数据卷的相关命令_本关的任务是学习删除数据卷,要求学习这参照示例,将container1容器对应的数据卷删

数据卷的相关命令

数据卷背景

在介绍VOLUME指令之前，我们来看下如下场景需求：

1）容器是基于镜像创建的，最后的容器文件系统包括镜像的只读层+可写层，容器中的进程操作的数据持久化都是保存在容器的可写层上。一旦容器删除后，这些数据就没了，除非我们人工备份下来（或者基于容器创建新的镜像）。能否可以让容器进程持久化的数据保存在主机上呢？这样即使容器删除了，数据还在。

2）当我们在开发一个web应用时，开发环境是在主机本地，但运行测试环境是放在docker容器上。

这样的话，我在主机上修改文件（如html，js等）后，需要再同步到容器中。这显然比较麻烦。

3）多个容器运行一组相关联的服务，如果他们要共享一些数据怎么办？

对于这些问题，我们当然能想到各种解决方案。而docker本身提供了一种机制，可以将主机上的某个目录与容器的某个目录（称为挂载点、或者叫卷）关联起来，容器上的挂载点下的内容就是主机的这个目录下的内容，这类似linux系统下mount的机制。 这样的话，我们修改主机上该目录的内容时，不需要同步容器，对容器来说是立即生效的。 挂载点可以让多个容器共享。

 

在日常的docker使用情况中，我们可能有这样的一些需求：

1. 是否可以在宿主机上，不启动容器，便能够直接访问甚至修改容器中的某些文件？
2. 容器与容器之间是否可以数据共享？
3. 可以使容器中的某些数据不随着容器的删除而随之删除吗？

   在Docker中提供了数据卷（Volume）机制，通过它可以完美地解决上述的问题。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，并且有一些有用的特性。

   数据卷有以下的一些有用的特性:

4. 数据卷可以在容器之间共享和重用
5. 对数据卷的修改会立马生效
6. 对数据卷的更新，不会影响镜像
7. 数据卷的生命周期独立于容器的生命周期，它默认会一直存在，即使容器被删除。

   数据卷的实现原理

   在介绍数据卷的原理之前，我们先介绍Linux的挂载与特殊的"绑定挂载"。

   在Linux中，挂载通常是指将一个设备（通常是存储设备，例如光盘、U盘或者某个分区等）作为挂载点，挂载到某个目录上去。在Linux中，如果想要访问存储设备中的文件，那么必须先将存储设备挂载到Linux文件系统的某个目录上，然后才能通过访问这个目录来访问存储设备。

   "绑定挂载"是一种特殊的挂载方式，首先它与挂载不同，"绑定挂载"是将一个目录挂载到另外一个目录上。然后绑定挂载后的两个目录会在内容上保持完全一致，也就是说，对其中一个目录做出修改，也相当于对另外一个目录看做出了同样的修改。我们可以通过以下链接加深一下绑定挂载的理解：http://www.codeweblog.com/%E5%85%B3%E4%BA%8Emount-bind%E7%9A%84%E7%90%86%E8%A7%A3

   而Docker的数据卷机制其实是通过Linux系统的"绑定挂载"实现的。数据卷volume的本质是在容器的创建过程中，将宿主机的一个指定目录（"数据卷"的内容将会保存在宿主机的这个目录）挂载到容器中某个目录（容器的这个目录也称之为"挂载点"），而这里用到挂载方法就是"绑定挂载"。

   从数据卷的原理看数据卷的应用场景

   由于在容器的创建过程中，可以一个宿主机的指定目录"绑定挂载"到指定容器的某个目录。而且"绑定挂载"之后容器内的目录会和宿主机的指定目录始终保持完全一致，所以上面的应用场景就很容易实现了。

   如果想要不启动容器，就访问或者修改容器中的某个目录，只需要创建一个数据卷，然后将数据卷挂载到容器的该目录即可了。由于数据卷的内容会和容器中该目录的内容始终保持一致，那么就可以访问或者修改"数据卷"其实也就是访问或修改"容器的对应目录"了。

   同理，如果想要实现容器间数据的共享，只要把"数据卷"挂载到不同容器的某个目录就行了，这样不同容器的指定目录的内容就会保持完全一致了。

   容器在删除的时候，只会将容器对应的可写层删除掉，而不会将"数据卷"删除掉。所以如果想在容器中删除时，某些数据能够保留下来，那么只需事先将"数据卷"挂载到容器的某个目录，然后将需要保留的数据复制到该目录中就可以了。这样这些数据就不会随着容器的删除而随之删除，它会保留在"数据卷"之中了。

    

   创建一个数据卷

   创建一个名为vo1的数据卷，并将该数据卷挂载到container1容器的/dir1目录。

   相关知识

   在阅读相关知识之前，请先阅读背景知识对数据卷有一定的了解。如果您能够看明白数据卷的原理，那么我相信接下来的学习会非常地轻松。如果看不懂也没有关系，让我们在学习中慢慢地加深理解。希望学习完这个实训，能让你对数据卷有一个全新的理解。

   创建一个数据卷

   Docker1.9版本以后，docker提供了一条新的命令：docker volume，用来创建、查看、删除数据卷。而传统的docker run -v创建一个数据卷的方式也仍然保留了下来。

   可以使用docker volume create创建一个数据卷，并指定数据卷的名字，如下所示：下面这条命令将创建了一个名为vo1的数据卷。

   (1)docker volume create --name vo1

   除此以外，还可以在创建新容器的时候，通过添加-v标签创建一个数据卷，如下所示：下面这条命令基于ubuntu进行创建并启动了一个容器，然后创建了一个"随机名字"的volume，并挂载到容器的/data目录。

   (2)docker run -itd -v /data ubuntu /bin/bash

   当然也可以在创建新容器的时候，指定数据卷的名字，如下所示：这个命令就创建了一个名为vo2的数据卷，并挂载到了容器的/data目录。

   (3)docker run -itd -v vo2:/data ubuntu /bin/bash

   之前我们说过，"数据卷"的内容会保存在宿主机的一个指定的目录上，默认情况下，在创建数据卷时，会在宿主机中的/var/lib/docker/volume/下创建一个以"数据卷名"为名的目录，并将数据卷的内容保存在该目录下的/_data目录下（也就是将数据卷的内容保存在/var/lib/docker/volume/数据卷名/_data/中）。

   在日常的工作中，我们一般不会用第一种方式来创建一个数据卷，因为一个没有被容器使用的数据卷显然意义是不大的。如果需要指定数据卷的名字，用第三种方式来创建就比较好了。

   前面说过，数据卷的内容会与容器的挂载点内容完全保持一致，大家可以在右侧命令行进行，加深对绑定挂载的理解。

   任务要求

   本关的编程任务是补全step1/createvolume.sh脚本文件的内容，要求实现创建一个数据卷。具体要求如下：

• 创建一个名为vo1的数据卷，并将该数据卷挂载到container1容器的/dir1目录。

  本关涉及的代码文件step1/createvolume.sh的代码框架如下：

  #!/bin/bash

  #创建一个名为vo1的数据卷，并将该数据卷挂载到container1容器的/dir1目录。

  #********** Begin *********#

   

  docker run --name container1 -itd -v vo1:/dir1 ubuntu /bin/bash

   

  详细介绍

  一、通过docker run命令

  1、运行命令：docker run --name test -it -v /home/xqh/myimage:/data ubuntu /bin/bash

  其中的 -v 标记 在容器中设置了一个挂载点 /data（就是容器中的一个目录），并将主机上的 /home/xqh/myimage 目录中的内容关联到 /data下。

  这样在容器中对/data目录下的操作，还是在主机上对/home/xqh/myimage的操作，都是完全实时同步的，因为这两个目录实际都是指向主机目录。

  2、运行命令：docker run --name test1 -it -v /data ubuntu /bin/bash

  上面-v的标记只设置了容器的挂载点，并没有指定关联的主机目录。这时docker会自动绑定主机上的一个目录。通过docker inspect 命令可以查看到。

  

  xqh@ubuntu:~/myimage$ docker inspect test1

  [

  {

  "Id": "1fd6c2c4bc545163d8c5c5b02d60052ea41900a781a82c20a8f02059cb82c30c",

  .............................

  "Mounts": [

  {

  "Name": "0ab0aaf0d6ef391cb68b72bd8c43216a8f8ae9205f0ae941ef16ebe32dc9fc01",

  "Source": "/var/lib/docker/volumes/0ab0aaf0d6ef391cb68b72bd8c43216a8f8ae9205f0ae941ef16ebe32dc9fc01/_data",

  "Destination": "/data",

  "Driver": "local",

  "Mode": "",

  "RW": true

  }

  ],

  ...........................

  

  上面 Mounts下的每条信息记录了容器上一个挂载点的信息，"Destination" 值是容器的挂载点，"Source"值是对应的主机目录。

  可以看出这种方式对应的主机目录是自动创建的，其目的不是让在主机上修改，而是让多个容器共享。

  二、通过dockerfile创建挂载点

  上面介绍的通过docker run命令的-v标识创建的挂载点只能对创建的容器有效。

  通过dockerfile的 VOLUME 指令可以在镜像中创建挂载点，这样只要通过该镜像创建的容器都有了挂载点。

  还有一个区别是，通过 VOLUME 指令创建的挂载点，无法指定主机上对应的目录，是自动生成的。

  #test

  FROM ubuntu

  MAINTAINER hello1

  VOLUME ["/data1","/data2"]

  上面的dockfile文件通过VOLUME指令指定了两个挂载点 /data1 和 /data2.

  我们通过docker inspect 查看通过该dockerfile创建的镜像生成的容器，可以看到如下信息

     

  

  "Mounts": [

  {

  "Name": "d411f6b8f17f4418629d4e5a1ab69679dee369b39e13bb68bed77aa4a0d12d21",

  "Source": "/var/lib/docker/volumes/d411f6b8f17f4418629d4e5a1ab69679dee369b39e13bb68bed77aa4a0d12d21/_data",

  "Destination": "/data1",

  "Driver": "local",

  "Mode": "",

  "RW": true

  },

  {

  "Name": "6d3badcf47c4ac5955deda6f6ae56f4aaf1037a871275f46220c14ebd762fc36",

  "Source": "/var/lib/docker/volumes/6d3badcf47c4ac5955deda6f6ae56f4aaf1037a871275f46220c14ebd762fc36/_data",

  "Destination": "/data2",

  "Driver": "local",

  "Mode": "",

  "RW": true

  }

  ],

  

  可以看到两个挂载点的信息。

  三、容器共享卷（挂载点）

  docker run --name test1 -it myimage /bin/bash

  上面命令中的 myimage是用前面的dockerfile文件构建的镜像。 这样容器test1就有了 /data1 和 /data2两个挂载点。

  下面我们创建另一个容器可以和test1共享 /data1 和 /data2卷 ，这是在 docker run中使用 --volumes-from标记，如：

  可以是来源不同镜像，如：

  docker run --name test2 -it --volumes-from test1  ubuntu  /bin/bash

  也可以是同一镜像，如：

  docker run --name test3 -it --volumes-from test1  myimage  /bin/bash

  上面的三个容器 test1 , test2 , test3 均有 /data1 和 /data2 两个目录，且目录中内容是共享的，任何一个容器修改了内容，别的容器都能获取到。

     

  四、最佳实践：数据容器

  如果多个容器需要共享数据（如持久化数据库、配置文件或者数据文件等），可以考虑创建一个特定的数据容器，该容器有1个或多个卷。

  其它容器通过--volumes-from 来共享这个数据容器的卷。

  因为容器的卷本质上对应主机上的目录，所以这个数据容器也不需要启动。

  如： docker run --name dbdata myimage echo "data container"

     

  说明：有个卷，容器之间的数据共享比较方便，但也有很多问题需要解决，如权限控制、数据的备份、卷的删除等。这些内容后续文章介绍。

  五、特别说明

  挂载宿主机目录

  当然用户也可以指定宿主机具体目录作为数据卷的内容，挂载到容器的"挂载点"。如下所示：下面将宿主机的/host/dir挂载到了容器的/container/dir目录。

1. docker run --name vocotainer1 -v /host/dir:/container/dir ubuntu
   							
   

   但是需要注意的是，宿主机的目录和容器的目录必须使用绝对路径。如果宿主机不存在/host/dir目录，则会创建一个空文件夹。在/host/dir下的所有文件和文件夹都可以在容器中在/container/dir下被访问。如果镜像中本来就存在/container/dir文件夹，那么该文件夹下所有内容都会被删除，保证与宿主机中文件夹一致。

   同时创建多个数据卷

   当然在挂载的时候也可以同时创建多个数据卷，例如下面的命令就创建了两个数据卷：
   docker run --name vocotainer2 -v co2vo1:/data -v co21vo2:/dir1 ubuntu。同理一次指定多个宿主机的目录挂载到容器中也是可行的。

   与其他容器共享数据卷(--volumes-from)

   在使用docker run创建并启动一个新容器时，也可以使用--volumes-from标签使容器与已有的容器共享数据卷。

   如下所示，下面的命令创建了一个名为vocotainer3的容器，并与vocontainer1共享数据卷。因为vocontainer1的挂载点在/container/dir上，所以如果vocotainer3的挂载点也将会是/container/dir。

2. docker run --name vocotainer3 -- volumes-from vocontainer1 ubuntu
   							
   

   通常如果有一些文件如果需要被多个容器共享，一种常见的做法就是创建一个数据容器（该容器仅仅用来共享数据而不做其他用途），其他容器与之共享数据卷。

   查看数据卷

   想象一下这样的场景，假设事先执行了docker run -v /data --name vocontainer1 ubuntu,由于-v标签没有指定"数据卷名"，那么为数据卷会随机生成一个"数据卷名"。那我们如何知道vocontainer1对应的数据卷名是什么呢？？

   本关任务是学习查看一个数据卷的信息，要求学习者参照示例，输出容器container1创建的数据卷的名字。

   相关知识

   查看数据卷的具体信息

   在Docker中可以通过docker inspect查看容器、镜像、数据卷等的具体信息，为了区分，所以最好指定具体类型为容器。通过--type参数可以指定具体类型，而--type container就是声明具体类型为容器。

   执行docker inspect --type container vocontainer1，执行结果如下所示（已经省略很多无关信息）
   

   从上图中我们可以了解到，vocontainer1的数据卷名为b892ce74e55fe1672ec0af69b93661384bbb8334922e1a47c42b122b5885cf0e，数据卷的内容保存在/var/lib/docker/volumes/b892ce74e55fe1672ec0af69b93661384bbb8334922e1a47c42b122b5885cf0e/_data中，挂载点为/data。数据卷内容可读写。

   仅查看数据卷的名字

   当然如果仅仅只想查看容器对应的volumeName可以通过以下命令获得，其中--format用来解析docker inspect输出的json串，具体在这就不展开了。有兴趣的同学可以深入研究。

3. docker inspect --type container --format='{{range .Mounts}}{{.Name}}{{end}}' containerName|containerId
   							
   

   例如，如果我想查看vocontainer1的数据卷名字，我可以执行以下命令：

4. docker inspect --type container --format='{{range .Mounts}}{{.Name}}{{end}}' vocontainer1
   							
   

   任务要求

   本关的编程任务是补全step3/infovolume.sh脚本文件的内容，要求实现查看一个数据卷的信息。具体要求如下：

• 输出容器container1创建的数据卷的名字

  本关涉及的代码文件step3/infovolume.sh的代码框架如下：

  #创建一个容器，并创建一个随机名字的数据卷挂载到容器的/data目录

  docker run --name container1 -v /data ubuntu

  #输出容器container1创建的数据卷的名字

  #********** Begin *********#

  docker inspect --type container --format='{{range .Mounts}}{{.Name}}{{end}}' container1

  #********** End **********#

   

  删除数据卷

  数据卷是被设计用来持久化数据的，它的生命周期独立于容器，如果在创建容器时挂载了数据卷，执行docker rm删除容器时，并不会自动地将容器对应的数据卷删除掉。在Docker中也不存在垃圾回收这样的机制来处理没有任何容器引用的数据卷。

  本关的任务是学习删除数据卷，要求学习这参照示例，将container1容器对应的数据卷删除掉。

  相关知识

  删除数据卷的三种方式

  第一种方式：docker volume rm volumeName

  如果知道想要删除的数据卷的名字，那么可以直接使用这种方式去删除一个数据卷，但是只会尝试地去删除数据卷，如果该数据卷还被容器使用，那么将删除不成功，但是如果这个数据卷已经不被任何容器所使用了，那么数据卷将会被删除。

  第二种方式：docker rm -v containerId|containerName

  在删除容器时如果想要将容器对应的数据卷也同时删除掉，可以使用指定-v标签，但是值得注意的是，这种方法也只会尝试地去删除容器对应的数据卷，如果该数据卷还被其他容器使用，那么将删除不成功，但是如果这个数据卷已经不被任何其他容器所使用了，那么数据卷将会被删除。

  如果是docker run -v /data --name container1 ubuntu创建的数据卷（没有显示指定数据卷名），如果该数据卷没有被其他任何容器使用，那么在使用docker rm -v container1尝试删除container1容器以及对应的数据卷时，会把数据卷删除掉。

  但是如果用docker run -v vo1:/data --name container1 ubuntu创建的数据卷（显示指定数据卷名），也就是创建时指定了"数据卷名"，那么在使用docker rm -v container1尝试删除容器以及对应的数据卷时，不会将数据卷删除，只是解除了数据卷和容器的联系。如果要删除数据卷，还得在上述基础上，继续使用docker volume rm vo1。

  第三种方式：在创建容器时指定--rm标签

  如果在创建容器时指定了--rm标签，那么在容器处于"终止状态"时就会删除容器以及尝试删除容器所对应的数据卷。当然在删除容器对应的数据卷时，如果没有指定了数据卷名，那么将删除对应的数据卷。如果指定了数据卷名，也只是解除了数据卷和容器的联系，真正要删除，还得执行docker volume rm

  删除无用的数据卷

  在我们的工作中难免在删除容器时忘记删除了数据卷，当然我们可以通过docker volume rm一条条地尝试的去删除。但是docker提供了更加简便的方法。也就是:docker volume prune，如果执行这条命令，那么会将所有没有被容器使用的数据卷删除掉。

  docker volume prune

  任务要求

  本关的编程任务是补全step4/rmvolume.sh脚本文件的内容，要求实现删除一个数据卷。具体要求如下：

• 将container1容器对应的数据卷删除掉。

  本关涉及的代码文件step4/rmvolume.sh的代码框架如下：

  #!/bin/bash

  #创建一个名为container1的容器，创建一个数据卷挂载到容器的/data目录

  docker run -v vo4:/data --name container1 ubuntu

  #删除container1对应的数据卷

  #********** Begin *********#

  docker rm -v container1

  docker volume rm vo4

   

  #********** End **********#

   

  备份与恢复数据卷

  备份一个数据卷

  首先创建一个容器vocontainer1，并创建了一个名为db1的数据卷，将数据卷挂在到容器的/dbdate目录

1. docker run -v db1:/dbdate --name vocontainer1 ubuntu
   							
   

   下面开始备份一个数据卷。首先进入一个空白目录，使用--volumes-from创建一个新容器，这样新容器与dbcontainer1容器共享dbdata挂载目录，同时把主机上的当前目录挂载到容器的 /backup 目录。命令如下：

2. docker run --volumes-from dbcontainer1 -v $(pwd):/backup ubuntu tar -cvf /backup/backup.tar /dbdata
   							
   

   容器启动后，使用了tar 命令来将 dbdata目录压缩，并保存在 /backup/backup.tar文件中，由于主机的当前目录挂载在容器的/backup目录下，而绑定挂载的两个目录的内容完全保持一致，所以相当于将dbcontainer1数据卷的内容压缩后备份到了宿主机的当前目录了。

   恢复一个数据卷

   假设一不小心名为db1的数据卷给删除掉了，可以这么恢复：

   首先创建一个带有空数据卷的容器dbcontainer2，挂载目录为/dbdata,数据卷名为db1。命令如下所示：

3. docker run -v db1:/dbdata --name dbcontainer2 ubuntu /bin/bash
   							
   

   然后进入之前保存backup.tar的宿主机目录，在该目录下执行下面命令，该命令创建一个新容器，新容器与dbcontainer2容器共享dbdata挂载目录，同时将主机的当前目录挂载的容器的/backup中。

4. docker run --volumes-from dbcontainer2 -v $(pwd):/backup busybox tar -xvf /backup/backup.tar -C /dbdata
   							
   

   启动容器时，使用tar命令将数据卷的备份文件backup.tar解压到/dbdata目录，由于该容器与dbcontainer2容器共享一个数据卷，也就相当于将backup.tar解压到了dbcontainer2的/dbdata目录。
   又因为dbcontainer2将名为db1的数据卷挂载到了/dbdata上，所以实质上就将db1的数据卷内容完全恢复了！

   任务要求

   本关的编程任务是补全step5/reback.sh脚本文件的内容，要求实现备份和恢复数据卷。具体要求如下：

• 将名为vo1的数据卷备份
• 使用备份文件恢复vo1数据卷

  本关涉及的代码文件step5/reback.sh的代码框架如下：

   

  #!/bin/bash

  # 创建一个vo1的数据卷，并在数据卷中添加1.txt文件

  docker run --name vocontainer1 -v vo1:/dir1 ubuntu touch /dir1/1.txt

  #1.将vo1数据卷的数据备份到宿主机的/newback中,将容器的/backup路径挂载上去，并将容器内/dir1文件夹打包至/backup/backup.tar

  #********** Begin *********#

  docker run --volumes-from vocontainer1 -v /newback:/backup ubuntu tar -cvf /backup/backup.tar /dir1

   

  #********** End **********#

  #删除所有的容器以及它使用的数据卷

  docker rm -vf $(docker ps -aq)

  docker volume rm vo1

  #在次创建一个vo1的数据卷

  docker run -itd --name vocontainer2 -v vo1:/dir1 ubuntu /bin/bash

  #2.将保存在宿主机中备份文件的数据恢复到vocontainer2的/中

  #********** Begin *********#

  docker run --volumes-from vocontainer2 -v /newback:/backup ubuntu tar -xvf /backup/backup.tar -C /

   

   

  #********** End **********#