一起研究系列：容器-Docker Volume

想要了解Docker Volume，首先我們需要知道Docker的文件系統是如何工作的。Docker鏡像是由多個文件系統（只讀層）疊加而成。當我們啟動一個容器的時候，Docker會加載只讀鏡像層并在其上（即鏡像棧頂部）添加一個讀寫層。如果運行中的容器修改了現有的一個已經存在的文件，那該文件將會從讀寫層下面的只讀層復制到讀寫層，該文件的只讀版本仍然存在，只是已經被讀寫層中該文件的副本所隱藏。當刪除Docker容器，并通過該鏡像重新啟動時，之前的更改將會丟失。在Docker中，只讀層及在頂部的讀寫層的組合被稱為Union File System（聯合文件系統）。

為了能夠保存（持久化）數據以及共享容器間的數據，Docker提出了Volume的概念。簡單來說，Volume就是目錄或者文件，它可以繞過默認的聯合文件系統，而以正常的文件或者目錄的形式存在于宿主機上。

總結：Volume可以將容器以及容器產生的數據分離開來，當你使用docker? rm? my_container刪除容器時，不會影響相關的數據。

我們可以通過兩種方式來初始化Volume，這兩種方式有些細小而又重要的差別。我們可以在運行時使用-v來聲明Volume：

docker管理數據的方式有兩種：

· 數據卷（Data Volumes）

· 數據卷容器（Data Volumes Containers）

數據卷：

數據卷是為一個或多個容器專門指定繞過Union File System的目錄，位于容器中，可將宿主機的目錄掛載到數據卷上，對數據卷的修改操作立刻可見，并且更新數據不會影響鏡像，從而實現數據在宿主機與容器之間的遷移，為持續性或共享數據提供一些有用的功能，數據卷的使用，類似于Linux下對目錄進行的mount操作

· 數據卷可以在容器間共享和重用

· 數據卷數據改變是直接修改的

· 數據卷數據改變不會被包括在容器中

· 數據卷是持續性的，直到沒有容器使用它

1、創建數據卷

在docker run 命令中使用-v選項可以在容器中創建數據卷。多次使用-v選項可以創建多個數據卷。例如：

[root@docker01 ~]# docker run -itd -v /data1 -v /date2 --name web003 centos:httpv1

90030942574d6b47b6be2922a86b38f7483956f6231ab5e30fccc9d4431f61ec

進入容器web003,可以看到兩個數據卷已經創建成功并分別掛載到/data1與/date2上

可以使用docker inspect web003查看到掛載的數據卷

[root@docker01 ~]# docker inspect web003

用戶也可以在Dockerfile中指定數據卷：

例如：

FROM debian:wheezy

VOLUME? /data

注1：Docker 掛載數據卷的默認權限是讀寫，用戶也可以通過 :ro 指定為只讀。

例如：

2、掛載主機目錄作為數據卷

如果想在容器中使用主機上的某個目錄，你可以通過-v參數來指定（注：注意冒號前面的和后面的內容）：

docker run -v /host/path:/some/path ...

這明確地告訴Docker使用指定的主機路徑來代替Docker自己創建的根路徑并掛載到容器內指定的路徑（以上例子為/some/path）。需要注意的是，宿主機本地目錄上的路徑必須使用絕對路徑，如果主機上的路徑不存在，目錄將自動在給定的路徑中創建。

在用 docker run 命令的時候，可以指定掛載一個本地主機的目錄到容器中去，可以使用多次-v選項為一個 docker 容器運行掛載多個本地主機目錄。

實例：

1、在宿主機上創建/web/webapp1目錄，并創建一個index.html文件，內容如下：

[root@docker01 ~]# mkdir /web/webapp1 -p

[root@docker01 ~]# cd /web/webapp1/

[root@docker01 webapp1]# echo "<h2> hello world</h2>" >> index.html

[root@docker01 webapp1]# cat index.html

<h2> hello world</h2>

[root@docker01 webapp1]#

2、使用帶有apache服務的一個鏡像，生成容器

[root@docker01 ~]# docker run -itd -v /web/webapp1/:/var/www/html/ -p 8000:80 --name web005 centos:httpv1

3、訪問容器的網站服務：

上面的命令加載主機的 /web/webapp1 目錄到容器的 /var/www/html 目錄。這個功能在進行測試的時候十分方便，比如用戶可以放置一些程序到本地目錄中，來查看容器是否正常工作。本地目錄的路徑必須是絕對路徑，如果目錄不存在 Docker 會自動為你創建它。/web/webapp1目錄的文件都將會出現在容器內。這對于在主機和容器之間共享文件是非常有幫助的，例如掛載需要編譯的源代碼。為了保證可移植性（并不是所有的系統的主機目錄都是可以用的），掛載主機目錄不需要從Dockerfile指定。

數據卷容器：

如果需要在容器之間共享一些數據，最簡單的方法就是使用數據卷容器。數據卷容器就是一個普通的容器，專門提供數據卷給其它容器掛載使用。

使用方法如下：首先，需要創建一個容器作為數據卷容器，之后在其它容器創建時用--volumes-from掛載數據卷容器中的數據卷使用。

常見的使用場景是使用純數據卷容器來持久化數據庫、配置文件或者數據文件等。

例如：

docker run --name dbdata postgres echo "Data-only container for postgres"

該命令將會使用一個已經包含在Dockerfile里定義過Volume的postgres鏡像來生成一個容器dbdata（如：VOLUME? /var/lib/postgresql/data），運行echo命令然后退出。當我們運行docker? ps命令時，echo可以幫助我們識別某鏡像的用途。我們可以用--volumes-from命令來識別其它容器的Volume：

docker run -d --volumes-from dbdata --name db1 postgres

實例：

現在就來創建一個命名的數據卷容器：

#docker run -dit -v /test --name data 鏡像

使用--volumes-from選項在另一個容器中掛載/test卷。不管data容器是否運行，其它容器都可以掛載該容器數據卷，當然如果只是單獨的數據卷是沒必要運行容器的。

然后，你可以在其他容器中使用 --volumes-from 來掛載/test卷

#docker run -dit --volumes-from data --name test1 鏡像

再添加一個容器：

注：還可以使用多個 --volumes-from 參數來從多個容器掛載多個數據卷

執行docker ps查看

進入test1、test2容器，執行df查看

也可以繼承其它掛載有 /test 卷的容器

#docker run -dit --volumes-from test1 --name test3 鏡像

如果刪除了掛載的容器（包括 data、db1 和 db2），數據卷并不會被自動刪除。如果要刪除一個數據卷，必須在刪除最后一個還掛載著它的容器時使用? docker rm -v? 命令來指定同時刪除關聯的容器。

利用 Data Volume Container來備份、恢復、移動數據

備份

數據卷另外一個功能是使用他們來備份、恢復、移動數據，如果你在用數據容器，那做備份是相當容易的。使用 --volume 標記來創建一個加載了卷的新的容器，命令如下：

該示例應該會將Volume里所有的東西壓縮為一個tar包

[root@docker01 ~]# docker run --rm --volumes-from data -v $(pwd):/backup centos:httpv1 tar cvf /backup/backup.tar /test

這里我們創建了一個容器，先從data容器來掛載數據卷。然后從本地主機掛載當前目錄到容器的 /backup 目錄。最后，使用tar命令來將data 卷備份為backup.tar 。當命令執行完、容器停止之后，我們就備份了 data 數據卷

執行完成之后刪除容器 --rm，此時備份就在當前的目錄下，名為backup.tar

宿主機當前目錄下產生了test卷的備份文件test.tar

恢復

附：

權限與許可

通常你需要設置Volume的權限或者為Volume初始化一些默認數據或者配置文件。要注意的關鍵點是，在Dockerfile的VOLUME指令后的任何指令都不能改變該Volume，比如：

FROM debian:wheezy

RUN useradd foo

VOLUME /data

RUN touch /data/x

RUN chown -R foo:foo /data

該Docker file不能按預期那樣運行，我們本來希望touch命令在鏡像的文件系統上運行，但是實際上它是在一個臨時容器的Volume上運行。如下所示：

FROM debian:wheezy

RUN useradd foo

RUN mkdir /data && touch /data/x

RUN chown -R foo:foo /data

VOLUME /data

所以，牢記Dockerfile中VOLUME指令的位置(VOLUME是設置指令)

如果你沒有通過RUN指令設置權限，那么你就需要在容器啟動時使用CMD或ENTRYPOINT指令來執行

刪除 Volumes

Volume 只有在下列情況下才能被刪除：

· docker rm -v刪除容器時添加了-v選項

例如：你可以告訴Docker同時刪除容器和其Volume：

????? docker rm -v my_container

· docker run --rm運行容器時添加了--rm選項

即使用以上兩種命令，也只能刪除沒有容器連接的Volume。連接到用戶指定主機目錄的Volume永遠不會被docker刪除。否則，會在/var/lib/docker/volumes目錄下得到一些僵尸文件和目錄，并且還不容易說出它們到底代表什么。