【DevOps系列】Docker数据卷（volume）详解

一、概述

Docker的镜像是由多个只读的文件系统叠加在一起形成。启动一个容器的时候，docker会加载只读层并在只读层的上面（栈顶）增加一个读写层。如果需要修改只读层的文件，那么这个文件层需要复制到读写层。该文件的只读版本还在，只是被上面写层的文件副本隐藏。当删除docker或重新启动时，之前的更改文件会消失。在Docker中，只读层与读写层的组合称为Union File System（联合文件系统）。Docker将运用与运行的环境打包形成容器运行，Docker容器产生的数据，如果不通过docker commits生成新的镜像，使得数据做为镜像的一部分保存下来，那么当容器删除后，数据自然也就没有，为了能保存数据在Docker，Docker设计了一个机制既卷（Volume）

为了很好的实现数据保存和数据共享，Docker提出了Volume这个概念，就是绕过默认的联合文件系统，而以正常的文件或者目录的形式存在于宿主机上，这个目录或文件称为数据卷。

二、数据卷

数据卷（Volume）是一个可供一个或多个容器使用的特殊目录，它绕过UFS,可以提供以下一些特性：

• 数据卷可在容器之间共享或重用数据。
• 卷中的更改可以直接生效。
• 数据卷中的更改不会包含在镜像的更新中。
• 数据卷的生命周期一直持续到没有容器使用它为止。

三、为什么使用数据卷volume

卷是在一个或多个容器内被选定的目录，为docker提供持久化数据或共享数据，是docker存储容器生成和使用的数据的首选机制。对卷的修改会直接生效，当提交或创建镜像时，卷不被包括在镜像中。

数据卷的作用：

1. 持久化数据
2. 共享数据

数据卷的特点：

1. 即使生效
2. 卷的更新不影响镜像
3. 即使容器停止或被删除，卷默认也一致存在

四、数据卷volume基本操作

4.1 创建数据卷

使用如下命令可以创建一个数据卷

• docker volume create 卷名

docker volume create db_vol

使用这种方式创建的数据卷可也被docker volume管理，如查看，删除等。

4.2 查看数据卷

docker volume ls

4.3 查看数据卷详细信息

• docker volume inspect 卷名

docker volume inspect db_vol

4.4 数据卷删除

• docker volume rm 卷名

docker volume rm db_vol

五、数据卷的使用

5.1 先创建数据卷在挂载

docker volume create data_volume

5.2 创建容器使用数据卷

docker run -d -it \
> --name volumetest \
> --mount source=data-vol,target=/data \
> ubuntu

注：加了“\”意为将最后的回车换行给注释了，系统理解为命令还没有结束，因而是继续等待用户进行输入，直到读到结束符。

简写方式（-v）:

docker run -d -it \
> --name volumetest \
> -v data-vol:/data \
> ubuntu

5.3 直接挂载宿主机目录

通过这种方式不需要事先创建数据卷，直接指定宿主机的一个目录挂载到容器中，但宿主机中对应的目录要存在，否则会报一下异常

docker: Error response from daemon: invalid mount config for type "bind": bind source path does not exist: /root/vdata.

1). mount方式创建容器命令如下：

docker run -d -it \
> --name volumetest02 \
> --mount type=bind,source=/home/lisen/vdata,target=/vdata \
> ubuntu

2). -v方式创建命令如下：

docker run -dit --name volumetest02 -v /home/lisen/vdata:/vdata ubuntu

5.4 只读数据卷

创建的数据卷默认是可以读写的，这适合于绝大多数情况，也可以将卷设置为只读的

1). mount方式创建容器命令如下：

docker run -d -it \
> --name volumetest02 \
> --mount type=bind,source=/home/lisen/vdata,target=/vdata，ro \
> ubuntu

2). -v方式创建（可以理解为简写方式）：

docker run -dit --name volumetest02 -v /home/lisen/vdata:/vdata:ro ubuntu

数据卷的主要作用是数据持久化和数据共享，所以一般不用只读方式。

5.5 数据卷容器

用途：数据卷容器主要目的是多个容器之间共享一些持续更新的数据，数据卷容器也是一个容器，专门提供数据卷给其他容器挂载。

1)．新建数据卷容器

docker run -it -d --name data-volume-con -v /data ubuntu

2)．新建一个容器来使用数据卷容器

docker run -it -d --name db-con-1 --volumes-from data-volume-con ubuntu

参数–volumes-from用于指定数据卷容器；进入新建的容器，在挂载的目录中（data目录，既创建数据卷容器时指定的目录）新建一个测试文件。

5.6 数据卷容器

1)．数据卷的备份

创建一个容器，该容器既挂载了需要备份的数据卷（有volumes-from参数指定），又挂载了用来备份数据的数据卷（可以用-v参数指定），通过tar压缩命令，将volumes-from参数指定的需要备份的数据卷，压缩到用来备份的数据卷中（等同于保存到了宿主机对应的目录中）。

docker run --rm \
> --name backup \
> --volumes-from data-volume-con \
> -v /host-backup:/con-backup \
> ubuntu tar cvf /con-backup/backup200201.tar /data

• –rm 参数，指定了创建的容器为临时容器，运行完后将自动删除，我们只是借助这个容器完成备份，备份完成后数据存放于宿主机中，容器自然也就不需要了。
• –volumes-from 参数，指定了需要备份的数据卷容器
• -v 参数，指定了用来备份数据的数据卷，/host-backup为宿主机目录，/con-backup为对应的容器目录
• tar 命令完成数据压缩，注意压缩的源为容器目录，因为压缩命令实际上实在容器中执行的，确切的说是在backup容器中执行（–name参数指定的），压缩完成后自然也会保存到宿主机目录。

2)．数据还原

新建一个数据卷容器，这个容器作为存放还原数据的容器。

docker run -it --name data-volume-con2 -v /data ubuntu

创建一个临时容器，既挂载了用于存放还原数据的数据卷容器，又挂载了存有备份数据的数据卷，然后使用tar命令，将备份的数据解压到存放还原数据的数据卷中。

• –rm 参数，请参见“数据备份”部分的解释
• –volumes-from 参数，指定用于保存还原数据的容器
• -v 参数， 用于指定存有备份数据的数据卷，/host-backup是宿主机上用来存放备份数据的目录，将其挂载到容器的/container-back目录，tar命令通过/container-back