Docker 数据管理

想要了解Docker Volume，首先我们需要知道Docker的文件系统是如何工作的。
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（即镜像栈顶部）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。

总结：Volume可以将容器以及容器产生的数据分离开来，当你使用docker rm my_container删除容器时，不会影响相关的数据。

docker管理数据的方式有两种：

数据卷（Data Volumes）
数据卷容器（Data Volumes Containers）

数据卷：

数据卷是为一个或多个容器专门指定绕过Union File System的目录，位于容器中，可将宿主机的目录挂载到数据卷上，对数据卷的修改操作立刻可见，并且更新数据不会影响镜像，从而实现数据在宿主机与容器之间的迁移，为持续性或共享数据提供一些有用的功能，数据卷的使用，类似于Linux下对目录进行的mount操作,主要特点如下：

数据卷可以在容器间共享和重用
数据卷数据改变是直接修改的
数据卷数据改变不会被包括在容器中

1、创建数据卷

在docker run 命令中使用-v选项可以在容器中创建数据卷。如果不指定要挂载的宿主机目录，默认会挂载到docker生成的的数据卷目录下，效果和dockerfile中VOLUME指令一样。多次使用-v选项可以创建多个数据卷。例如：

# docker run -d -v /data1 -v /data2 --name web01  nginx

可以使用docker inspect web01查看到挂载的数据卷：

2、挂载主机目录作为数据卷

如果想在容器中使用主机上的某个目录，你可以通过-v参数来指定（注：注意冒号前面的和后面的内容）：
docker run -v /host/path:/some/path ...
这明确地告诉Docker使用指定的主机路径来代替Docker自己创建的根路径并挂载到容器内指定的路径（以上例子为/some/path）。需要注意的是，宿主机本地目录上的路径必须使用绝对路径，如果主机上的路径不存在，目录将自动在给定的路径中创建。在用 docker run 命令的时候，可以指定挂载一个本地主机的目录到容器中去，可以使用多次-v选项为一个 docker 容器运行挂载多个本地主机目录。

实例：

在宿主机上创建/opt/docker_data/web02/data目录，并创建一个index.html文件，内容如下：

# mkdir -p /opt/docker_data/web02/data 
# echo "hello world" > /opt/docker_data/web02/data/index.html

创建容器：

# docker run -d -v /opt/docker_data/web02/data:/usr/share/nginx/html -P --name web02  nginx

查看容器状态：

浏览器访问：

上面的命令加载主机的/opt/docker_data/web02/data目录到容器的/usr/share/nginx/html目录。这个功能在进行测试的时候十分方便，比如用户可以放置一些程序到本地目录中，来查看容器是否正常工作。本地目录的路径必须是绝对路径，如果目录不存在 Docker 会自动为你创建它。挂载主机指定目录不需要从Dockerfile指定，Dokcerfile不支持指定。

数据卷容器：

如果需要在容器之间共享一些数据，最简单的方法就是使用数据卷容器。数据卷容器就是一个普通的容器，专门提供数据卷给其它容器挂载使用。
使用方法如下：首先，需要创建一个容器作为数据卷容器，之后在其它容器创建时用--volumes-from挂载数据卷容器中的数据卷使用。常见的使用场景是使用纯数据卷容器来持久化数据库、配置文件或者数据文件等。

实例：

创建一个命名的数据卷容器：

# docker run -d -v /test --name data nginx

使用--volumes-from选项在另一个容器中挂载/test卷。不管data容器是否运行，其它容器都可以挂载该容器数据卷，还可以使用多个--volumes-from 参数来从多个容器挂载多个数据卷

# docker run -d --volumes-from data --name web03 nginx

# docker exec web03 df -h
Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on
overlay 72G 40G 32G 56% /
tmpfs 64M 0 64M 0% /dev
tmpfs 3.9G 0 3.9G 0% /sys/fs/cgroup
shm 64M 0 64M 0% /dev/shm
/dev/mapper/cl-root 72G 40G 32G 56% /test
tmpfs 3.9G 0 3.9G 0% /proc/asound
tmpfs 3.9G 0 3.9G 0% /proc/acpi
tmpfs 3.9G 0 3.9G 0% /proc/scsi
tmpfs 3.9G 0 3.9G 0% /sys/firmware

也可以从其他已经挂载了容器卷的容器来挂载数据卷：

# docker run -d --volumes-from web03 --name web05 nginx

# docker exec web05 df -h
Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on
overlay 72G 40G 32G 56% /
tmpfs 64M 0 64M 0% /dev
tmpfs 3.9G 0 3.9G 0% /sys/fs/cgroup
shm 64M 0 64M 0% /dev/shm
/dev/mapper/cl-root 72G 40G 32G 56% /test
tmpfs 3.9G 0 3.9G 0% /proc/asound
tmpfs 3.9G 0 3.9G 0% /proc/acpi
tmpfs 3.9G 0 3.9G 0% /proc/scsi
tmpfs 3.9G 0 3.9G 0% /sys/firmware

删除 Volumes：

如果删除了挂载的容器（包括 data、web03、web05），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 命令来同时删除容器及所关联的数据卷。连接到指定的宿主机目录的Volume永远不会被docker删除。

利用 Data Volume Container来备份、恢复、移动数据

备份：

数据卷另外一个功能是使用他们来备份、恢复、移动数据，如果你在用数据容器，那做备份是相当容易的。使用 --volumes-from 标记来创建一个加载了卷的新容器，命令如下，该示例应该会将Volume里所有的东西压缩为一个tar包：

# docker run --rm --volumes-from data -v /backup:/backup nginx tar cvf /backup/backup-`date +%F`.tar.gz /test

# ls /backup/
backup-2020-08-05.tar.gz

这里我们创建了一个容器，先从data容器来挂载数据卷。然后从本地主机挂载/backup目录到容器的 /backup 目录。最后，使用tar命令来将data 卷备份为backup-`date +%F`.tar.gz。当命令执行完、容器停止之后，我们就备份了 data 数据卷,执行完成之后删除容器 --rm，此时备份就在/backup目录下，名为backup-`date +%F`.tar.gz。

恢复：

恢复和备份原理都差不多，如下：

# docker run --rm --volumes-from data -v /backup:/backup nginx tar xvf /backup/backup-2020-08-05.tar.gz -C /test

参考：
作者：凤落溪凰落地
链接：https://www.jianshu.com/p/33b854d81d03
来源：简书
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