Docker 数据卷详解

一、数据卷简介

1、引言

docker的镜像是由多个只读的文件系统叠加在一起形成的。当我们在我启动一个容器的时候，docker会加载这些只读层并在这些只读层的上面(栈顶)增加一个读写层。这时如果修改正在运行的容器中已有的文件，那么这个文件将会从只读层复制到读写层。该文件的只读版本还在，只是被上面读写层的该文件的副本隐藏。当删除docker,或者重新启动时，之前的更改将会消失。在Docker中，只读层及在顶部的读写层的组合被称为Union File System（联合文件系统）。

为了很好的实现数据保存和数据共享，Docker提出了Volume这个概念，简单的说就是绕过默认的联合文件系统，而以正常的文件或者目录的形式存在于宿主机上。又被称作数据卷。

2、什么是数据卷

数据卷是一个可供一个或多个容器使用的特殊目录，它绕过UFS,可以提供很多有用的特性： - 数据卷可以在容器之间共享和重用 - 对数据卷的修改会立马生效 - 对数据卷的更新，不会影响镜像 - 数据卷默认会一直存在，即使容器被删除 Docker中提供了两种挂载方式，-v和-mount

3、为什么使用数据卷？

Docker的镜像是由一系列的只读层组合而来，当启动一个容器的时候，Docker加载镜像的所有只读层，并在最上层加入一个读写层。这个设计使得Docker可以提高镜像构建、存储和分发的效率，节省了时间和存储空间，然而也存在如下问题。

• 容器中的文件在宿主机上存在形式复杂，不能在宿主机上很方便的对容器中的文件进行访问
• 多个容器之间的数据无法共享
• 当删除容器时，容器产生的数据将丢失

为了解决这些问题，Docker引入了数据卷（volume）机制。volume是存在一个或多个容器中的特定文件或文件夹，这个目录能够独立于联合文件系统的形式在宿主机中存在，并为数据的共享与持久提供一下便利。

• volume在容器创建时就初始化，在容器运行时就可以使用其中的文件
• volume能在不同的容器之间共享和重用
• 对volume中的数据的操作会马上生效
• 对volume中数据操作不会影响到镜像本身
• volume的生存周期独立于容器的生存周期，即使删除容器，volume仍然会存在，没有任何容器使用的volume也不会被Docker删除

二、数据卷的基本使用

1、创建数据卷

docker volume create mydata
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2、查看所有数据卷

docker volume ls
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3、查看数据卷信息

docker volume inspect mydata
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MountPoint为数据在本机存放的位置

三、Docker安装nginx并使用数据卷配置同步映射

这里可以参考我的另一篇博客
Docker安装nginx并使用数据卷配置同步映射.

四、Docker 安装MySQL并使用数据卷实现数据持久化

这里可以参考我的另一篇博客
Docker 安装MySQL并使用数据卷实现数据持久化.

五、具名和匿名挂载

1、匿名挂载

-v 容器内路径

docker run -d -P --name nginx02 -v /ect/nginx nginx
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• 查看所有volume的情况
  

这种就是匿名挂载，-v 只写了容器内的路径，没有写容器外的路径

2、具名挂载

通过 -v 卷名：容器内路径

 docker run -d -P --name nginx03 -v juming-nginx:/etc/nginx nginx
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• 查看所有volume的情况
  
• 查看一下这个卷
  

所有的docker容器内的卷，没有指定目录的情况下 都在 /var/lib/docker/volumes/xxx/_data

通过具名挂载可以方便找到我们的一个卷，因此大多数情况下使用具名挂载

3、具名挂载、匿名挂载和指定路径挂载如何区分

• 匿名挂载

-v 容器内路径

• 具名挂载

-v 卷名：容器内路径

• 指定路径挂载

-v /宿主机路径：容器内路径

4、拓展

• 通过 -v 容器内路径： ro rw 改变读写权限

只读：ro readonly
可读可写 ： rw readwite

• 一旦设置了容器权限，容器挂载出来的内容就有限定了

 docker run -d -P --name nginx03 -v juming-nginx:/etc/nginx:ro nginx
  docker run -d -P --name nginx03 -v juming-nginx:/etc/nginx:rw nginx
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ro 只要看到ro就说明这个路径只能通过宿主机来操作，容器内部无法操作！

六、数据卷之DockerFile

1、创建dockerfile文件

• 新建文件夹 docker-test-volume
  
• 创建一个dockerfile文件

输入 i 进入编辑模式
文件中的内容 指令（大写）
按Esc返回，输入 ：wq 退出并保存

vim dockerfile1
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文件中的每个命令，就是镜像的一层！

2、生成镜像

docker build -f dockerfile1 -t lyp/centos .
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3、运行自己创建的镜像

这个卷和外部一定有一个同步的目录

4、查看容器信息

5、查看一下卷挂载的路径

6、测试一下刚才的文件是否同步出去

这种方式使用十分多，因为通常要自己构建镜像！
假设构建镜像的时候没有挂载卷，要手动镜像挂载 -v 卷名：容器内路径！

七、数据卷容器

1、运行镜像，容器命名为docker01

docker run -it --name docker01 [镜像ID]
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2、运行镜像，容器命名为docker02，并使用数据卷实现容器间数据共享

docker run -it --name docker02 --volumes-from docker01 lyp/centos
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3、在容器docker01中新建文件

• 在容器docker02中查看
  

4、运行容器docker03，继续测试

• 此时docker01与docker02容器都在运行中

• 在容器docker03中新建文件

• 进入docker01和docker02中进行查看

显然这三个容器通过 --volume-from 实现了数据同步

5、退出docker01，并删除，测试数据是否还同步

exit
docker ps
docker ps -a
docker rm -f [容器ID]
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4

• 查看docker01与docker02的数据是否还存在

测试依旧可以访问

结论：

• 容器之间配置信息的传递，数据卷容器的生命周期一直持续到没有容器使用为止。
• 如果持久化到了本地，这个时候，本地的数据是不会删除的！

6、多个MySQL实现数据共享

docker run -d -p 3310:3306 -v /etc/mysql/conf.d  -v /var/lib/mysql -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=root --name mysql01 mysql:8.0
docker run -d -p 3310:3306 -v /etc/mysql/conf.d  -v /var/lib/mysql -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=root --name mysql02 --volumes-from mysql01 mysql:8.0
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这个时候，可以实现两个MySQL容器数据同步！