhost ~]# docker exec -it web1 /bin/sh
# cd /usr/local/apache2/htdocs
# echo "nimei" > index.html
/bin/sh: 3: cannot create index.html: Read-only file system

挂载文件

[root@localhost ~]# docker run -d -p 80:80 --volume /root/htdocs/index.html:/usr/local/apache2/htdocs/new_index.html --name web httpd
284ad653a4f440789e88ec39ca4cf447f67c7a816fd3496c906130e83a2db9af
[root@localhost ~]# curl 192.168.1.11:80
<html><body><h1>It works!</h1></body></html>
[root@localhost ~]# curl 192.168.1.11/new_index.html
day day up

使用单一文件有一点要注意：host 中的源文件必须要存在，不然会当作一个新目录 bind mount 给容器。

挂载的目录有很多应用场景，比如我们可以将源代码目录 mount 到容器中，在 host 中修改代码就能看到应用的实时效果。再比如将 mysql 容器的数据放在 bind mount 里，这样 host 可以方便地备份和迁移数据。

bind mount 的使用直观高效，易于理解，但它也有不足的地方：bind mount 需要指定 host 文件系统的特定路径，这就限制了容器的可移植性，当需要将容器迁移到其他 host，而该 host 没有要 mount 的数据或者数据不在相同的路径时，操作会失败。

manage volume

managed volume 与 bind mount 在使用上的最大区别是不需要指定 mount 源，指明 挂载点就行了。

将前面用过的容器删除即可，因为我们要继续使用80端口，方便验证查看

挂载后自动生成volume id

还是以httpd镜像为例，命令中只指定了一个挂载点

[root@localhost ~]# docker run -d -p 80:80 --name web --volume /usr/local/apache2/htdocs httpd
c55e7a02c309204df25dd6372d6d13b2c13fe7c652809c33776f257071c4d5b0

意思是将容器中的该目录挂载到本地中用来管理volume的目录中/var/lib/docker/volume中

查看容器的信息来看挂载源和挂载点，方便更好的理解

[root@localhost ~]# docker inspect web
# 找到以下关键信息
        "Mounts": [
            {
                "Type": "volume",
                "Name": "c8234d831f3ca959f377abe71489dd8c39feec564eaca58f987c7bb31cdc37c0",
                "Source": "/var/lib/docker/volumes/c8234d831f3ca959f377abe71489dd8c39feec564eaca58f987c7bb31cdc37c0/_data",
                # 挂载源路径，挂载后的数据就放在这个路径，而这个id编号就是volume卷的id号
                "Destination": "/usr/local/apache2/htdocs",
                # 挂载点路径
                "Driver": "local",
                "Mode": "",
                "RW": true,
                "Propagation": ""
            }
        ],

以下操作可以看到manage volume管理的所有volume卷

[root@localhost ~]# docker volume ls
DRIVER              VOLUME NAME
local               c8234d831f3ca959f377abe71489dd8c39feec564eaca58f987c7bb31cdc37c0

进入物理机的挂载源中查看，存放的是容器中的挂载点文件

[root@localhost ~]# cd /var/lib/docker/volumes/c8234d831f3ca959f377abe71489dd8c39feec564eaca58f987c7bb31cdc37c0/_data
[root@localhost _data]# ls
index.html
[root@localhost _data]# cat index.html 
<html><body><h1>It works!</h1></body></html>

与bind mount 一样，这个文件的修改也能够直接更新到容器中

[root@localhost _data]# echo "feiyi" > index.html 
[root@localhost _data]# curl 192.168.1.11
feiyi

查看卷状态

[root@localhost  _data]# docker volume inspect c8234d831f3ca959f377abe71489dd8c39feec564eaca58f987c7bb31cdc37c0 
[
    {
        "CreatedAt": "2020-03-31T19:06:43+08:00",
        "Driver": "local",
        "Labels": null,
        "Mountpoint": "/var/lib/docker/volumes/c8234d831f3ca959f377abe71489dd8c39feec564eaca58f987c7bb31cdc37c0/_data",
        "Name": "c8234d831f3ca959f377abe71489dd8c39feec564eaca58f987c7bb31cdc37c0",
        "Options": null,
        "Scope": "local"
    }
]

同样删除容器后，该volume卷也不会消失

[root@localhost _data]# docker rm -f web 
web
[root@localhost _data]# ls
index.html

删除卷

[root@localhost _data]# docker volume rm c8234d831f3ca959f377abe71489dd8c39feec564eaca58f987c7bb31cdc37c0 
c8234d831f3ca959f377abe71489dd8c39feec564eaca58f987c7bb31cdc37c0

docker volume prune 删除没有用的卷，此命令慎用，它会自己判断你的卷容器是否无用。

命名volume卷

如果使用以上方法，挂载的目录多了之后，使用volume id根本不知道id是哪个容器的，最好是可以给他自定义一个volume name。

如：

[root@localhost ~]# docker run -d -p 80:80 --name web --volume httpd_test:/usr/local/apache2/htdocs httpd
3d2b3742b3bb79700daaac638b710273754390393875f757ccfdeb6dbce2cac1
[root@localhost ~]# docker volume ls
DRIVER              VOLUME NAME
local               httpd_test

查看容器的信息来看挂载源和挂载点

[root@localhost ~]# docker inspect web
# 查看以下关键信息
        "Mounts": [
            {
                "Type": "volume",
                "Name": "httpd_test",
                "Source": "/var/lib/docker/volumes/httpd_test/_data",
                # 挂载源已经不是一长串的id了，为httpd_test
                "Destination": "/usr/local/apache2/htdocs",
                "Driver": "local",
                "Mode": "z",
                "RW": true,
                "Propagation": ""
            }
        ],

去挂载源目录查看数据

[root@localhost ~]# cd /var/lib/docker/volumes/httpd_test/_data
[root@localhost _data]# cat index.html 
<html><body><h1>It works!</h1></body></html>

volume卷重复挂载

上面的volume卷httpd_test已经和web进行挂载，一个卷可以被进行多次挂载

[root@localhost ~]# docker run -itd --name bbox1 --volume httpd_test:/volume busybox
6d1232fee172b64bfb63f1edcfa6360b3c5223e63a861ea8e0c6c4afb8671254
[root@localhost ~]# docker exec -it bbox1 /bin/sh
/ # cat /volume/index.html 
<html><body><h1>It works!</h1></body></html>

虽然看起来这种方式像是，bind mount，只不过冒号前面是volume 名就可以将volume卷中的内容挂载到容器中的指定目录，如果目录不存在则会自动创建

这个时候在更改挂载文件中的内容会同步到两个容器中去

[root@localhost ~]# echo "go go go " > /var/lib/docker/volumes/httpd_test/_data/index.html 
[root@localhost ~]# curl 192.168.1.11
go go go 
[root@localhost ~]# docker exec -it bbox1 /bin/sh
/ # cat /volume/index.html 
go go go

这种方式更适合于web集群

对于这两种volume卷类型来说，即使已经相互挂载的容器，被使用docker stop停止之后，对物理机的挂载文件进行修改，对停止后的容器也是生效的。

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更新于：2020年10月23日

Docker

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