Docker容器数据卷与数据共享持久化

淡淡的烟草味﹌ 2023-07-04 15:48 67阅读 0赞

## **【1】Docker容器数据卷** ##

### **Docker的理念：** ###

*  将运用与运行的环境打包形成容器运行 ，运行可以伴随着容器，但是我们对数据的要求希望是持久化的
 *  容器之间希望有可能共享数据

Docker容器产生的数据，如果不通过docker commit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，数据自然也就没有了。

**为了能保存数据在docker中我们使用数据卷，主要为了容器的持久化与容器间继承+共享数据(主机和容器数据共享)。**

卷就是目录或文件，存在于一个或多个容器中，由docker挂载到容器，但不属于联合文件系统，因此能够绕过Union File System提供一些用于持续存储或共享数据的特性。

卷的设计目的就是数据的持久化，完全独立于容器的生存周期，因此`Docker不会在容器删除时删除其挂载的数据卷`。

### **数据卷特点：** ###

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

--------------------

## **【2】命令添加数据卷** ##

在容器内添加数据卷主要有两种方式：`直接V命令添加和DockerFile添加`。

### **① 命令添加数据卷实例** ###

命令如下：

docker run -it -v /宿主机绝对路径目录:/容器内目录      镜像名
     
     #如docker run -it -v /宿主机目录:/容器内目录 centos /bin/bash
     docker run -it -v /myDataVolume:/dataVolumeContainer centos /bin/bash

![在这里插入图片描述][20200212194142708.png]

--------------------

### **② 查看数据卷是否挂载成功** ###

docker inspect 容器ID

如下图红箭头标识，容器内部已经标记了数据卷对应宿主目录：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0owODA2MjQ_size_16_color_FFFFFF_t_70]

### **③ 容器和宿主机之间数据共享** ###

如下所示在容器内/dataVolumeContainer目录创建文件。

容器内操作如下：

[root@a35e55bafcab dataVolumeContainer]# echo "i'm a container " > test.txt
    [root@a35e55bafcab dataVolumeContainer]# ls
    test.txt
    [root@a35e55bafcab dataVolumeContainer]# cat test.txt
    i'm a container

宿主机操作如下(宿主机追加内容到test.txt)：

[root@localhost ~]# cd /myDataVolume/
    [root@localhost myDataVolume]# ll
    total 4
    -rw-r--r--. 1 root root 17 Feb 12 11:46 test.txt
    [root@localhost myDataVolume]# cat test.txt
    i'm a container
    [root@localhost myDataVolume]# echo "host update" >> test.txt
    [root@localhost myDataVolume]# cat test.txt
    i'm a container
    host update

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0owODA2MjQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
无论是容器还是宿主机，都可以看到文件修改后的内容，说明二者之间数据是共享的。

--------------------

### **④ 容器停止退出后，主机修改后数据同步** ###

验证步骤：

*  容器先停止退出
 *  主机修改test.txt
 *  容器重启进入
 *  查看主机修改的test.txt

主机操作：

[root@localhost myDataVolume]# docker ps
    CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND             CREATED             STATUS              PORTS               NAMES
    [root@localhost myDataVolume]# echo "host update again" >> test.txt
    [root@localhost myDataVolume]# cat test.txt
    i'm a container
    host update
    host update again

容器操作：

[root@localhost /]# docker start a35e55bafcab
    a35e55bafcab
    [root@localhost /]# docker exec -it a35e55bafcab  /bin/bash
    [root@a35e55bafcab /]# cd /dataVolumeContainer/
    [root@a35e55bafcab dataVolumeContainer]# cat test.txt
    i'm a container
    host update
    host update again //这里标明容器看到了主机修改的内容

--------------------

### **⑤ 设置目录权限** ###

##ro表示read only 即容器内的数据只允许读
    docker run -it -v /宿主机绝对路径目录:/容器内目录:ro 镜像名

### ⑥ 宿主与容器数据卷文件同步实验 ###

宿主机创建文件，查看容器内会发现有文件，容器内删除文件会导致宿主机文件也被删除。

容器创建文件，查看宿主机同步目录发现有文件，宿主机删除文件会导致容器内同步目录文件也被删除。

--------------------

## **【3】DockerFile添加数据卷** ##

这里以一个实例来说明。

### **① 根目录下新建mydocker文件夹并进入** ###

mkdir /mydocker
    cd /mydocker

### **② 在Dockerfile中使用VOLUME指令来给镜像添加一个或多个数据卷** ###

格式如下：

VOLUME["/dataVolumeContainer","/dataVolumeContainer2","/dataVolumeContainer3"]

出于可移植和分享的考虑，用`-v` `主机目录:容器目录`这种方法不能够直接在Dockerfile中实现。由于宿主机目录是依赖于特定宿主机的，并不能够保证在所有的宿主机上都存在这样的特定目录。

构建File：

[root@localhost /]# cd /mydocker/
    [root@localhost mydocker]# ll
    total 0
    [root@localhost mydocker]# vim DockerFile

文件内容如下：

# volume test
    FROM centos
    VOLUME ["/dataVolumeContainer1","/dataVolumeContainer2"]
    CMD echo "finished,--------success1"
    CMD /bin/bash

![在这里插入图片描述][20200212204410345.png]

### **③ build后生成镜像** ###

命令如下：

docker build -f DockFile路径 -t 镜像名 .[这里有个.不可少，标明在当前目录下面]

实例如下(注意当前在/mydocker路径下，命令最后面有个`.`)：

docker build  -f /mydocker/DockerFile -t jane/centos  .

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0owODA2MjQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]  
使用`docker images`检测如下：  
![在这里插入图片描述][20200212205226868.png]

--------------------

### **④ 创建新的容器并运行** ###

docker run -it b3a32e0a2930 /bin/bash

![在这里插入图片描述][20200212205602572.png]

### **⑤ 查看容器目录对应的主机目录** ###

首先检测运行的容器：

docker ps

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0owODA2MjQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]  
使用命令查看容器内部情况：

docker inspect 9ae9239b6cf7

"Volumes": { 
            "/dataVolumeContainer1": "/var/lib/docker/volumes/8ebcee3e258a367b2869c326bc7c032b544e061830490ce866ef6a72299a6999/_data",
            "/dataVolumeContainer2": "/var/lib/docker/volumes/396815bd66ac143ed2bff3f2ad8ac6439116d5fbbae53327c52b883eb6ec6d6a/_data"
        },
        "VolumesRW": { 
            "/dataVolumeContainer1": true,
            "/dataVolumeContainer2": true
        }

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0owODA2MjQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]

使用命令在容器内创建文件，然后在宿主机对应目录查看：![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0owODA2MjQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]  
Docker挂载主机目录Docker访问出现`cannot open directory .: Permission denied`。解决办法：在挂载目录后多加一个`--privileged=true`参数即可

--------------------

## **【4】数据卷容器** ##

命名的容器挂载数据卷，其它容器通过挂载这个(父容器)实现数据共享，挂载数据卷的容器，称之为数据卷容器。

### **① 查看此时镜像与容器概况** ###

![在这里插入图片描述][20200212211344276.png]

### **② 先启动一个父容器dc01** ###

docker run -it --name dc01 jane/centos

检测如下：

![在这里插入图片描述][20200212211542853.png]  
在容器dc01 内部`/dataVolumeContainer2/`路径下创建文件dc01.txt:

[root@41ad254d8e05 /]# cd dataVolumeContainer2/
    [root@41ad254d8e05 dataVolumeContainer2]# touch dc01.txt
    [root@41ad254d8e05 dataVolumeContainer2]# ls
    dc01.txt

### **③ 创建容器dc02、dc03并继承自dc01** ###

#继承自某个容器--volumes-from 容器名/容器ID
    docker run -it --name dc02 --volumes-from dc01 jane/centos

然后同样在容器dc02的`/dataVolumeContainer2/`路径下创建文件：

[root@a5f21105d3e7 /]# cd dataVolumeContainer2/
    [root@a5f21105d3e7 dataVolumeContainer2]# ls
    dc01.txt
    [root@a5f21105d3e7 dataVolumeContainer2]# touch dc02.txt
    [root@a5f21105d3e7 dataVolumeContainer2]# ls
    dc01.txt  dc02.txt

dc03操作同上：

[root@localhost myDataVolume]# docker run -it --name dc03 --volumes-from dc01 jane/centos
    [root@132abc66899c /]# cd dataVolumeContainer2/
    [root@132abc66899c dataVolumeContainer2]# ls
    dc01.txt  dc02.txt
    [root@132abc66899c dataVolumeContainer2]# touch dc03.txt
    [root@132abc66899c dataVolumeContainer2]# ls
    dc01.txt  dc02.txt  dc03.txt

### **④ 返回查看容器dc01** ###

检测此时容器运行概况：

![在这里插入图片描述][2020021221255410.png]

检测容器dc01路径dataVolumeContainer2概况(会发现多了dc02.txt dc03.txt)：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0owODA2MjQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 6]

--------------------

### **⑤ 删除dc01然后分别在dc02/dc03下查看dataVolumeContainer2路径** ###

![在这里插入图片描述][20200212213105593.png]

#进入dc02
    docker exec -it a5f21105d3e7  /bin/bash
    #进入dc03
    docker exec -it 132abc66899c  /bin/bash

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0owODA2MjQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 7]  
**可以看到尽管dc01容器已经删除了dc01.txt，但是dc02/dc03容器下还有dc01.txt**。

--------------------

### **⑥ dc02新增数据然后删除dc02再进入dc03查看** ###

dc02下操作：

[root@a5f21105d3e7 /]# cd dataVolumeContainer2
    [root@a5f21105d3e7 dataVolumeContainer2]# ls
    dc01.txt  dc02.txt  dc03.txt
    #新增数据
    [root@a5f21105d3e7 dataVolumeContainer2]# touch dc02_update.txt
    [root@a5f21105d3e7 dataVolumeContainer2]# ls
    dc01.txt  dc02.txt  dc02_update.txt  dc03.txt
    [root@a5f21105d3e7 dataVolumeContainer2]# [root@localhost ~]#
    #删除dc02容器
    [root@localhost ~]# docker rm -f a5f21105d3e7
    a5f21105d3e7

dc03下操作：

[root@localhost ~]# docker exec -it 132abc66899c  /bin/bash
    [root@132abc66899c /]# cd dataVolumeContainer2
    [root@132abc66899c dataVolumeContainer2]# ls
    dc01.txt  dc02.txt  dc02_update.txt  dc03.txt

可以发现尽管dc02与dc03无继承关系，但是已经建立了共享关系，故而dc02删除后，dc03仍然可以拿到dc02创建的文件。

**结论：容器之间配置信息的传递，数据卷的生命周期一直持续到没有容器使用它为止。**

**问题：**

*  如果两个独立的容器映射了同一个主机目录会怎样？
 *  如果dc01 dc02 dc03三个没有关系还会出现上面的实验情况吗？

更多操作参考博文：[Docker镜像与容器操作详解][Docker]

[20200212194142708.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200212194142708.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0owODA2MjQ_size_16_color_FFFFFF_t_70]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200212194306262.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0owODA2MjQ=,size_16,color_FFFFFF,t_70
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0owODA2MjQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200212194809753.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0owODA2MjQ=,size_16,color_FFFFFF,t_70
[20200212204410345.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200212204410345.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0owODA2MjQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200212204838540.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0owODA2MjQ=,size_16,color_FFFFFF,t_70
[20200212205226868.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200212205226868.png
[20200212205602572.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200212205602572.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0owODA2MjQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200212205847986.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0owODA2MjQ=,size_16,color_FFFFFF,t_70
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0owODA2MjQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200212205942405.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0owODA2MjQ=,size_16,color_FFFFFF,t_70
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0owODA2MjQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200212210215781.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0owODA2MjQ=,size_16,color_FFFFFF,t_70
[20200212211344276.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200212211344276.png
[20200212211542853.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200212211542853.png
[2020021221255410.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/2020021221255410.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0owODA2MjQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 6]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200212212610815.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0owODA2MjQ=,size_16,color_FFFFFF,t_70
[20200212213105593.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200212213105593.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0owODA2MjQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 7]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200212213443518.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0owODA2MjQ=,size_16,color_FFFFFF,t_70
[Docker]: https://blog.csdn.net/J080624/article/details/80791348