深入浅出容器学习--Docker数据卷

一.Docker数据卷

Docker镜像是由多个文件系统(只读层)叠加而成，当启动一个容器的时候，Docker会加载只读镜像层并在其上(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，并通过该镜像重启时，之前的修改将会丢失。在Docker中，只读层和顶部的读写层的组合被称为联合文件系统(Union File System)。

Docker镜像可以理解成多个只读文件叠加而成，因此镜像是只读的，当镜像运行起来时，就相当于在只读的镜像外包裹了一层读写层变成了容器。当删除容器之后，使用镜像重新创建一个容器时，此时的镜像的只读层和原来一样，只是在读写层的修改会全部丢失。

Docker提供了三种不同的方式，用于将宿主机的数据挂载到容器中：

• volumes：器内的数据被存放到宿主机(linux)一个特定的目录下(/var/lib/docker/volumes/)。这个目录只有Docker可以管理，其他进程不能修改。如果想持久保存容器的应用数据，Volumes是Docker推荐的挂载方式。
• bind mounts：容器内的数据被存放到宿主机文件系统的任意位置，甚至存放到一些重要的系统目录或文件中。除了Docker之外的进程也可以任意对他们进行修改。
• tmpfs：容器的数据只会存放到宿主机的内存中，不会被写到宿主机的文件系统中，因此不能持久保存容器的应用数据。
  
  

1.1 volumes

Volumes：

• 由Docker进程创建和管理，可以通过命令docker volume create来创建一个指定的卷，也可以由Docker进程在创建容器或服务的过程中来创建。
• 当为一个容器创建一个volume时，这个volume将会被存储到宿主机的一个目录下，当你挂载这个volume到一个容器中时，就是在挂载这个目录到容器中。
• 一个volume可以被同时挂载到多个容器中。当没有任何容器在使用这个volume的时候，这个volume也仍然可以被Docker进程所使用，而不是自动删除。当前这里可以使用命令手动删除volume：docker volume prune
• 当你挂载一个volume时，可以选择为它命名，也可以不命名。如果不命名的话，当这个volume首次被挂载到一个容器中时，Docker进程会分配给他一个随机的名字，以保证在宿主机操作系统中这个volume的名字唯一。除了名字之外，命名和不命名的volume没有区别。
• volume也支持使用volume drivers，以帮助你将数据保持到远程主机或云上。

Volumes是Docker管理宿主机文件系统的一部分，默认位于/var/lib/docker/volumes目录中：



由上图可以看出，目前所有的Container数据都保存在了这个目录下，由于没有在创建的时候指定卷，所以Docker帮我们创建了许多匿名的卷(就是一堆很长ID名字的卷)

适用场景：

• 多个容器间需要共享数据。如果volume没有手动被创建，它将会在首次挂载到某个容器之前被自动创建，当容器被停止或删除时，这个volume不会随之被删除。多个容器可以同时以rw或ro的方式挂载这个volume。只有手动指定删除volume，它才会被删除。
• 当宿主机并没有专用于Docker的文件系统结构时。使用volume可以使宿主机的配置与容器的运行解耦。
• 当你希望将数据保存到远程主机或云上。
• 你希望在不同的宿主机直接备份/恢复/迁移数据时，volume是一个很好的选择。你可以停止运行使用volume的容器，然后直接备份volume所在的目录即可，如/var/lib/docker/volumes/

1.2 bind mounts

Bind mounts：

• 与volume相比，它的功能比较局限。当使用bind mounts时，宿主机的目录或文件被挂载到容器中。容器将按照挂载目录或文件的绝对路径来使用或修改宿主机的数据。宿主机中的目录或文件不需要预先存在，在需要的使用会自动创建。使用bind mounts在性能上是非常好的，但这依赖于宿主机有一个目录妥善结构化的文件系统。(使用bind mounts的容器可以在通过容器内部的进程对主机文件系统进行修改，包括创建，修改和删除重要的系统文件和目录，这个功能虽然很强大，但显然也会造成安全方面的影响，包括影响到宿主机上Docker以外的进程)

适用场景：

• 将宿主机的系统配置文件共享给容器，这是Docker为容器提供DNS配置的默认方式，即通过bind mounts的方式将宿主的的/etc/resolv.conf文件挂载到容器中。
• 将宿主机开发环境中的源代码或实验结果共享给容器。例如：你在宿主机上进行一个项目Maven的测试，每次你在宿主机上对Maven项目进行了更改后，容器就可以直接获取更改后的结果
• 你可以确定宿主机的文件系统结构应该与容器内部完全一致时。

1.3 tmpfs mounts

tmpfs：

• 在这种挂载方式下，容器内的应用数据将不会被持久的保存在硬盘上。其中的数据只能在某个容器的生存周期内被使用，或者用于保存一些不需要持久存储或者一些敏感的数据信息。

适用场景：

当你出于安全原因，或者容器性能优化的原因（如需要写入大量的不持久的状态数据时），不需要容器的数据长久保存时可以使用这种方式。