Docker之数据卷

2023-10-31 14:23:34

存储
数据卷（Data Volume）
复制数据
容器间共享数据

存储

Docker为容器提供了两种存放数据的资源：
- 由storage driver管理的镜像层和容器层：适用于无状态的应用，并且没有需要持久化的数据，比如busybox之类的
- Data Volume：需要持久化数据的容器

分层结构使镜像和容器的创建、共享以及分发变得非常高效，而这些都要归功于Docker storage driver。Docker支持多种storage driver，有AUFS、Device Mapper、Btrfs、OverlayFS、VFS和ZFS。没有哪个driver能够适应所有的场景，最佳实践是优先使用Linux发行版默认的storage driver。Docker安装时会根据当前系统的配置选择默认的driver。默认driver具有最好的稳定性，因为默认driver在发行版上经过了严格的测试。

1. 着重查看 Storage Driver: overlay2信息
$ docker info
Client:
 Debug Mode: false

Server:
 Containers: 3
  Running: 3
  Paused: 0
  Stopped: 0
 Images: 109
 Server Version: 19.03.9
 Storage Driver: overlay2
  Backing Filesystem: xfs
  Supports d_type: true
  Native Overlay Diff: true
 Logging Driver: json-file
 Cgroup Driver: cgroupfs
 Plugins:
  Volume: local
  Network: bridge host ipvlan macvlan null overlay
  Log: awslogs fluentd gcplogs gelf journald json-file local logentries splunk syslog
 Swarm: inactive
 Runtimes: runc
 Default Runtime: runc
 Init Binary: docker-init
 containerd version: 7ad184331fa3e55e52b890ea95e65ba581ae3429
 runc version: dc9208a3303feef5b3839f4323d9beb36df0a9dd
 init version: fec3683
 Security Options:
  seccomp
   Profile: default
 Kernel Version: 4.4.227-1.el7.elrepo.x86_64
 Operating System: CentOS Linux 7 (Core)
 OSType: linux
 Architecture: x86_64
 CPUs: 2
 Total Memory: 3.842GiB
 Name: jannal.docker.com
 ID: XKUN:GE65:TC7N:YAEW:VWVN:247J:EQ24:HZ2S:YSFG:ZL7P:IBUK:RN2L
 Docker Root Dir: /var/lib/docker
 Debug Mode: false
 Registry: https://index.docker.io/v1/
 Labels:
 Experimental: false
 Insecure Registries:
  127.0.0.0/8
 Registry Mirrors:
  https://7m2taepc.mirror.aliyuncs.com/
 Live Restore Enabled: false

数据卷（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
- 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数据可以被永久地保存，即使使用它的容器已经销毁。数据卷可以在容器之间共享和重用，容器间传递数据将变得高效与方便
- 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
- docker提供了两种类型的volume:bind mount和docker managed volume
bind mount:将host上已存在的目录或文件mount到容器。默认是可读可写
- -v的格式为 <host path>:<container path>
- 设置只读权限-v /root:/root:ro
- 指定一个文件-v /root/a.txt:/root/a_new.txt。使用单一文件需要注意，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。
- 指定一个目录-v /root/install/:/root:install/:rw
docker managed volume:
- 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。docker managed volume不需要指定mount源，只需要指明mount point
- -v

示例

通过-v告诉docker需要一个data volume，并将其mount到/root/a.txt
$ docker run -it --name data-busybox -v "/root/a.txt" busybox 

查看data volume 具体的位置
$ docker inspect c94fb9f45eea
...省略...
"Mounts": [
    {
        "Type": "volume",
        "Name": "6504feb75a4eafeb3b9049da2bacc6d37a20b046f23e752d1e48774510a18bd7",
        "Source": "/var/lib/docker/volumes/6504feb75a4eafeb3b9049da2bacc6d37a20b046f23e752d1e48774510a18bd7/_data",
        "Destination": "/root/a.txt",
        "Driver": "local",
        "Mode": "",
        "RW": true,
        "Propagation": ""
    }
]
...省略...

$ docker volume ls
DRIVER              VOLUME NAME
local               3232b71e69b26e362ac8032577982d7a85847537d4eb4aa2cf54270419988621
local               6504feb75a4eafeb3b9049da2bacc6d37a20b046f23e752d1e48774510a18bd7

docker volume只能查看docker managed volume，还看不到bind mount；
同时也无法知道volume对应的容器，这些信息还得靠docker inspect。
$ docker volume inspect 6504feb75a4eafeb3b9049da2bacc6d37a20b046f23e752d1e48774510a18bd7
[
    {
        "CreatedAt": "2021-09-17T10:27:17+08:00",
        "Driver": "local",
        "Labels": null,
        "Mountpoint": "/var/lib/docker/volumes/6504feb75a4eafeb3b9049da2bacc6d37a20b046f23e752d1e48774510a18bd7/_data",
        "Name": "6504feb75a4eafeb3b9049da2bacc6d37a20b046f23e752d1e48774510a18bd7",
        "Options": null,
        "Scope": "local"
    }
]

每当容器申请mount docker manged volume时，docker都会在 /var/lib/docker/volumes下生成一个目录，这个目录就是mount源。由于volume位于host中的目录，是在容器启动时才生成，所以需要将共享数据复制到volume中

复制数据

docker cp 可以在容器与Host之间复制数据。也可以直接通过Linux的cp命令复制到 /var/lib/docker/volumes/xxx

容器间共享数据

共享数据方式
- 共享数据放在bind mount中，然后将其mount到多个容器
- 使用volume container（专门为其他容器提供volume的容器），提供的卷可以是bind mount，也可以是docker managed volume

创建数据卷容器

1. 数据卷的作用只是提供数据，它本身不需要处于运行状态
$ docker create --name vc_my \
 -v /root/a.txt \
 -v /root/b.txt:/root/bb.txt \
 busybox
ea764715a12d9073d2722ac07fd54a819996f1d3fa8c46252d9728ffb23a0b2d
 
 查看卷容器
 $ docker inspect vc_my
 
 --volumes-from使用数据卷容器
 $ docker run -it --name data0-busybox -volumes-from=vc_my busybox

删除孤儿volume

$ docker volume rm $(docker volume ls -q)

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