docker容器与宿主机的数据交互方式总结

前言

在生产环境中使用 Docker ，往往需要对数据进行持久化，或者需要在多个容器之间进行数据共享，这必然涉及容器的数据管理操作。


方式一、Docker cp命令

docker cp :用于容器与主机之间的数据拷贝。

语法

# 容器内文件 copy to 宿主机

docker cp [OPTIONS] CONTAINER:SRC_PATH DEST_PATH|-

# 宿主机文件 copy to 容器内

docker cp [OPTIONS] SRC_PATH|- CONTAINER:DEST_PATH

OPTIONS说明：

-L :保持源目标中的链接

操作示例：

宿主机到容器

容器到宿主机

注：此方式虽然他也可以管理但是数据不交融，基本不会使用，仅做了解


方式二、Docker数据卷


1. 什么是volume

　　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会加载镜像层并在其上添加一个读写层。如果运行中的容器修改了现有的一个已存在的文件，那该文件将会从读写层下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，只读层以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。


2. 数据卷的特性

• 数据卷 可以在容器之间共享和重用

• 对数据卷的修改会立马生效

• 对数据卷的更新，不会影响镜像

• 数据卷 默认会一直存在，即使容器被删除


3. 数据卷相关操作

Usage: docker volume COMMAND

Manage volumes

Commands:

create Create a volume

inspect Display detailed information on one or more volumes

ls List volumes

prune Remove all unused local volumes

rm Remove one or more volumes

　　创建数据卷

Usage: docker volume create [OPTIONS] [VOLUME]

Create a volume

Options:

-d, –driver string Specify volume driver name (default “local”)

–label list Set metadata for a volume

-o, –opt map  Set driver specific options (default map[])　　查看所有数据卷

Usage: docker volume ls [OPTIONS]

List volumes

Aliases:

ls, list

Options:

-f, –filter filter Provide filter values (e.g. ‘dangling=true’)

–format string Pretty-print volumes using a Go template

-q, –quiet  Only display volume names　　查看单一或多个数据卷详情

Usage: docker volume inspect [OPTIONS] VOLUME [VOLUME…]

Display detailed information on one or more volumes

Options:

-f, –format string Format the output using the given Go template　　删除单一数据卷

Usage: docker volume rm [OPTIONS] VOLUME [VOLUME…]

Remove one or more volumes. You cannot remove a volume that is in use by a container.

Aliases:

rm, remove

Options:

-f, –force Force the removal of one or more volumes　　删除所有闲置数据卷

Usage: docker volume prune [OPTIONS]

Remove all unused local volumes

Options:

–filter filter Provide filter values (e.g. ‘label=<label>’)

-f, –force  Do not prompt for confirmation操作示例：

4. 数据卷使用

数据卷的使用，类似于 Linux 下对目录或文件进行 mount。

用户可以通过docker run的–volume/-v或–mount选项来创建带有数据卷的容器，但两个参数不能同时使用。

大体来说，–mount更加明确和冗长。最大的区别是-v语法将所有选项组合在一个字段中，而–mount语法将它们分离。对于新手来说建议使用–mount，因为更容易理解。

Usage: docker run [OPTIONS] IMAGE [COMMAND] [ARG…]

Run a command in a new container

Options:

–volume list   Bind mount a volume

–volume-driver string  Optional volume driver for the container

–volumes-from list  Mount volumes from the specified container(s)

–mount mount   Attach a filesystem mount to the container4.1 –volume使用详述

　　参数–volume（或简写为-v）只能创建bind mount。

命令格式：

-v [[HOST-OPTIONS:]CONTAINER-DIR[:OPTIONS]]]

HOST-OPTIONS:

VOLUME_NAME(数据卷名称）

ABSOLUTE-HOST-DIR（宿主机文件目录绝对路径）

ABSOLUTE-HOST-FILE（宿主机文件绝对路径）　　（为空的情况下将挂载匿名数据卷）

Options:

rw 读写（默认值）

ro 只读

4.1.1 根据数据卷名称进行挂载

docker run -itd -v VOLUME_NAME:CONTAINER-DIR IMAGE [COMMAND] [ARG…]示例：

将数据卷 my_vol 挂载到容器的/data/docker/volume/my_vol 目录

docker run -itd –name=vol1_ubuntu -v my_vol:/data/docker/volume/my_vol ubuntu /bin/bash注：如果数据卷my_vol 存在将直接进行挂载，如果不存在 docker 将先自动创建数据卷再进行挂载。

4.1.2 根据宿主机文件目录绝对路径进行挂载

docker run -it -v ABSOLUTE-HOST-DIR:CONTAINER-DIR IMAGE [COMMAND] [ARG…]示例：

将宿主机文件目录 /opt/common/docker/volumes/my_vol2 挂载到容器的/data/docker/volume/my_vol 目录

docker run -itd –name=vol2_ubuntu -v /opt/common/docker/volumes/my_vol2:/data/docker/volume/my_vol ubuntu /bin/bash注：宿主机的文件目录必须为绝对路径。

4.1.3 根据宿主机文件绝对路径进行挂载

docker run -itd -v VOLUME_NAME:CONTAINER-DIR IMAGE [COMMAND] [ARG…]示例：

将宿主机文件 ~/.bash_history 挂载到容器的/.bash_history

docker run -itd –name=vol3_ubuntu -v ~/.bash_history:/.bash_history ubuntu /bin/bash4.1.4 挂载匿名卷

-v 参数如果不加任何宿主机相关卷信息docker将创建一个匿名卷进行挂载

docker run -itd -v CONTAINER-DIR IMAGE [COMMAND] [ARG…]示例：

挂载匿名卷到容器的/data/docker/volume/my_vol 目录

docker run -itd –name=vol4_ubuntu -v /data/docker/volume/my_vol ubuntu /bin/bash4.1.5 -v综合运行示例如下：

docker run -itd –name=vol_ubuntu \

-v my_vol:/data/docker/volume/my_vol1:ro \

-v /opt/common/docker/volumes/my_vol2:/data/docker/volume/my_vol2:rw \

-v /opt/common/docker/volumes/my_vol3.txt:/data/docker/volume/my_vol3.txt \

-v /data/docker/volume/my_vol4 \

ubuntu /bin/bash

4.2 –mount 使用详述

–mount:由多个用逗号分隔的<key>=<value>键值对组成，键的顺序随意。

命令格式：

–mount type=MOUNT-TYPE,<key>=<value>

对于–moun选项，目前Docker提供了三种不同类型的数据卷从宿主机挂载到容器中：volume，bind，tmpfs。

　　三种方式的示意图如下所示：

4.2.1 named mount

　　普通数据卷(默认即这种类型)，Docker管理宿主机文件系统的一部分，默认位于 /var/lib/docker/volumes 目录中；

–mount type=volume,source=<VOLUME-NAME>,destination=<CONTAINER-PATH>,volume-driver=<DRIVER-NAME>,volume-opt=<OPTION>=<VALUE>,readonly

<key>=<value>说明：

source：数据卷源路径，关键字可以是 source 或 src，如果无此参数docker将自动创建匿名卷挂载

VOLUME-NAME：数据卷名称

destination：数据卷目标路径，关键字可以是 destination 或 dst 或 target

CONTAINER-PATH：数据卷在容器内的挂载路径

volume-driver：指定数据卷驱动程序，默认取 “local”

DRIVER-NAME：驱动名称

volume-opt：可选项，数据卷驱动程序传参选项

OPTION：key值

VALUE：value值

readonly：可选项，设置数据卷以只读权限挂载到容器内，默认为可读写

　代码示例：

docker service create –mount ‘type=volume,src=<VOLUME-NAME>,dst=<CONTAINER-PATH>,volume-driver=local,volume-opt=type=nfs,volume-opt=device=<nfs-server>:<nfs-path>,”volume-opt=o=addr=<nfs-address>,vers=4,soft,timeo=180,bg,tcp,rw”‘ –name myservice <IMAGE> 4.2.2bindmount

　　绑定数据卷，文件或目录挂载，意为着可以存储在宿主机系统的任意位置；

–mount type=bind,source=<HOST-PATH>,destination=<CONTAINER-PATH>,bind-propagation=<PG-TYPE>,readonly

<key>=<value>说明：

source：数据卷源路径，关键字可以是 source 或 src，且执行挂在前确保文件或文件目录存在否则会执行出错

HOST-PATH：宿主机文件或目录的绝对路径

destination：数据卷目标路径，关键字可以是 destination 或 dst 或 target

CONTAINER-PATH：数据卷在容器内的挂载路径

bind-propagation：可选项，

PG-TYPE：可选值rprivate, private, rshared, shared, rslave, slave.

readonly：可选项，设置数据卷以只读权限挂载到容器内，默认为可读写即不加此参数

　　*注意：Dockerfile 中不支持这种用法，这是因为 Dockerfile 是为了移植和分享用的。然而，不同操作系统的路径格式不一样，所以目前还不能支持。

　代码示例：

docker run -d -it –name devtest –mount type=bind,source=”$(pwd)”/target,target=/APP –mount type=bind,source=”$(pwd)”/target,target=/app2,readonly,bind-propagation=rslave nginx:latest 4.2.2 tmpfs mount

　　临时数据卷，挂载存储在宿主机系统的内存中，而不会写入宿主机的文件系统；

–mount type=tmpfs,destination=<CONTAINER-PATH>,tmpfs-size=<SIZE-VALUE>,tmpfs-mode=<MODE-VALUE>,readonly

<key>=<value>说明：

destination：数据卷目标路径，关键字可以是 destination 或 dst 或 target

CONTAINER-PATH：数据卷在容器内的挂载路径

tmpfs-size：可选项，tmpfs装载的大小(以字节为单位)，Linux中默认无限大。

SIZE-VALUE：数值

tmpfs-mode：可选项，tmpfs的八进制文件模式，Linux中的默认值是“1777”。

MODE-VALUE：数值

　　注：这个功能只有在Linux上运行Docker时才可用。　

　　代码示例：

docker run -d -it –name tmptest –mount type=tmpfs,destination=/app,tmpfs-size=1024,tmpfs-mode=1770 nginx:latest
4.3 -v 与 –mount的区别

　　（1）–mount可以支持创建集群服务（services）的数据卷，而-v不行。

　　（2）进行文件或目录的挂载，如果挂载前不存在 -v docker会自动创建，–mount 不会（会报错）。


4.4 补充说明

　　（1）（–mount基本包含了–volume的可选属性内容）官方建议使用–mount的方式，原文如下：

　　　　　Even though there is no plan to deprecate–volume, usage of–mountis recommended.

　　（2）官方文档链接：

　　　　https://docs.docker.com/storage/volumes/

　　　　https://docs.docker.com/engine/reference/commandline/service_create/


方式三、Docker数据卷容器

　　数据卷容器也是一个容器，但是它的目的是专门提供数据卷给其他容器挂载，如果用户需要在多个容器之间共享一些持续更新的数据，最简单的方式是使用数据卷容器。

1. 数据卷容器的基本使用1.1 创建数据卷容器

　　创建一个数据卷容器dbdata，并在其中创建一个数据卷挂载到/dbdata目录：

docker run -it -v /dbdata –name db_data ubuntu1.2 其他容器挂载

　　其他容器中使用 –volumes-from 来挂载dbdata容器中的数据卷

docker run -it –volumes-from db_data –name db1 ubuntu

docker run -it –volumes-from db_data –name db2 ubuntu　　db1、db2通过db_data来共享了数据

2. 利用数据卷容器来备份、恢复、迁移数据卷

　　可以利用数据卷对其中的数据进行进行备份、恢复和迁移。

2.1 备份

　　首先使用 –volumes-from 标记来创建一个加载 dbdata 容器卷的容器，并从本地主机挂载当前到容器的 /backup 目录。命令如下：

sudo docker run –volumes-from dbdata -v $(pwd):/backup ubuntu tar cvf /backup/backup.tar /dbdata　　容器启动后，使用了 tar 命令来将 dbdata 卷备份为本地的 /backup/backup.tar。

2.2 恢复

　　如果要恢复数据到一个容器，首先创建一个带有数据卷的容器 dbdata2。

sudo docker run -v /dbdata –name dbdata2 ubuntu /bin/bash　　然后创建另一个容器，挂载 dbdata2 的容器，并使用 untar 解压备份文件到挂载的容器卷中。

sudo docker run –volumes-from dbdata2 -v $(pwd):/backup busybox tar xvf /backup/backup.tar声明：博文内容纯属个人理解，有X请点评

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