1. 容器需要支持数据持久化?
容器根据对业务的支持可以分为有状态和无状态的,有状态表示容器中的数据需要进行持久化,无状态表示不需要将数据进行持久化。
无状态的容器可以开箱即用,进行任意调度,但是在实际的业务中需要有很多业务进行数据的持久化,比如 mysql、Kafka 等有状态的业务,为了解决无状态业务的需求,docker 提出了 volume 卷的概念。
什么是卷?卷的本质是文件或者目录,它可以绕过默认的联合文件系统,直接以文件或目录的形式存在于宿主机上。卷的概念不仅解决了数据持久化的问题,还解决了容器间共享数据的问题。
使用卷可以将容器内的目录或者文件进行本地持久化,实现容器重启后数据可以不丢失。
2. 卷的操作
2.1 创建卷
docker volume create volume-name
创建一个卷名称叫做 volume-name
。
注:
创建的卷会存储在本地主机的 `/var/lib/docker/volumes/ `目录下。
但是在 mac 系统中无法访问到该目录,使用如下方式可见:
```
docker run -it --privileged --pid=host justincormack/nsenter1
```
执行上述命令再进行查看对应的目录即可。
除了使用docker volume create的方式创建卷,我们还可以在 Docker 启动时使用 -v 的方式指定容器内需要被持久化的路径,Docker 会自动为我们创建卷,并且绑定到容器中,使用命令如下:
docker run -d --name=nainx-volume -v /usr/share/nginx/html nginx
使用以上命令,我们启动了一个 nginx 容器,-v参数使得 Docker 自动生成一个卷并且绑定到容器的 /usr/share/nginx/html 目录中。
2.2 查看容器
查看整体数据卷的情况
docker volume ls
查看具体的数据卷的详情:
docker volume inspect volume-name
示例:
$ docker volume inspect myvolume
{
"CreatedAt": "2020-09-08T09:10:50Z",
"Driver": "local",
"Labels": {},
"Mountpoint": "/var/lib/docker/volumes/myvolume/_data", // 存储的地址
"Name": "myvolume",
"Options": {},
"Scope": "local"
}
]
2.3 使用数据卷
使用docker volume
创建的卷在容器启动时,添加--mount
参数指定卷的名称即可使用。
$ docker run -d --name=nginx --mount source=myvolume,target=/usr/share/nginx/html nginx
将主机中数据卷 myvolume
与 新创建的容器 nginx
中目录usr/share/nginx/html
完成绑定,当在容器中对该目录进行操作时,会同步在本地主机上进行操作。
示例:
容器操作:
$ docker exec -it nginx bash
## 使用以下内容直接替换 /usr/share/nginx/html/index.html 文件
root@719d3c32e211:/# cat <<EOF >/usr/share/nginx/html/index.html
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<title>Hello, Docker Volume!</title>
<style>
body {
width: 35em;
margin: 0 auto;
font-family: Tahoma, Verdana, Arial, sans-serif;
}
</style>
</head>
<body>
<h1>Hello, Docker Volume!</h1>
</body>
</html>
EOF
在本地主机中同步生成对应的文件:
当我们将容器删除后,再重新启动一个容器,挂载 volume-name
数据卷,新容器启动会会同步本地主机的数据到容器中,完成数据的恢复。
2.4 删除数据卷
容器的删除并不会自动删除已经创建的数据卷,因此不再使用的数据卷需要我们手动删除,删除的命令为 docker volume rm 。例如,我们想要删除上面创建 myvolume
数据卷,可以使用以下命令:
$ docker volume rm myvolume
这里需要注意,正在被使用中的数据卷无法删除,如果你想要删除正在使用中的数据卷,需要先删除所有关联的容器。
3. 容器之间数据共享
首先使用docker volume create命令创建一个共享日志的数据卷。
$ docker volume create log-vol
启动一个生产日志的容器(下面用 producer 窗口来表示):
$ docker run --mount source=log-vol,target=/tmp/log --name=log-producer -it busybox
然后新打开一个命令行窗口,启动一个消费者容器(下面用 consumer 窗口来表示):
docker run -it --name consumer --volumes-from log-producer busybox
使用volumes-from参数
可以在启动新的容器时来挂载已经存在的容器的卷,volumes-from参数
后面跟已经启动的容器名称。 下面我们切换到 producer 窗口,使用以下命令创建一个mylog.log
文件并写入"Hello,My log."
的内容:
/ # cat <<EOF >/tmp/log/mylog.log
Hello, My log.
EOF
然后我们切换到 consumer 窗口,查看一下相关内容:
/ # cat /tmp/log/mylog.log
Hello, My log.
可以看到我们从 producer 容器写入的文件内容会自动出现在 consumer 容器中,证明我们成功实现了两个容器间的数据共享。
总结一下,我们首先使用 docker volume create
命令创建了log-vol 卷
来作为共享目录,log-producer
容器向该卷写入数据,consumer
容器从该卷读取数据。这就像主机上的两个进程,一个向主机目录写数据,一个从主机目录读数据,利用主机的目录,实现了容器之间的数据共享。
4. 主机与容器数据共享
Docker 卷的目录默认在/var/lib/docker
下,当我们想把主机的其他目录映射到容器内时,就需要用到主机与容器之间数据共享的方式了,例如我想把 MySQL 容器中的 /var/lib/mysql
目录映射到主机的 /var/lib/mysql 目录
中,我们就可以使用主机与容器之间数据共享的方式来实现。
要实现主机与容器之间数据共享,其实很简单,只需要我们在启动容器的时候添加-v参数即可, 使用格式为:-v HOST_PATH:CONTIANAER_PATH
。
例如,我想挂载主机的 /data 目录
到容器中的 /usr/local/data
中,可以使用以下命令来启动容器:
$ docker run -v /data:/usr/local/data -it busybox
容器启动后,便可以在容器内的 /usr/local/data
访问到主机 /data
目录的内容了,并且容器重启后,/data 目录下的数据也不会丢失
。
5. 总结
Docker 卷的实现原理是在主机的 /var/lib/docker/volumes 目录
下,根据卷的名称创建相应的目录,然后在每个卷的目录下创建 _data 目录
,在容器启动时如果使用 --mount 参数
,Docker 会把主机上的目录直接映射到容器的指定目录下
,实现数据持久化。