Docker入门到精通《数据卷》

辜月十
210 阅读9分钟

引言

数据卷是一种持久化的解决方案，用于存储容器内应用程序的数据。数据卷允许容器之间共享数据，并提供了可靠的数据存储和备份机制。由于容器是隔离环境，容器内程序的文件、配置等都在容器的内部，要读写容器内的文件非常不方便。因此容器提供程序的运行环境，但是程序运行产生的数据、程序运行依赖的配置都应该与容器进行解耦。

Docker默认将卷存储在 /var/lib/docker/volumes/ 这是Docker管理卷的内部路径，通常由Docker自动创建和管理。不建议直接操作这个目录，除非你非常了解Docker的内部机制。

在实际使用中，开发者通常会根据需要将容器卷挂载到特定的目录，常见的挂载路径包括：

  1. 适用于存储应用程序的持久化数据，如数据库文件、日志文件等。/opt/<app-name>/data
  2. 适用于挂载应用程序的配置文件。/etc/<app-name>/config
  3. 适用于存储应用程序的日志文件。/var/log/<app-name>
  4. 适用于存储用户相关的数据。/home/<user>/<app-name>/data

什么是数据卷

数据卷（volume）是一个虚拟目录，是容器内目录与宿主机目录之间映射的桥梁。
以Nginx为例，我们知道Nginx中有两个关键的目录：

  • html：放置一些静态资源；
  • conf：放置配置文件；

如果我们要让Nginx代理我们的静态资源，最好是放到html目录；如果我们要修改Nginx的配置，最好是找到conf下的nginx.conf文件。

从DockerHub的nginx说明处，我们可以看到nginx静态文件的位置： image.png

不过，容器运行的Nginx所有的文件都在容器内部。所以我们必须利用数据卷将两个目录与宿主机目录关联，方便我们操作。如图： image.png

在上图中：

  • 创建了两个数据卷：conf、html
  • Nginx容器内部的conf目录和html目录分别与两个数据卷关联
  • 而数据卷conf和html分别指向了宿主机的/var/lib/docker/volumes/conf/_data目录和/var/lib/docker/volumes/html/_data目录

这样，容器内的conf和html目录就与宿主机的conf和html目录关联起来，被称为挂载。此时，操作宿主机的/var/lib/docker/volumes/html/_data就是在操作容器内的/usr/share/nginx/html/_data目录。只要我们将静态资源放入宿主机对应目录，就可以被Nginx代理了。

数据卷命令

数据卷的相关命令有：

命令说明文档地址
docker volume create创建数据卷docker volume create
docker volume ls查看所有数据卷docs.docker.com
docker volume rm删除指定数据卷docs.docker.com
docker volume inspect查看某个数据卷的详情docs.docker.com
docker volume prune清除数据卷docker volume prune

注意：容器与数据卷的挂载要在创建容器时配置，对于创建好的容器，是不能设置数据卷的。而且创建容器的过程中，数据卷会自动创建。

数据卷的三种挂载方式

方式一：匿名挂载

匿名挂载是指没有指定特定名称的挂载方式。当您在创建容器时没有明确指定数据卷的路径名称时，Docker会在该目录/var/lib/docker/volumes下为该数据卷创建一个匿名的、临时的卷。匿名挂载适用于临时存储或一次性使用的场景，因为它们在容器被删除后将被自动清理。

1.运行nginx容器

//以后台方式运行容器，并使用-v 匿名挂载容器数据卷 (推荐)
docker run --rm -d -p 80:80 --name nginx_volume -v /usr/share/nginx/html nginx:latest

//--rm：退出容器以后，这个容器就被删除了
//-d：表示该容器在后台运行
//-p 80:80：将容器的80接口与宿主机的80端口进行映射
//--name nginx_volume：容器名称
//-v /usr/share/nginx/html：将nginx目录中/usr/share/nginx/html挂在到宿主机/var/lib/docker/volumes下。

//注意：如果出现Docker挂载宿主机目录显示cannot open directory .:Permission denied
解决办法：在挂载目录后面 多加一个--privileged=true参数即可。

2.访问Nginx image.png

3.查看Nginx容器详细信息

// 查看Nginx容器详细信息
docker inspect nginx_volume

// 执行结果
  ...
"Mounts": [
            {
                "Type": "volume",
                "Name": "eb169266220c48dd13dee21dd41700e00f19da8d757de91b127cdda09d70e2b9",
                //挂载到宿主机目录
                "Source": "/var/lib/docker/volumes/eb169266220c48dd13dee21dd41700e00f19da8d757de91b127cdda09d70e2b9/_data",              
                //将nginx下的文件
                "Destination": "/usr/share/nginx/html",
                "Driver": "local",
                "Mode": "",
                "RW": true,
                "Propagation": ""
            }
        ],
   ...
 
// 进入宿主机的目录下
cd /var/lib/docker/volumes/eb169266220c48dd13dee21dd41700e00f19da8d757de91b127cdda09d70e2b9/_data

// 列表展示
ll

//执行结果
-rw-r--r-- 1 root root 497 Dec 28  2021 50x.html
-rw-r--r-- 1 root root 615 Dec 28  2021 index.html

//将index.html中的所有东西替换为'Hello Docker'
echo 'Hello Docker' > index.html

4.再次访问Nginx image.png

5.进入Nginx容器内部

//进入Nginx容器内部
docker exec -it nginx_volume /bin/bash

//查看 Nginx 容器的 index.html
cat /usr/share/nginx/html/index.html

//执行结果
Hello Docker

//我们在Nginx容器中创建一个test.html并修改index.html
echo 'Test' > test.html
echo 'Hello Container' > index.html

//进入宿主机的Nginx文件目录中
cd /var/lib/docker/volumes/eb169266220c48dd13dee21dd41700e00f19da8d757de91b127cdda09d70e2b9/_data

// 查看文件列表
ls

//执行结果
50x.html  index.html  test.html

//查看文件
cat index.html

//执行结果
Hello Container

6.再次访问Nginx

  • 默认访问的是index.html

image.png

  • 访问test.html

image.png

  1. 停止容器
// 停止容器
docker stop nginx 

//查看数据卷
docker volume ls

//因为我们启动容器使用`docker run --rm -d -p 80:80 --name nginx_volume -v /usr/share/nginx/html nginx:latest`进行启动，rm表示退出容器以后，这个容器就被删除了。但是数据卷也是随之删除。

由以上案例可知，在使用匿名卷时，会在宿主机目录/var/lib/docker/volumes路径下自动生成目录（或文件），当我们修改宿主机的文件时，容器中的的文件也会被修改。当我们修改容器中的文件时，宿主机的文件也会被修改。且匿名绑定的volume在容器被删除的时候，数据卷也会被删除。

方式二：具名挂载

具名挂载是指通过指定一个唯一的名称来挂载数据卷的方式。使用具名挂载，您可以为数据卷提供一个明确的、可预测的名称，以便在多个容器之间共享和重用。具名挂载的数据卷在容器删除后仍然存在，除非您明确删除该卷。

1.运行nginx容器

// 1.以后台方式运行容器
docker run --rm -d -p 80:80 --name nginx_volume -v nginx-volume:/usr/share/nginx/html nginx:latest

//--rm：退出容器以后，这个容器就被删除了
//-d：表示该容器在后台运行
//-p 80:80：将容器的80接口与宿主机的80端口进行映射
//--name nginx_volume：容器名称
//-v nginx-volume:/usr/share/nginx/html ：将nginx目录中/usr/share/nginx/html挂在到宿主机/var/lib/docker/volumes/nginx-volume/_data下。并将数据卷名称改为nginx-volume

// 2.查看已启动的容器信息
docker ps
//执行结果
CONTAINER ID   IMAGE          COMMAND                  CREATED         STATUS         PORTS                                                  NAMES
a50508c919bc   nginx:latest   "/docker-entrypoint.…"   4 seconds ago   Up 3 seconds   0.0.0.0:80->80/tcp, :::80->80/tcp                      nginx_volume

// 3.查看数据卷列表
docker volume ls
//执行结果
DRIVER    VOLUME NAME
local     nginx-volume

// 4.查看容器详细信息
docker inspect nginx_volume
//执行结果
...
"Mounts": [
            {
                "Type": "volume",
                "Name": "nginx-volume",
                //将容器中该路径/usr/share/nginx/html下的文件挂载到"/var/lib/docker/volumes/nginx-volume/_data"下
                "Source": "/var/lib/docker/volumes/nginx-volume/_data",
                "Destination": "/usr/share/nginx/html",
                "Driver": "local",
                "Mode": "z",
                "RW": true,
                "Propagation": ""
            }
        ],
...

//进入该路径/var/lib/docker/volumes/nginx-volume/_data下
cd /var/lib/docker/volumes/nginx-volume/_data
//查看该路径下的文件列表
ls
//执行结果
50x.html  index.html

//echo "Hello Host" > test.html
//echo "Hello Index" > index.html

访问Nginx页面

  • 访问 index.html

image.png

  • 访问 test.html

image.png

3.进入容器修改文件

//进入Nginx容器中
docker exec -it  nginx_volume /bin/bash

//进入该目录下
cd /usr/share/nginx/html

//将"Hello Container Test"写入 test.html 中
echo "Hello Container Test" > test.html

//将"Hello Container Index"写入 index.html 中
echo "Hello Container Index" > index.html

4.访问Nginx页面

  • 访问 index.html

image.png

  • 访问 test.html

image.png

5.删除容器

//强制删除数据卷时，不会删除数据卷，而是会删除这个容器本身的东西
docker rm -f nginx_volume

//查看已启动容器，查询不到nginx_volume容器
docker ps

//数据卷列表
docker volume ls
//执行结果：
DRIVER    VOLUME NAME
local     nginx-volume

//删除数据卷
docker volume rm nginx-volume
docker volume ls//查询不到数据卷

//执行一下命令重新运行这个容器，然后停止这个容器，查询数据卷时发现数据卷还在
docker run --rm -d -p 80:80 --name nginx_volume -v nginx-volume:/usr/share/nginx/html nginx:latest
docker stop nginx_volume
docker ps
docker volume ls

由以上案例可知，在使用具名卷时，会在宿主机目录/var/lib/docker/volumes路径下自动生成目录（或文件），当我们修改宿主机的文件时，容器中的的文件也会被修改。当我们修改容器中的文件时，宿主机的文件也会被修改。且具名绑定的volume在容器被删除的时候，数据卷不会被删除，除非指定docker volume rm 数据卷名称删除数据卷。

方式三：Bind Mount（推荐）

绑定并加载主机的某一个文件目录到容器中，这种方式是最平常最常用的。这种绑定方式与前面两种一样。


//将"Hello Host"写入到/wuke/wolfcode/index.html下面
echo "Hello Host" > /wuke/wolfcode/index.html

//以后台方式运行容器，并将/usr/share/nginx/html的所有目录文件替换为/wuke/wolfcode下的index.html
docker run --rm -d -p 80:80 --name nginx_volume -v /wuke/wolfcode:/usr/share/nginx/html nginx:latest

//--rm：退出容器以后，这个容器就被删除了
//-d：表示该容器在后台运行
//-p 80:80：将容器的80接口与宿主机的80端口进行映射
//--name nginx_volume：容器名称
//-v /wuke/wolfcode:/usr/share/nginx/html：将宿主机/wuke/wolfcode下的目录文件映射到容器/usr/share/nginx/html下。

访问Nginx页面 image.png

//停掉nginx_volume容器
docker stop nginx_volume

//停掉nginx_volume容器，但是主机/wuke/wolfcode/index.html下的文件是不会被删除的。
docker ps
cd /wuke/wolfcode
ls

该Bind Mount是开发过程中使用最多的，即使我们容器被删除了，而主机中的数据文件是不会被删除的。

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