通過本篇文章我們可以了解到容器鏡像結(jié)構(gòu)、將主機(jī)數(shù)據(jù)掛載到容器的方式、容器數(shù)據(jù)卷及數(shù)據(jù)卷的備份與恢復(fù)等技術(shù)，下面我們就一起來學(xué)習(xí)吧！

01 Docker存儲概覽

默認(rèn)情況下容器中所有創(chuàng)建的文件及數(shù)據(jù)都被存儲在了容器的可寫層，如果按默認(rèn)操作會有如下問題：

1）容器被刪除數(shù)據(jù)不會保存，同時(shí)如果另外一個(gè)進(jìn)程想要調(diào)用容器中數(shù)據(jù)也非常困難；

2）容器的可寫層與運(yùn)行容器的主機(jī)緊密耦合，無法輕松地將數(shù)據(jù)移動到其它地方；

3）容器數(shù)據(jù)寫入容器可寫層需要使用Storage driver（容器存儲驅(qū)動）來管理文件系統(tǒng)進(jìn)行寫操作，因?yàn)槎嗔诉@一層導(dǎo)致其比直接將數(shù)據(jù)寫入主機(jī)的文件系統(tǒng)的效率低很多。

針對上述問題，Docker 提供了四種不同的方式將數(shù)據(jù)從 Docker 主機(jī)直接掛載到容器中，分別為卷（volumes），綁定掛載（bind mounts），臨時(shí)文件系統(tǒng)（tmpfs）及命名通道（named pipe），這四種方式的named pipe是windows系統(tǒng)獨(dú)有的（因?yàn)閷?shí)際工作中容器大多都是部署在linux系統(tǒng)上的，所以本篇文章我們主要介紹前三種掛載方式）。卷（volumes），綁定掛載（bind mounts）及臨時(shí)文件系統(tǒng)（tmpfs）這三種掛載方式特點(diǎn)如下:

1）卷存儲在 Docker 管理的主機(jī)文件系統(tǒng)的一部分中（/var/lib/docker/volumes/）中，完全由 Docker 管理，卷存儲是docker數(shù)據(jù)保存最推薦的方法；

2）bind mounts 綁定掛載，可以存儲在主機(jī)系統(tǒng)上的任何位置，甚至可以是重要的系統(tǒng)文件或目錄，Docker主機(jī)或Docker容器上的非Docker進(jìn)程可以隨時(shí)對其進(jìn)行修改；

3）tmpfs 僅存儲在主機(jī)系統(tǒng)的內(nèi)存中，而不會寫入主機(jī)的文件系統(tǒng)。

下面我們就來看看怎么創(chuàng)建這三種存儲方式吧！

02 卷（volumes）

卷是這三種存儲方式中唯一使用Docker來創(chuàng)建與管理的，卷的推薦使用場景如下：

1）在多個(gè)運(yùn)行容器進(jìn)行數(shù)據(jù)共享；

2）當(dāng)您要將容器的數(shù)據(jù)存儲在遠(yuǎn)程主機(jī)或云上時(shí)；

3）當(dāng)您需要將數(shù)據(jù)從一臺Docker主機(jī)備份，還原或遷移到另一臺Docker主機(jī)時(shí)，卷是一個(gè)更好的方案；

4）容器中程序需要更好的IO性能。

下面我們看看如何使用docker命令來操作卷

(1) 查看卷列表

1. # 查看卷列表  
2. # docker volume ls

(2) 創(chuàng)建卷

創(chuàng)建卷的具體命令如下：

1. # 創(chuàng)建卷  
2. # docker volume create [Volume Name]

我們現(xiàn)在創(chuàng)建一個(gè)volume2，同時(shí)查看創(chuàng)建卷的詳細(xì)參數(shù)，操作如下

1. # 創(chuàng)建卷  
2. # docker volume create volume2  
3. #   
4. # 查看volume2的詳細(xì)信息  
5. # docker volume inspect volume2

(3) 掛載卷

掛載卷是在創(chuàng)建容器時(shí)進(jìn)行綁定的，在創(chuàng)建容器docker container run后面加參數(shù)進(jìn)行卷的掛載，其掛載有兩種方式一種通過-v掛載一種通過--mount，-v用于單獨(dú)的容器掛載而—mount一般用于docker service（也就是docker swarm），下面是這兩個(gè)參數(shù)的具體說明：

1. -v:   
2.   由三個(gè)由冒號（:）分隔的字段組成，[HOST-DIR:]CONTAINER-DIR[:OPTIONS]  
3.   1）HOST-DIR 代表主機(jī)上的目錄或數(shù)據(jù)卷的名字。省略該部分時(shí)，會自動創(chuàng)建一個(gè)匿名卷。如果是指定主機(jī)上的目錄，需要使用絕對路徑。  
4.   2）CONTAINER-DIR 代表將要掛載到容器中的目錄或文件，即表現(xiàn)為容器中的某個(gè)目錄或文件  
5.   3）OPTIONS 代表配置，例如設(shè)置為只讀權(quán)限（ro），此卷僅能被該容器使用（Z），或者可以被多個(gè)容器使用（z）。多個(gè)配置項(xiàng)由逗號分隔。  
6.   
7. --mount:  
8.   由多個(gè)鍵值對組成，鍵值對之間由逗號分隔。例如：type=volume,source=volume2,destination=/volume2,ro=true  
9.   1）type，指定類型，可以指定為 bind，volume，tmpfs。  
10.   2）source，當(dāng)類型為 volume 時(shí)，指定卷名稱，匿名卷時(shí)省略該字段。當(dāng)類型為 bind，指定路徑。可以使用縮寫 src。  
11.   3）destination，掛載到容器中的路徑。可以使用縮寫 dst 或 target。  
12.   4）ro 為配置項(xiàng)，多個(gè)配置項(xiàng)直接由逗號分隔一般使用 true 或 false。

下面我們-v命令進(jìn)行卷掛載具體操作如下：

1. #創(chuàng)建容器test10,并通過-v進(jìn)行卷volume1掛載,將volume1掛載到容器file1目錄  
2. docker container run -it --name test10 --hostname test10    
3. -v volume1:/file1 centos /bin/bash

我們可以通過如下命令查看容器test10與volume的映射關(guān)系

1. #查看容器詳細(xì)的配置信息  
2. docker container inspect test10

(4) 刪除卷

現(xiàn)在我們來看看刪除卷的命令格式

1. # 刪除卷  
2. docker volume rm [volume name]

我們刪除剛才創(chuàng)建的卷volume2具體操作如下

03 綁定掛載（bind mounts）

自docker發(fā)布以來就支持綁定掛載了，綁定掛載支持的功能相較于卷來說比較有限。綁定掛載通過將主機(jī)上的目錄綁定到容器中，容器就可以操作和修改主機(jī)上該目錄的內(nèi)容。綁定掛載性能非常好，但是它們依賴于具有特定目錄結(jié)構(gòu)的主機(jī)文件系統(tǒng)。

綁定掛載的參數(shù)與卷一致，可以通過-v或者—mount進(jìn)行掛載，-v用于單獨(dú)的容器掛載而—mount一般用于docker service。我們在本地主機(jī)上創(chuàng)建目錄bind_mount_test，同時(shí)在目錄中創(chuàng)建一個(gè)文件file1，然后將該目錄綁定掛載到容器/home/bind_mount_test目錄具體操作如下：

1. # 創(chuàng)建容器test1，同時(shí)將目錄bind_mount_test綁定到容器的/home/bind_mount_test目錄  
2. docker container run -it -v   
3.    /root/bind_mount_test:/home/bind_mount_test --name test1 centos /bin/bash

綁定掛載的主機(jī)目錄如果不存在，則會自動創(chuàng)建該目錄，現(xiàn)在我們給主機(jī)目錄bind_mount_test中再創(chuàng)建一個(gè)文件file2.txt并輸入內(nèi)容"kan dao ma"，我們看看在容器中是否能夠看到，同時(shí)我們在容器test1的bind_mount_test目錄中創(chuàng)建一個(gè)文件file3.txt，看看在主機(jī)上是否能夠查看到，具體操作如下

通過上述操作我們可以發(fā)現(xiàn)通過綁定掛載的容器目錄其實(shí)完全由主機(jī)的文件系統(tǒng)進(jìn)行管理，而不像卷是通過docker自己管理的，所以像目錄的權(quán)限，SELINUX 等問題都需要我們自己來管理。

04 臨時(shí)文件系統(tǒng)（tmpfs）

卷與綁定掛載主要是用于主機(jī)和容器之間共享文件，容器停止后數(shù)據(jù)還可以保留，tmpfs掛載是臨時(shí)的，數(shù)據(jù)保留在主機(jī)內(nèi)存中的，當(dāng)容器停止后數(shù)據(jù)就會被刪除。該掛載方式的數(shù)據(jù)不能在兩個(gè)容器間進(jìn)行共享，同時(shí)該掛載方式只支持linux系統(tǒng)。

tmpfs掛載也有兩個(gè)命令參數(shù)，一個(gè)是—tmps另外一個(gè)是—mount，跟卷與綁定掛載類似，--tmpfs用于單個(gè)容器掛載—mount用于docker service掛載。下面我們通過—tmpfs來將容器App目錄掛載到內(nèi)存中，具體操作如下：

1. # 創(chuàng)建容器tmptest，同時(shí)通過tmpfs命令將app目錄掛載到內(nèi)存中  
2. docker container run -it --name tmptest --tmpfs /app centos /bin/bash

05 數(shù)據(jù)卷容器

上面的章節(jié)我們了解了容器的幾種存儲方式，如果我們想要容器間共享一些實(shí)時(shí)更新的數(shù)據(jù)該怎么操作呢，其實(shí)docker給出了解決方案就是用戶數(shù)據(jù)卷容器。數(shù)據(jù)卷容器通過卷方式掛載文件目錄，其他容器通過掛載這個(gè)容器實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，這個(gè)掛載數(shù)據(jù)卷的容器就叫做數(shù)據(jù)卷容器。數(shù)據(jù)卷容器就是一種普通容器，它專門提供數(shù)據(jù)卷供其它容器掛載使用。現(xiàn)在我們看看怎么通過數(shù)據(jù)卷容器實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享，具體操作如下：

1）創(chuàng)建數(shù)據(jù)卷test_volume，同時(shí)創(chuàng)建一個(gè)數(shù)據(jù)卷容器（其實(shí)就是普通容器），將這個(gè)創(chuàng)建的卷掛載到數(shù)據(jù)卷容器中
1. # 創(chuàng)建卷test_volume  
2. docker volume create test_volume  
3.   
4. #創(chuàng)建數(shù)據(jù)卷容器data_container，同時(shí)將test_volume卷掛載到該容器的share_dir目錄  
5. docker container run -it -v test_volume:/share_dir   
6.    --name data_container --hostname data_container centos /bin/bash

2）創(chuàng)建兩個(gè)普通容器test100與test200同時(shí)繼承數(shù)據(jù)卷容器所掛載的數(shù)據(jù)卷

1. # 創(chuàng)建容器test100,--volumes-from命令用于繼承指定數(shù)據(jù)卷容器  
2. docker container run -it --volumes-from data_container    
3.     --name test100 --hostname test100 centos /bin/bash  
4.   
5. # 創(chuàng)建容器test200,--volumes-from命令用于繼承指定數(shù)據(jù)卷容器  
6. docker container run -it --volumes-from data_container    
7.     --name test200 --hostname test200 centos /bin/bash

3）我們在容器test100與test200中分別對文件file1.txt進(jìn)行操作，最后我們在數(shù)據(jù)卷容器中查看file1.txt文件是否在實(shí)時(shí)更新

通過上述操作我們可以發(fā)現(xiàn)通過數(shù)據(jù)卷容器可以實(shí)現(xiàn)不同容器間的數(shù)據(jù)共享需求。

06 容器數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)

(1) 數(shù)據(jù)備份

如果我們想對剛才的數(shù)據(jù)卷容器的數(shù)據(jù)卷中數(shù)據(jù)進(jìn)行備份，可以創(chuàng)建一個(gè)備份容器，該容器繼承數(shù)據(jù)卷容的數(shù)據(jù)卷，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的備份。其實(shí)就是創(chuàng)建一個(gè)備份容器通過掛載綁定方式將主機(jī)文件目錄掛載到備份容器中，然后在備份容器中將繼承的數(shù)據(jù)卷目錄備份到綁定掛載映射的目錄，從而實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的備份具體操作如下：

1. # 創(chuàng)建備份容器,然后該容器不僅繼承數(shù)據(jù)卷容器的數(shù)據(jù)卷同時(shí)通過掛載綁定方式掛載主機(jī)系統(tǒng)備份目錄  
2. # 通過在容器中執(zhí)行tar命令將數(shù)據(jù)卷映射的目錄share_dir備份到掛載綁定映射的目錄backup中  
3. docker container run --volumes-from data_container    
4.      -v /root/backupfile:/backup centos tar cvf /backup/backup.tar /share_dir/

(2) 數(shù)據(jù)恢復(fù)

數(shù)據(jù)恢復(fù)其實(shí)跟備份類似，我們創(chuàng)建一個(gè)新容器同時(shí)將在主機(jī)系統(tǒng)備份目錄通過掛載綁定的方式掛載到新容器中，然后通過在容器中執(zhí)行tar包的解壓縮命令就可以將數(shù)據(jù)進(jìn)行恢復(fù)了具體操作如下: