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Docker容器的数据管理

文章首发于公众号《程序员果果》
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一、容器的数据卷

1. 什么是数据卷？

docker的理念之一就是将应用和运行的环境打包，因此docker容器的生存周期通常都是与在容器中运行的程序相同的，而我们对数据的要求是持久化，docker容器之间也需要一个共享数据的渠道。这些需求就催生了docker数据卷的诞生。

docker数据卷是经过特殊设计的目录，可以绕过联合文件系统(UFS)，为一个或多个容器提供访问。

数据卷设计的目的，在于数据的永久化，它完全独立于容器的生命周期。因此，docker不会在容器删除时删除其挂在的数据卷，也不会存在类似的垃圾收集机制，对容器引用的数据进行处理

2. 数据卷的特点

  • docker数据卷独立于docker存在，与docker容器的生存周期分离。
  • 存在于宿主机(docker host)中。
  • docker数据卷，可以是目录，也可以是文件。
  • docker容器可以利用数据卷技术与宿主机进行数据共享。

3. 数据卷的特点

  • 数据卷在容器启动时初始化，如果容器使用的镜像在挂载点包含了数据，这些数据会拷贝到新初始化的数据卷中。
  • 数据卷可以在容器之间共享和重用。
  • 可以对数据卷里的内容直接进行修。
  • 数据卷的变化不会影响镜像的更新。
  • 即使挂载数据卷的容器已经被删除，卷也会一直存在。

4. 数据卷的使用方法

#为容器添加数据卷使用-v选项
docker run -v ~/container_data:/data -it IMAGE /bin/bash

容器中

root@311b7376b879:/# ls  
bin  boot  data  dev  etc  home  lib  lib64  media  mnt  opt  proc  root  run  sbin  srv  sys  tmp  usr  var
root@311b7376b879:/# cd data/
root@311b7376b879:/data# echo "hi , what's up man ?" > hi.txt

宿主机

huanchu-mbp:~ huanchu$ docker run -it -d -v ~/Documents/ttt:/data --name test1 nginx /bin/bash
huanchu-mbp:~ huanchu$ cat Documents/ttt/hi.txt 
hi , what's up man ?

5. 数据卷添加访问权限

挂载的数据默认为可读写权限。
但也可以根据自己的需求，将容器里挂载共享的数据设置为只读，这样数据修改就只能在宿主机上操作，用法如下：

#ro：指定为只读。
docker run -it -v ~/datavolume:/data:ro ubuntu /bin/bash

6. 使用Dockerfile创建包含数据卷的镜像

Dockerfile指令：
​   VOLUME [ "/data"]

在Dockerfile中 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

Dockerfile
# Version: 0.0.1
FROM ubuntu:latest 
VOLUME ["/data/volume1","/data/volume2"]
RUN apt-get update RUN apt-get install -y nginx 
RUN echo 'Hi, I am in your container' > /usr/share/nginx/html/index.html
EXPOSE 80
构建镜像
docker build -t="mynginx2" .
启动容器
docker run -it --name mynginx_test mynginx2
查看数据卷
root@e22ae166d8fa:/# ls
bin  boot  data  dev  etc  home  lib  lib64  media  mnt  opt  proc  root  run  sbin  srv  sys  tmp  usr  var
root@e22ae166d8fa:/# cd data/
root@e22ae166d8fa:/data# ls
volume1  volume2
root@e22ae166d8fa:/data#
查看主机挂载点

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：

可以看到两个挂载点的信息。

"Mounts": [
            {
                "Type": "volume",
                "Name": "596925f444bbcb7d3b75c3b844700ce8f43bd5fc8b18bb97f323e2825a1df13e",
                "Source": "/var/lib/docker/volumes/596925f444bbcb7d3b75c3b844700ce8f43bd5fc8b18bb97f323e2825a1df13e/_data",
                "Destination": "/data/volume1",
                "Driver": "local",
                "Mode": "",
                "RW": true,
                "Propagation": ""
            },
            {
                "Type": "volume",
                "Name": "0a28aed7c33a588dd74ce008d78670a5ff01dbea17e659597ebd5506bf8824cb",
                "Source": "/var/lib/docker/volumes/0a28aed7c33a588dd74ce008d78670a5ff01dbea17e659597ebd5506bf8824cb/_data",
                "Destination": "/data/volume2",
                "Driver": "local",
                "Mode": "",
                "RW": true,
                "Propagation": ""
            }

二、数据卷容器

1. 什么是数据卷容器？

命名的容器挂载数据卷，其他容器通过挂载这个容器实现数据共享，挂载数据卷的容器，就叫做数据卷容器。

2. 构建一个数据卷容器

huanchu-mbp:Documents huanchu$ docker run -it -v ~/Documents/ttt:/data --name container_data ubuntu
root@832301c940b6:/# ls
bin  boot  data  dev  etc  home  lib  lib64  media  mnt  opt  proc  root  run  sbin  srv  sys  tmp  usr  var
root@832301c940b6:/# cd data/
root@832301c940b6:/data# ls
Dockerfile  com  hi.txt
root@832301c940b6:/data# echo      
Dockerfile  com/        hi.txt      
root@832301c940b6:/data# echo 
Dockerfile  com/        hi.txt      
root@832301c940b6:/data# echo "ha ha ha !" > ha.txt
root@832301c940b6:/data# ls
Dockerfile  com  ha.txt  hi.txt

3. 挂载数据卷容器的方法

docker run --volumes-from [container name]

创建一个新的容器，并挂载刚才创建的数据卷容器 container_data

huanchu-mbp:Documents huanchu$ docker run -it --name ubuntu_test --volumes-from container_data ubuntu /bin/bash
root@1d6b918c00e5:/# ls
bin  boot  data  dev  etc  home  lib  lib64  media  mnt  opt  proc  root  run  sbin  srv  sys  tmp  usr  var
root@1d6b918c00e5:/# cd data/
root@1d6b918c00e5:/data# ls
Dockerfile  com  ha.txt  hi.txt
root@1d6b918c00e5:/data# cat ha.txt 
ha ha ha !
root@1d6b918c00e5:/data#

使用inspect命令查看挂载细节

"Mounts": [
            {
                "Type": "bind",
                "Source": "/Users/huanchu/Documents/ttt",
                "Destination": "/data",
                "Mode": "",
                "RW": true,
                "Propagation": "rprivate"
            }
        ]

三、数据卷的备份和还原

数据卷数据备份

方法

docker run --volumes-from [container name] -v $(pwd):/backup ubuntu tar cvf /backup/backup.tar

例如

docker run --volumes-from container_data -v ~/Documents/ttt:/backup --name ubuntu_test1 ubuntu tar cvf /backup/ubuntu_test1.tar /data

在宿主机上可以查看到备份的数据

huanchu-mbp:ttt huanchu$ ls -l
total 1272
-rw-r--r--  1 huanchu  staff     191 12 24 15:48 Dockerfile
drwxr-xr-x  3 huanchu  staff      96 12 12 14:45 com
-rw-r--r--  1 huanchu  staff      11 12 24 17:04 ha.txt
-rw-r--r--  1 huanchu  staff      21 12 24 14:26 hi.txt
-rw-r--r--  1 huanchu  staff  593920 12 24 18:09 ubuntu_test1.tar

数据卷数据还原

方法

docker run --volumes-from [container name] -v $(pwd):/backup ubuntu tar xvf /backup/backup.tar

例如

#第一步
docker run -v ~/Documents/ttt:/data --name ubuntu_test2 ubuntu tar xvf /data/ubuntu_test1.tar
#第二步
docker run -it --volumes-from ubuntu_test2 --name ubuntu_test3 ubuntu /bin/bash

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