Docker入门与应用系列（四）数据卷管理

一、介绍

　　Docker镜像是由多个文件系统（只读层）叠加而成。当我们启动一个容器的时候，Docker会加载只读镜像层并在其上（译者注：镜像栈顶部）添加一个读写层。如果运行中的容器修改了现有的一个已经存在的文件，那该文件将会从读写层下面的只读层复制到读写层，该文件的只读版本仍然存在，只是已经被读写层中该文件的副本所隐藏。当删除Docker容器，并通过该镜像重新启动时，之前的更改将会丢失。在Docker中，只读层及在顶部的读写层的组合被称为Union File System（联合文件系统）。

　　为了能够保存（持久化）数据以及共享容器间的数据，Docker提出了Volume的概念。简单来说，Volume就是目录或者文件，它可以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。

　　数据卷是一个可供一个或多个容器使用的特殊目录，它绕过 UFS，可以提供很多有用的特性：

• 数据卷可以在容器之间共享和重用
• 对数据卷的修改会立马生效
• 对数据卷的更新，不会影响镜像
• 数据卷默认会一直存在，即使容器被删除

　　*注意：数据卷的使用，类似于 Linux 下对目录或文件进行 mount，镜像中的被指定为挂载点的目录中的文件会隐藏掉，能显示看的是挂载的数据卷。

二、创建数据卷

　　我们可以通过两种方式来初始化Volume，这两种方式有些细小而又重要的差别。

　　2.1 使用-v 声明volume　　

docker run -it --name vtest -v /data centos /bin/bash
[root@73413fd53edb /]# ls data/
[root@73413fd53edb /]#

　　上面的命令会将/data挂载到容器中，并绕过联合文件系统，我们可以在主机上直接操作该目录。任何在该镜像/data路径的文件将会被复制到Volume。我们可以使用docker inspect命令找到Volume在主机上的存储位置：

docker inspect -f {{.Mounts}} vtest
[{volume dccde6b373f1c0f4da5b70c8dcc35bf4ecad0c499e1cfd80c258821206ee7948 /var/lib/docker/volumes/dccde6b373f1c0f4da5b70c8dcc35bf4ecad0c499e1cfd80c258821206ee7948/_data /data local  true }]

　　这说明Docker把在/var/lib/docker/volumes下的某个目录挂载到了容器内的/data目录下。让我们从主机上添加文件到此文件夹下：　

sudo touch /var/lib/docker/volumes/dccde6b373f1c0f4da5b70c8dcc35bf4ecad0c499e1cfd80c258821206ee7948/_data/test-file

# 查看/data目录
[root@73413fd53edb /]# ls /data
test-file

　　2.2 使用Dockerfile 声明volume　　

FROM centos
VOLUME /data

　　2.3 挂载指定的主机目录

　　但还有另一件只有-v参数能够做到而Dockerfile是做不到的事情就是在容器上挂载指定的主机目录。　　

[bigberg@localhost volumes]$ docker run -itd --name vtest2 -v /data/docker/volumes/volume-test:/data centos /bin/bash
16b1aafbc219884b32bfb0c227e1250558bca550ab7bce31b0739f63620fd688

[bigberg@localhost volumes]$ sudo touch /data/docker/volumes/volume-test/test2-file
[bigberg@localhost volumes]$ docker-enter vtest2
[root@16b1aafbc219 ~]# cd /data/
[root@16b1aafbc219 data]# ls
test2-file

三、数据共享

　　如果要授权一个容器访问另一个容器的Volume，我们可以使用-volumes-from参数来执行docker run。　

docker run -it --name vtest3 --volumes-from vtest2 centos /bin/bash
[root@e6ed980c8dba /]# ls /data/
test2-file

　　值得注意的是不管container-test是否运行，它都会起作用。只要有容器连接Volume，它就不会被删除。

四、数据容器　

　　如果你有一些持续更新的数据需要在容器之间共享，最好创建数据卷容器。数据卷容器，其实就是一个正常的容器，专门用来提供数据卷供其它容器挂载的。

　　首先，创建一个名为 dbdata 的数据卷容器：　

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

　　然后，在其他容器中使用 --volumes-from 来挂载 dbdata 容器中的数据卷。

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

docker run -d --volumes-from dbdata --name db2 postgres

　　可以使用超过一个的 --volumes-from 参数来指定从多个容器挂载不同的数据卷。 也可以从其他已经挂载了数据卷的容器来级联挂载数据卷。　

docker run -d --name db3 --volumes-from db1 postgres

　　*注意：使用 --volumes-from 参数所挂载数据卷的容器自己并不需要保持在运行状态。

　　如果删除了挂载的容器（包括 dbdata、db1 和 db2），数据卷并不会被自动删除。如果要删除一个数据卷，必须在删除最后一个还挂载着它的容器时使用 docker rm -v 命令来指定同时删除关联的容器。 这可以让用户在容器之间升级和移动数据卷。

　　

五、备份

　　首先使用 --volumes-from 标记来创建一个加载 dbdata 容器卷的容器，并从主机挂载当前目录到容器的 /backup 目录。命令如下：

docker run --rm --volumes-from dbdata -v $(pwd):/backup centos tar cvf /backup/backup.tar /dbdata
tar: Removing leading `/' from member names
/dbdata/
/dbdata/test-file

[bigberg@localhost ~]$ ll
total 606496
-rw-r--r-- 1 root    root        10240 Feb 28 17:32 backup.tar

　　容器启动后，使用了 tar 命令来将 dbdata 卷备份为容器中 /backup/backup.tar 文件，也就是主机当前目录下的名为 backup.tar 的文件。

六、恢复

　　如果要恢复数据到一个容器，首先创建一个带有空数据卷的容器 dbdata2。

docker run -v /dbdata --name dbdata2 centos /bin/bash

　　然后创建另一个容器，挂载 dbdata2 容器卷中的数据卷，并使用 untar 解压备份文件到挂载的容器卷中。

docker run --rm --volumes-from dbdata2 -v $(pwd):/backup centos tar xvf /backup/backup.tar

　　为了查看/验证恢复的数据，可以再启动一个容器挂载同样的容器卷来查看

docker run --volumes-from dbdata2 centos /bin/ls /dbdata
test-file