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Docker数据卷和数据卷容器

Charge8 发布时间：2020-09-13 23:34:39 ，浏览量：2

在使用 Docker的过程中，往往需要对容器内应用产生的数据进行持久化，或者需要将容器内数据进行备份，或者需要在多个容器之间进行数据共享，这必然会涉及到容器的数据管理：

  • Data Volume （数据卷）
  • Data Volume Dontainers （数据卷容器）
一、数据卷 Data Volume

数据卷（ Data Volume ）是一个可供一个或多个容器使用的特殊目录或文件（文件不常使用，容易出错出错，推荐使用目录），  这个目录和宿主机里的某个目录有特殊的映射关联关系，使用类似与 Linux 下对目录或者文件进行 mount（挂载）操作。

数据卷的特征：

  • 数据卷可以在容器之间共享和重用，容器之间传递数据将变得高效与方便;
  • 对数据卷内数据的修改会立马生效，无论是容器内操作还是宿主机本地操作;
  • 对数据卷的更新不会影响镜像，解耦开应用和数据;
  • 卷会一直存在，直到没有容器使用，可以安全地卸载它。

 

1、创建一个数据卷 - docker volume create 命令

在本地创建一个供容器使用和存储数据的新卷。如果未指定名称，则 Docker会生成一个随机名称。

基本语法：docker volume create [OPTIONS] [VOLUME]

OPTIONS说明：

  • --driver , -d    local    指定卷驱动程序名称
  • --label           设置卷的元数据
  • --name          指定卷名
  • --opt , -o       设置驱动程序特定选项
[root@centos7 ~]# docker volume create vtest1
vtest1
[root@centos7 ~]# docker volume create
93960c97d9ecdb820403d32e288e3fc844dcdadee757b46b3a7bb20a9c7950c0

默认采用内置的 local 驱动创建的本地卷只能被所在节点的容器使用。使用 -d 参数可以指定不同的驱动。

第三方驱动可以通过插件方式接入。这些驱动提供了高级存储特性，并为 Docker 集成了外部存储系统。涵盖了块存储、文件存储、对象存储等。已经存在有二三十种卷插件，涵盖了块存储、文件存储、对象存储等。

  • 块存储：相对性能更高，适用于对小块数据的随机访问负载。
  • 文件存储：包括 NFS 和 SMB 协议的系统，同样在高性能场景下表现优异。
  • 对象存储：适用于较大且长期存储的、很少变更的二进制数据存储。通常对象存储是根据内容寻址，并且性能较低。

 

2、查看数据卷的信息

1. 列出已知的所有卷 - docker volume ls命令

列出Docker已知的所有卷。您可以使用-f或 --filter标志进行过滤。

基本语法：docker volume ls [OPTIONS]

OPTIONS说明：

  • --quiet , -q      仅显示卷名
  • --filter , -f        提供过滤器值，格式为“键=值”（例如'dangling = true'）
  • dangling (boolean - true or false, 0 or 1)
  • driver (a volume driver’s name)
  • label (label= or label==)
  • name (a volume’s name)
[root@centos7 ~]# docker volume ls
DRIVER              VOLUME NAME
local               93960c97d9ecdb820403d32e288e3fc844dcdadee757b46b3a7bb20a9c7950c0
local               vtest1

2. 显示一个或多个卷上的详细信息 - docker volume inspect 命令

默认情况下，此命令将所有结果呈现在JSON数组中。

基本语法：docker volume inspect [OPTIONS] VOLUME [VOLUME...]

OPTIONS说明：

  • --format , -f    使用给定的Go模板格式化输出
[root@centos7 ~]# docker volume inspect vtest1 
[
    {
        "CreatedAt": "2020-09-13T22:08:32+08:00",
        "Driver": "local",
        "Labels": {},
        "Mountpoint": "/var/lib/docker/volumes/vtest1/_data",
        "Name": "vtest1",
        "Options": {},
        "Scope": "local"
    }
]

注意：

  • Driver 和 Scope 都是 local。这意味着卷使用默认 local 驱动创建，只能用于当前 Docker 主机上的容器。
  • Mountpoint 属性说明卷位于 Docker 主机上的位置。使用 local 驱动创建的卷在 Docker 主机上有其专属目录，在 Linux 中位于 /var/lib/docker/volumes 目录下。

查看 /var/lib/docker/volumes路径下，会发现所创建的数据卷。

[root@centos7 ~]# ls /var/lib/docker/volumes   
93960c97d9ecdb820403d32e288e3fc844dcdadee757b46b3a7bb20a9c7950c0
vtest1

 

3、删除 Docker 卷

1. 删除一个或多个未挂载的卷 - docker volume rm命令

删除一个或多个未挂载的卷。不能删除容器正在使用的卷。

基本语法：docker volume rm [OPTIONS] VOLUME [VOLUME...]

OPTIONS说明：

  • --force , -f    强制删除一个或多个卷
[root@centos7 ~]# docker volume rm 93960c97d9ecdb820403d32e288e3fc844dcdadee757b46b3a7bb20a9c7950c0
93960c97d9ecdb820403d32e288e3fc844dcdadee757b46b3a7bb20a9c7950c0

2. 删除所有未使用的本地卷 - docker volume prune命令

删除所有未使用的本地卷。未使用的本地卷是任何容器都未引用的卷。谨慎使用！

基本语法：docker volume prune [OPTIONS]

OPTIONS说明：

  • --filter        提供过滤器值（例如'label ='）
  • --force , -f    不提示确认  

3、删除正在被使用的数据卷 - docker rm -v 命令

删除正在被使用的数据卷，最后一个和该数据卷绑定的容器删除时，该数据卷也会一起删除。

基本语法：docker [container] rm [OPTIONS] CONTAINER [CONTAINER...]

OPTIONS说明：

  • -v， --volumes=false:删除与容器关联的数据卷。
[root@centos7 ~]# docker  rm -v containerID
二、使用数据卷

使用 docker [container] run 命令的 --mount 选项来挂载数据卷，也可以使用 -v 选项。

  • -t：    让Doker分配一个伪终端并绑定到容器的标准输入上, 
  • -i：    让容器的标准输人保持打开。
  • --name ' '：给容器起别名
  • -d:            在后台以守护态（Daemonized）形式运行
  • --mount    将文件系统挂载附加到容器，支持三种类型的数据卷，包括:
  • volume： 普通数据卷，映射到主机/var/lib/docker/volumes路径下; 
  • bind：      绑定数据卷，映射到主机指定路径下;
  • tmpfs：    临时数据卷，只存在于内存中（不常用）。

1、挂载已创建好的数据卷

创建并启动一个容器，同时使用 --mount  type=volume, source= , destination= 把一个已存在的数据卷挂载到该容器的某目录。destination 目录不存在时，会自动创建。

# 先进入数据卷
[root@centos7 ~]# cd /var/lib/docker/volumes/vtest1/_data
[root@centos7 _data]# docker run -dit --mount type=volume,source=vtest1,destination=/test1 centos:7             3709513c58491f1733707b1ee98a5d617626815034a1b675e2195de33d9518f4

 查看容器

[root@centos7 ~]# docker ps
CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND             CREATED             STATUS              PORTS               NAMES
3709513c5849        centos:7            "/bin/bash"         52 seconds ago      Up 51 seconds                           focused_borg
[root@centos7 ~]# docker attach 3709513c5849
[root@3709513c5849 /]# ls
anaconda-post.log  bin  dev  etc  home  lib  lib64  media  mnt  opt  proc  root  run  sbin  srv  sys  test1  tmp  usr  var

容器和宿主机 source 两边的目录，其中一个里面有更改数据，两边都会立马同步生效。

[root@centos7 _data]# touch a.txt
[root@centos7 _data]# ls
a  a.txt


[root@3709513c5849 /]# mkdir /test1/a
[root@3709513c5849 /]# ls /test1/    
a  a.txt

2、挂载不存在的数据卷到指定目录

创建并启动一个容器，同时使用 --mount  type=bind 把一个不存在的数据卷挂载到该容器的某目录。会自动创建该数据卷，然后挂载。

[root@centos7 ~]# mkdir /root/aabbcc
[root@centos7 ~]# docker run -dit --name 'vctos7' --mount type=bind,source=/root/aabbcc,destination=/abc2 centos:7
14849889c78fe8bec39f1418202be42857d5fb145862321a0530613bb44e99f4
[root@centos7 ~]# docker ps
CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND             CREATED             STATUS              PORTS               NAMES
14849889c78f        centos:7            "/bin/bash"         12 seconds ago      Up 11 seconds                           vctos7
[root@centos7 ~]# docker attach vctos7
[root@14849889c78f /]# ls
abc2  anaconda-post.log  bin  dev  etc  home  lib  lib64  media  mnt  opt  proc  root  run  sbin  srv  sys  tmp  usr  var

注意：查看数据卷时，默认在 /var/lib/docker/volumes路径下，但是，数据共享已经生效，操作同上。

[root@centos7 ~]# docker volume ls
DRIVER              VOLUME NAME
local               vtest1

3、使用 -v 选项挂载

type=bind的命令可以使用 -v 选项替换，作用同上，挂载数据卷

[root@centos7 ~]# docker run -dit --name 'v2ctos7' -v /root/aabbcc:/abc22 centos:7

如果 /root/aabbcc: 省略，数据卷默认会在 /var/lib/docker/volumes路径下

[root@centos7 ~]# docker run -dit --name 'v3ctos7' -v abc33 centos:7
0411175b83bef5480afa6b90e8700b7164f295967fbd6a0aab102c4da8007f14
[root@centos7 ~]# docker volume ls
DRIVER              VOLUME NAME
local               5095ae7cabdbdcc2da056ce8c464804e6e82690951e8c0157069f5c39dde0ab0
local               vtest1

4、指定容器内对所挂载数据卷内的数据为只读

Docker挂载数据卷的默认权限是读写（rw）。

加了 :ro之后，容器内对所挂载数据卷内的数据为只读。无法修改。宿主机这边的 source 读写不影响。

[root@centos7 ~]# docker run -dit --name 'v2ctos7' -v /root/aabbcc:/abc22:ro centos:7
三、数据卷容器 Data Volume Dontainers

数据卷容器本身也是一个容器，和容器的操作一样。

但是它的目的是专门提供数据卷给其他容器挂载的，从而实现在多个容器之间共享一些持续更新的数据。

1、创建一个数据卷容器

创建一个数据卷容器 vdbctos7，并挂载一个数据卷到该容器里的 /dbdata目录。

[root@centos7 ~]# mkdir /root/vdbdata
[root@centos7 ~]# docker run -it --name 'vdbctos7' -v /root/vdbdata:/dbdata centos:7
[root@a33fb1c89ad2 /]# ls
anaconda-post.log  bin  dbdata  dev  etc  home  lib  lib64  media  mnt  opt  proc  root  run  sbin  srv  sys  tmp  usr  var

2、创建几个容器

创建几个容器，并使用 --volumes-from 来挂载vdbctos7数据卷容器中的数据卷。

  • --volumes-from    从其他容器挂载卷
[root@centos7 ~]# docker run -dit --name 'db1' --volumes-from vdbctos7 centos:7
f2df8cdc7b2bed3884db9e621c79d7ae5792c2f636aaa9faddb3610ba8ec63c3
[root@centos7 ~]# docker run -dit --name 'db2' --volumes-from vdbctos7 centos:7 
7c330d1e5721d67e61389dbd7c90faef0b3d8c75e1dfc09a1acf0322eb297ef9

此时，容器db1和db2都挂载到同一个数据卷到相同的 /dbdata目录，三个容器任何一方在该目录下的写人，其他容器都可以看到。宿主机 /vdbdata目录中写入，其他容器也都可以看到。

注意：如果删除了挂载的容器（包括vdbctos7、db1和db2），数据卷并不会被自动删除。必须在删除最后一个还挂载着它的容器时显式使用 docker rm -v 命令来指定同时删除关联的容器和数据卷。

四、数据卷容器的备份、恢复、迁移

可以利用数据卷对其中的数据进行进行备份、恢复和迁移。

[root@centos7 ~]# docker ps 
CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND             CREATED             STATUS              PORTS               NAMES
7c330d1e5721        centos:7            "/bin/bash"         21 hours ago        Up 33 seconds                           db2
f2df8cdc7b2b        centos:7            "/bin/bash"         21 hours ago        Up 37 seconds                           db1
a33fb1c89ad2        centos:7            "/bin/bash"         21 hours ago        Up 15 seconds                           vdbctos7

1、备份

使用下面的命令来备份 vdbctos7数据卷容器内的数据卷 dbdata:

命令格式：# docker  run --name 'backupcon' --volumes-from vdbctos7 -v  $(pwd):/backup  centos:7  tar  cvf  /backup/backup.tar  /dbdata

具体分析：

  • 首先利用 centos:7 镜像创建了一个容器backupcon；
  • 使用--volumes-from vdbctos7 参数来让 backupcon容器挂载vdbctos7数据卷容器的数据卷（即dbdata 数据卷）;
  • 使用 -v $(pwd):/backup参数来挂载本地的当前目录到backupcon容器的/backup目录。
  • backupcon容器创建启动后，使用 tar cvf /backup/backup.tar  /dbdata 命令将  /dbdata下内容备份为容器内的/backup/backup.tar文件。
  • 即宿主机当前目录下的backup.tar

通俗的讲，加深印象：

  • 其实，backupcon容器也是一个数据卷容器（共享其他容器的可持续更新的/dbdata数据卷数据），
  • 同时backupcon容器的/backup目录与宿主机的$(pwd)当前目录映射关联，
  • 然后，使用tar命令来打包共享的/dbdata数据卷到backupcon容器的/backup/backup.tar，
  • 所以，在宿主机当前目录下可看到backup.tar的备份文件。
  •  
  • $(pwd) 表示当前目录，也可自定义宿主机路径。
  • 也可以使用 docker run 的更多参数来操作 backupcon容器。

例如：完成备份操作后让backupcon容器销毁

--rm，--rm=true|fasle    容器退出后是否自动删除，不能跟 -d 同时使用。

[root@centos7 ~]# mkdir /root/vbackup
[root@centos7 ~]# docker run --rm --name 'backupcon' --volumes-from vdbctos7 -v /root/vbackup:/backup centos:7 tar cvf /backup/backup.tar /dbdata
tar: Removing leading `/' from member names
/dbdata/
/dbdata/db1.txt
/dbdata/db2.txt
/dbdata/vdbctos7.txt
/dbdata/vdbdata.txt
[root@centos7 ~]# ls /root/vbackup/
backup.tar

2、恢复

如果要将上面备份好的 backup.tar文件恢复数据到一个或者多个容器中。使用下面命令：

命令格式：# docker run --name 'backupcon2' --volumes-from vdbctos7 -v $(pwd):/backup  centos:7  tar xvf  /backup/backup.tar -C /

  • tar命令 -C 参数是解压到指定目录中

具体分析：

  • 首先利用 centos:7 镜像创建了一个容器backupcon2；
  • 使用--volumes-from vdbctos7参数来让 backupcon容器挂载vdbctos7数据卷容器的数据卷（即dbdata 数据卷）;
  • 使用 -v $(pwd):/backup参数来挂载本地的当前目录到backupcon2容器的/backup目录。
  • backupcon2容器创建启动后，使用 tar xvf  /backup/backup.tar -C / 命令将 /backup/backup.tar拆到到 backupcon2容器的 / 目录下（或者其他目录，然后文件迁移到容器之间共享的卷中）。
  • 所以，与 dbdata 数据卷有映射关联的容器都可以看到恢复的数据。

实例：先把 vdbctos7容器的卷数据删除，然后恢复。

[root@f2df8cdc7b2b dbdata]# rm -rf db1.txt  db2.txt  vdbctos7.txt  vdbdata.txt
[root@f2df8cdc7b2b dbdata]# ll
total 0
[root@centos7 ~]# docker run --rm --name 'backupcon2' --volumes-from vdbctos7 -v /root/vbackup:/backup2 centos:7 tar xvf /backup2/backup.tar -C /
dbdata/
dbdata/db1.txt
dbdata/db2.txt
dbdata/vdbctos7.txt
dbdata/vdbdata.txt
[root@centos7 ~]#

其他容器也恢复数据了。 

[root@f2df8cdc7b2b dbdata]# ls
db1.txt  db2.txt  vdbctos7.txt  vdbdata.txt

总结：利用数据卷对其中的数据进行进行备份、恢复和迁移，其实就是创建新容器，挂载数据卷（挂载目录自定义），实现容器之间数据共享，最后使用 tar命令打包拆包。

 

—— Stay Hungry. Stay Foolish. 求知若饥，虚心若愚。

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