Docker筆記（八）：資料管理

【空山新雨】發表於2019-08-13

前面（哪個前面我也忘了）有說過，如果我們需要對資料進行持久化儲存，不應使其儲存在容器中，因為容器中的資料會隨著容器的刪除而丟失，而因通過將資料儲存於宿主機檔案系統的形式來持久化。在Docker容器中管理資料主要有資料卷、宿主機目錄掛載兩種方式。

1. 資料卷的方式

資料卷是一個特殊的檔案目錄（或檔案），具備如下特性：

可以在容器之間共享和重用
對資料卷的修改會立馬生效
資料卷的更新，不會影響到映象
資料卷預設會一直存在，不會隨容器的刪除而消亡

1.1 建立資料卷

可以使用docker volume create 資料卷名稱的命令來建立一個資料卷，

[root@iZwz9dbodbaqxj1gxhpnjxZ ~]# docker volume create volume1
volume1

1.2 檢視資料卷

建立完後，這個資料卷具體對應宿主機哪個檔案目錄在上面是沒法得知的，可以通過 docker volume inspect 資料卷名稱來檢視，

[root@iZwz9dbodbaqxj1gxhpnjxZ ~]# docker volume inspect volume1
[
    {
        "CreatedAt": "2019-08-12T19:43:47+08:00",
        "Driver": "local",
        "Labels": {},
        "Mountpoint": "/var/lib/docker/volumes/volume1/_data",
        "Name": "volume1",
        "Options": {},
        "Scope": "local"
    }
]

可以看到資料卷volume1對應的檔案目錄是“/var/lib/docker/volumes/volume1/_data”。

docker inspect xxx這個命令挺有用的，不論是檢視映象相關資訊（docker image inspect 映象名/映象ID），還是檢視容器相關資訊（docker container inspect 容器名/容器ID），都可以使用，其中的image,container,volume是可以省略的，只要xxx部分不衝突就行。
可以通過docker volume ls 命令來檢視所有資料卷，

[root@iZwz9dbodbaqxj1gxhpnjxZ ~]# docker volume ls
DRIVER              VOLUME NAME
local               volume1

1.3 使用資料卷

可以在啟動容器時通過 -v 或 –mount 的方式將一個資料卷掛載到容器的某個目錄

[root@iZwz9dbodbaqxj1gxhpnjxZ ~]# docker run -dit --name ubuntu1 -v volume1:/vol1 ubuntu:18.04
b060e793d44de2ca871da257b47598334658952943a13d1c478df5c3ae91a01c

按照 -v 資料卷名:容器目錄 的格式，也可以使用 –mount 按照 --mount source=資料卷名,target=容器目錄 的格式，如我們再啟動一個掛載相同資料卷的容器 ubuntu2，

[root@iZwz9dbodbaqxj1gxhpnjxZ ~]# docker run -dit --name ubuntu2 --mount source=volume1,target=/vol2 ubuntu:18.04
b30971f8a4bbadee10774fce0b4568b5b7b1c9cde36f4bf84ac911a4cdaf6c8d

可以在資料卷所在目錄中建立一個檔案來看看效果，先建立檔案 hello.txt

[root@iZwz9dbodbaqxj1gxhpnjxZ ~]# cd /var/lib/docker/volumes/volume1/_data
[root@iZwz9dbodbaqxj1gxhpnjxZ _data]# touch hello.txt
[root@iZwz9dbodbaqxj1gxhpnjxZ _data]# ls
hello.txt

然後通過docker exec來檢視容器ubuntu1目錄/vol1，及容器ubuntu2目錄/vol2的內容

[root@iZwz9dbodbaqxj1gxhpnjxZ ~]# docker exec -it ubuntu1 ls /vol1
hello.txt
[root@iZwz9dbodbaqxj1gxhpnjxZ ~]# docker exec -it ubuntu2 ls /vol2
hello.txt

可以看到通過掛載目錄 /vol1， /vol2 都可以訪問到資料卷volume1對應目錄下的內容。這就像linux的軟連結一樣，將容器目錄連結到了資料卷目錄。並且上述示例也說明，同一個資料卷是可以在被多個容器共享的。

資料卷的共享也可以通過 volumes-from 容器名稱/容器ID 引數來實現，如

[root@iZwz9dbodbaqxj1gxhpnjxZ ~]# docker run -dit --name ubuntu3 --volumes-from ubuntu2 ubuntu:18.04
bb5c6d61a1e6eeb18ba8c889e471b2f3215f97efca79b311eeca5968b2700df8
[root@iZwz9dbodbaqxj1gxhpnjxZ ~]# docker exec -it ubuntu3 ls /vol2
hello.txt

通過--volumes-from ubuntu2來直接使用ubuntu2掛載的容器配置。

1.4 刪除資料卷

資料卷不會隨著容器的刪除而自動刪除。如果一個資料卷還被某個容器使用，則不能刪除；如果一個資料卷只被一個容器使用，則可在刪除容器時通過指定 -v 引數同時刪除其掛載的資料卷；

[root@iZwz9dbodbaqxj1gxhpnjxZ ~]# docker rm -v ubuntu3
ubuntu3

可以通過 docker volume rm 資料卷名稱 來刪除某個資料卷；

可以通過 docker volume prune 清理掉所有未被任何容器使用的資料卷。

2. 宿主機目錄掛載方式

在容器啟動時，使用 -v 宿主機目錄:容器目錄 或 --mount type=bind,source=宿主機目錄,target=容器目錄的引數格式指定將宿主機目錄掛載到容器目錄上。宿主機目錄必須是絕對路徑。兩者之間的區別是 -v 如果在宿主機目錄不存在時會自動建立目錄，而--mount不會。如，

[root@iZwz9dbodbaqxj1gxhpnjxZ ~]# docker run -dit --name ubuntu1 -v /root/v1:/vol1 ubuntu:18.04
25c91911709eebc9290b47b483666f7b7be840df947117f7cad323583905b9f1
[root@iZwz9dbodbaqxj1gxhpnjxZ ~]# docker run -dit --name ubuntu2 --mount type=bind,source=/root/v2,target=/vol1 ubuntu:18.04
docker: Error response from daemon: invalid mount config for type "bind": bind source path does not exist: /root/v2.
See 'docker run --help'.
[root@iZwz9dbodbaqxj1gxhpnjxZ ~]# mkdir /root/v2
[root@iZwz9dbodbaqxj1gxhpnjxZ ~]# docker run -dit --name ubuntu2 --mount type=bind,source=/root/v2,target=/vol1 ubuntu:18.04
5a57285e9261d048dc71cf0476055a290f80538afff2cefd2a24f8b4468b5171

/root/v1,/root/v2都沒有事先建立，用 -v 不會報錯，會自動建立； --mount則會報錯，目錄必須先存在。docker不僅支援目錄的掛載，也支援檔案的掛載，如，

[root@iZwz9dbodbaqxj1gxhpnjxZ ~]# docker run --rm -it -v $HOME/.bash_history:/root/.bash_history ubuntu:18.04 bash
root@3ae4ed4e687d:/# history
    1  ll webapps/
    2  ll confluence/images/

通過將宿主機當前使用者的歷史操作檔案掛載到容器的root使用者下的歷史操作檔案，可在容器中通過history命令檢視到宿主機的操作歷史。可通過 docker inspect來檢視容器的掛載情況

[root@iZwz9dbodbaqxj1gxhpnjxZ ~]# docker inspect ubuntu1
--省略了其它資訊--
"Mounts": [
            {
                "Type": "bind",
                "Source": "/root/v1",
                "Destination": "/vol1",
                "Mode": "",
                "RW": true,
                "Propagation": "rprivate"
            }
        ],
--省略了其它資訊--

可在“Mounts”部分看到掛載資訊。

3. 只讀控制

有時候，為了資料安全，我們不允許容器對掛載目錄的內容進行修改，即對容器來說，掛載目錄是隻讀的，這可以通過在掛載引數後面加限制實現。

[root@iZwz9dbodbaqxj1gxhpnjxZ ~]# docker run -dit --name ubuntu3 -v /root/v1:/vol1:ro ubuntu:18.04
25eca348ed307afcbef92bc03f0a1304b31b52e6db1fa07772b5dbd1040ff7b6
[root@iZwz9dbodbaqxj1gxhpnjxZ ~]# docker exec -it ubuntu3 bash
root@25eca348ed30:/# touch /vol1/hello.txt
touch: cannot touch '/vol1/hello.txt': Read-only file system

-v是在後面加ro（read-only），--mount則是形如--mount type=bind,source=宿主機目錄,target=容器目錄,read only的格式，可自行試驗。

加了read only的掛載我們再通過docker inspect命令檢視，可看到兩者之間的差異 —— Mode與RW的值。

"Mounts": [
            {
                "Type": "bind",
                "Source": "/root/v1",
                "Destination": "/vol1",
                "Mode": "ro",
                "RW": false,
                "Propagation": "rprivate"
            }
        ],

4. 總結

如果要對資料進行持久化管理或在容器之間共享資料，則需要將資料通過資料卷或宿主機目錄（或檔案）掛載的方式來將資料儲存於宿主機上，使得資料的生命週期獨立於容器的生命週期。這類似於我們不要把重要檔案放在系統盤，而應放在其它資料盤一樣，因為系統盤會由於重灌系統或系統故障導致檔案丟失。本文對Docker的資料管理進行了整理，後續對Docker的網路配置管理部分進行整理，歡迎持續關注。