docker容器儲存

頂級飲水機管理員發表於2021-08-12
Docker

寫在前面

我們在上篇學習了容器網路，對容器網路驅動bridge工作原理做了較為詳細的介紹，今天小作文一起看看容器中另一個關鍵域-儲存。

容器的儲存可以分為兩大類：

一種是與映象相關的即我們在《docker容器技術基礎之聯合檔案系統OverlayFS》一文提到的容器層Copy-On-Write特性。預設情況下，在容器內建立的所有檔案都儲存在可寫容器層上，這種直接將檔案儲存在容器層的方式資料難以持久化和共享，由於依賴儲存驅動與使用直接寫入主機檔案系統的資料卷相比，這種額外的抽象會降低效能 。

另一中是宿主機儲存即通過將宿主機目錄繫結或掛在到容器中使用，容器停止後資料也能持久化。小作文主要介紹後者。

幾種儲存掛載方式

這裡我們根據資料儲存在 Docker 主機上的不同位置繪製如下圖：

image-20210812145828327

1.bind mounts

繫結掛載與卷相比，功能有限。使用繫結掛載時，主機上的檔案或目錄會掛載到容器中。檔案或目錄由其在主機上的完整路徑引用。目錄不需要已經存在於 Docker 主機上，如果不存在，docker會幫我們建立。注意一下，只能自動建立目錄哦。

我們通過 -v 選項繫結掛載一個目錄 /nginx/html 到容器中看看

docker run -dt -v /nginx/html:/usr/share/nginx/html --name nginx nginx

通過docker inspect nginx 檢視容器 Mounts欄位

"Mounts": [
    {
        "Type": "bind",
        "Source": "/nginx/html",
        "Destination": "/usr/share/nginx/html",
        "Mode": "",
        "RW": true,
        "Propagation": "rprivate"
    }
],

接著我們在docker主機上建立一個index.html並寫入hello nginx，然後訪問容器IP，顯然我們的掛載已經生效了。

[root@localhost ~]# echo "hello nginx" >  /nginx/html/index.html
[root@localhost ~]# curl 172.17.0.4
hello nginx

這裡有一個問題，我們可以通過docker主機修改檔案使容器內檔案生效，反過來也一樣，容器可以修改、建立和刪除主機檔案系統上的內容。處理這個問題我們可以在建立容器的時候配置掛載目錄的許可權，比如下面的只讀許可權：

docker run -dt -v /nginx/html:/usr/share/nginx/html:ro --name nginx nginx

所以在我們使用繫結掛載的時候，你操作的是主機檔案系統，你必須清楚如下：

  • 你掛載的目錄包含哪些內容，以免對其他應用造成影響。
  • 你的容器是否應該有權操作這些目錄。
2.volumes

volume儲存卷由 Docker 建立和管理，我們可以使用該docker volume create命令顯式的建立卷，或者在容器建立時建立卷。

[root@localhost ~]# docker volume create nginx_volume
nginx_volume
[root@localhost volumes]# docker inspect  nginx_volume
[
    {
        "CreatedAt": "2021-08-12T01:58:04-04:00",
        "Driver": "local",
        "Labels": {},
        "Mountpoint": "/var/lib/docker/volumes/nginx_volume/_data",
        "Name": "nginx_volume",
        "Options": {},
        "Scope": "local"
    }
]

可以看到掛載點處於docker的根目錄/var/lib/docker/volumes下

通過docker volume rm/prune 清除單個或所有未再使用的卷，可以通過docker 命令來管理卷是對比繫結掛載的一個優勢。

[root@localhost ~]# docker volume ls
DRIVER    VOLUME NAME
local     owncloud-docker-server_files
local     owncloud-docker-server_mysql
local     owncloud-docker-server_redis
[root@localhost ~]# docker volume prune
WARNING! This will remove all local volumes not used by at least one container.
Are you sure you want to continue? [y/N] y
Deleted Volumes:
owncloud-docker-server_files
owncloud-docker-server_mysql
owncloud-docker-server_redis

Total reclaimed space: 199.4MB

在建立容器時如果未指定容器掛載的源則docker會自動為我們建立一個匿名卷，同樣位於docker根目錄下。

[root@localhost volumes]# docker run -dt -v /usr/share/nginx/html --name nginx_with_volume nginx
d25bdfce9c7ac7bde5ae35067f6d9cf9f0cd2c9cbea6d1bbd7127b3949ef5ac6
[root@localhost volumes]# docker volume ls 
DRIVER    VOLUME NAME
local     d8e943f57d17a255f8a4ac3ecbd6471a735aa64cc7a606c52f61319a6c754980
local     nginx_volume
[root@localhost volumes]# ls /var/lib/docker/volumes/
backingFsBlockDev  d8e943f57d17a255f8a4ac3ecbd6471a735aa64cc7a606c52f61319a6c754980  metadata.db  nginx_volume

當我們建立掛載卷之後，此時的儲存與bind mounts是一致，不過當 docker 主機不能保證具有給定的目錄或檔案結構時，卷可幫助我們將 docker 主機的配置與容器執行時分離。這樣一來當我們需要將資料從一臺 Docker 主機備份、還原或遷移到另一臺時，卷就很方便了，可以脫離host path的限制。

在使用繫結掛載和卷時我們要注意下面傳播覆蓋原則：

image-20210812144256025

掛載一個空卷時：容器內目錄的內容會傳播（複製）到卷中。

繫結掛載或非空卷時：容器內目錄的內容會被卷或繫結的主機目錄覆蓋。

3.tmpfs mount

tmpfs掛載僅適用於linux主機，當我們使用tmpfs掛載建立容器時，容器可以在容器的可寫層之外建立檔案。將資料保留在記憶體中，當容器停止時，寫入的資料也將被移除。主要用於臨時儲存不想保留在主機或容器可寫層中的敏感檔案。

通過--tmpfs選項掛載一個記憶體塊。

docker run -dt --name busybox_tmpfs --tmpfs /etc/running busybox

通過--mount的方式帶上引數,指定臨時儲存大小。

docker run -dt --name busybox_tmpfs2 --mount type=tmpfs,tmpfs-size=2048,destination=/etc/running busybox

儲存資料共享

在容器之間共享資料主要有兩種方法，第一種比較簡單，只需要將目錄或者volume掛載到多個容器中即可。這裡不做贅述，我們來看一下通過中間容器實現共享的方式。

我們建立一箇中間容器,包含繫結掛載目錄和一個卷。

docker create -v /share:/volume1 -v /volume2  --name volume_share  busybox

在我們需要共享的容器中通過選項--volumes-from拿過來用即可

docker run -d -t --volumes-from volume_share  --name container1  busybox

我們inspect檢查一下Mounts欄位，此時container1已經掛載到了一個bind目錄和一個volume

"Mounts": [
    {
        "Type": "bind",
        "Source": "/share",
        "Destination": "/volume1",
        "Mode": "",
        "RW": true,
        "Propagation": "rprivate"
    },
    {
        "Type": "volume",
        "Name": "21605e49a0ba90a1b952a32c1b3f0d42735da8bfe718f0dc76c37e91f1e51c0e",
        "Source": "/var/lib/docker/volumes/21605e49a0ba90a1b952a32c1b3f0d42735da8bfe718f0dc76c37e91f1e51c0e/_data",
        "Destination": "/volume2",
        "Driver": "local",
        "Mode": "",
        "RW": true,
        "Propagation": ""
    }
],

關於docker容器儲存我們先學習到這，希望這篇小作文在你需要時對你有點用。

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