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容器数据卷

Leodocker🛥️docker🛥️约 2657 字大约 9 分钟

Docker | 容器数据卷

1.前言

大家好，我是Leo哥🫣🫣🫣，前面我们学习了Docker的安装以及Docker的基本命令。本篇文章我们学习数据卷有关知识点好了，话不多说让我们开始吧😎😎😎。

2.数据卷相关概念

从docker的理念说起，docker将应用和环境打包成一个镜像，运行镜像（生成容器）就可以访问服务了。

  • 如果数据都存在容器中，那么删除容器，数据就会丢失！需求：数据可以持久化
  • MySQL容器删了，就相当于删库了。需求：MySQL数据可以本地存储

容器之间可以有一个数据共享的技术，docker容器产生的数据同步到本地或者别的地方。

这就是数据卷技术，就是目录挂载，将容器内的目录，挂载到虚拟机上或者Linux上

目的： 实现容器数据的持久化和同步操作。容器间也可以数据共享

2.1 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。

但遗憾的是，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：

暂时无法在飞书文档外展示此内容

在上图中：

  • 我们创建了两个数据卷：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

这样以来，容器内的conf和html目录就 与宿主机的conf和html目录关联起来，我们称为挂载。此时，我们操作宿主机的/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。

小提示：

/var/lib/docker/volumes这个目录就是默认的存放所有容器数据卷的目录，其下再根据数据卷名称创建新目录，格式为/数据卷名/_data。

**为什么不让容器目录直接指向 **宿主机目录呢？

  • 因为直接指向宿主机目录就与宿主机强耦合了，如果切换了环境，宿主机目录就可能发生改变了。由于容器一旦创建，目录挂载就无法修改，这样容器就无法正常工作了。
  • 但是容器指向数据卷，一个逻辑名称，而数据卷再指向宿主机目录，就不存在强耦合。如果宿主机目录发生改变，只要改变数据卷与宿主机目录之间的映射关系即可。

不过，我们通过由于数据卷目录比较深，不好寻找，通常我们也允许让容器直接与宿主机目录挂载而不使用数据卷，

2.2 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 createopen in new window
docker volume ls查看所有数据卷docs.docker.comopen in new window
docker volume rm删除指定数据卷docs.docker.comopen in new window
docker volume inspect查看某个数据卷的详情docs.docker.comopen in new window
docker volume prune清除数据卷docker volume pruneopen in new window

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。

演示：演示一下nginx的html目录挂载

# 1.首先创建容器并指定数据卷，注意通过 -v 参数来指定数据卷
docker run -d --name nginx -p 80:80 -v html:/usr/share/nginx/html nginx

# 2.然后查看数据卷
docker volume ls
# 结果
DRIVER    VOLUME NAME
local     29524ff09715d3688eae3f99803a2796558dbd00ca584a25a4bbc193ca82459f
local     html

# 3.查看数据卷详情
docker volume inspect html
# 结果
[
    {
        "CreatedAt": "2024-05-17T19:57:08+08:00",
        "Driver": "local",
        "Labels": null,
        "Mountpoint": "/var/lib/docker/volumes/html/_data",
        "Name": "html",
        "Options": null,
        "Scope": "local"
    }
]

# 4.查看/var/lib/docker/volumes/html/_data目录
ll /var/lib/docker/volumes/html/_data
# 可以看到与nginx的html目录内容一样，结果如下：
总用量 8
-rw-r--r--. 1 root root 497 12月 28 2021 50x.html
-rw-r--r--. 1 root root 615 12月 28 2021 index.html

# 5.进入该目录，并随意修改index.html内容
cd /var/lib/docker/volumes/html/_data
vi index.html

# 6.打开页面，查看效果

# 7.进入容器内部，查看/usr/share/nginx/html目录内的文件是否变化
docker exec -it nginx bash

3.演示

我们这里演示有关MySQL的匿名数据卷

使用以下命令查看MySQL容器详细信息

docker inspect mysql

关注其中.Config.Volumes部分和.Mounts部分

[
    {
        "Id": "d0d4d9d10bc4471978f112f9959f544d6d890aa79c62306e12afea71cab44138",
        "Created": "2023-11-23T12:02:13.163685727Z",
        "Path": "docker-entrypoint.sh",
        "Args": [
            "mysqld"
        ],
        "State": {
            "Status": "running",
            "Running": true,
            "Paused": false,
            "Restarting": false,
            "OOMKilled": false,
            "Dead": false,
            "Pid": 1878,
            "ExitCode": 0,
            "Error": "",
            "StartedAt": "2023-11-29T14:56:59.686680187Z",
            "FinishedAt": "2023-11-28T03:39:42.898753348Z"
        },
        "Image": "sha256:3218b38490cec8d31976a40b92e09d61377359eab878db49f025e5d464367f3b",
        "ResolvConfPath": "/var/lib/docker/containers/d0d4d9d10bc4471978f112f9959f544d6d890aa79c62306e12afea71cab44138/resolv.conf",
        "HostnamePath": "/var/lib/docker/containers/d0d4d9d10bc4471978f112f9959f544d6d890aa79c62306e12afea71cab44138/hostname",
        "HostsPath": "/var/lib/docker/containers/d0d4d9d10bc4471978f112f9959f544d6d890aa79c62306e12afea71cab44138/hosts",
        "LogPath": "/var/lib/docker/containers/d0d4d9d10bc4471978f112f9959f544d6d890aa79c62306e12afea71cab44138/d0d4d9d10bc4471978f112f9959f544d6d890aa79c62306e12afea71cab44138-json.log",
        "Name": "/mysql",
        "RestartCount": 0,
        "Driver": "overlay2",
        "Platform": "linux",
        "MountLabel": "",
        "ProcessLabel": "",
        "AppArmorProfile": "",
        "ExecIDs": null,
        "HostConfig": {
            "Binds": [
                "/opt/software/mysql/init:/docker-entrypoint-initdb.d",
                "/opt/software/mysql/data:/var/lib/mysql",
                "/opt/software/mysql/conf:/etc/mysql/conf.d"
            ],
            "ContainerIDFile": "",
            "LogConfig": {
                "Type": "json-file",
                "Config": {}
            },
            "NetworkMode": "hm-net",
            "PortBindings": {
                "3306/tcp": [
                    {
                        "HostIp": "",
                        "HostPort": "3306"
                    }
                ]
            },
            "RestartPolicy": {
                "Name": "always",
                "MaximumRetryCount": 0
            },
            "AutoRemove": false,
            "VolumeDriver": "",
            "VolumesFrom": null,
            "ConsoleSize": [
                45,
                166
            ],
            "CapAdd": null,
            "CapDrop": null,
            "CgroupnsMode": "host",
            "Dns": [],
            "DnsOptions": [],
            "DnsSearch": [],
            "ExtraHosts": null,
            "GroupAdd": null,
            "IpcMode": "private",
            "Cgroup": "",
            "Links": null,
            "OomScoreAdj": 0,
            "PidMode": "",
            "Privileged": false,
            "PublishAllPorts": false,
            "ReadonlyRootfs": false,
            "SecurityOpt": null,
            "UTSMode": "",
            "UsernsMode": "",
            "ShmSize": 67108864,
            "Runtime": "runc",
            "Isolation": "",
            "CpuShares": 0,
            "Memory": 0,
            "NanoCpus": 0,
            "CgroupParent": "",
            "BlkioWeight": 0,
            "BlkioWeightDevice": [],
            "BlkioDeviceReadBps": [],
            "BlkioDeviceWriteBps": [],
            "BlkioDeviceReadIOps": [],
            "BlkioDeviceWriteIOps": [],
            "CpuPeriod": 0,
            "CpuQuota": 0,
            "CpuRealtimePeriod": 0,
            "CpuRealtimeRuntime": 0,
            "CpusetCpus": "",
            "CpusetMems": "",
            "Devices": [],
            "DeviceCgroupRules": null,
            "DeviceRequests": null,
            "MemoryReservation": 0,
            "MemorySwap": 0,
            "MemorySwappiness": null,
            "OomKillDisable": false,
            "PidsLimit": null,
            "Ulimits": null,
            "CpuCount": 0,
            "CpuPercent": 0,
            "IOMaximumIOps": 0,
            "IOMaximumBandwidth": 0,
            "MaskedPaths": [
                "/proc/asound",
                "/proc/acpi",
                "/proc/kcore",
                "/proc/keys",
                "/proc/latency_stats",
                "/proc/timer_list",
                "/proc/timer_stats",
                "/proc/sched_debug",
                "/proc/scsi",
                "/sys/firmware",
                "/sys/devices/virtual/powercap"
            ],
            "ReadonlyPaths": [
                "/proc/bus",
                "/proc/fs",
                "/proc/irq",
                "/proc/sys",
                "/proc/sysrq-trigger"
            ]
        },
        "GraphDriver": {
            "Data": {
                "LowerDir": "/var/lib/docker/overlay2/33969b53cbc6aa929b5ece9d7f539a50e6f4910dddccefb93730bc73e679aa34-init/diff:/var/lib/docker/overlay2/796094bf771fc2db7de20a989d844dfc083d90e93fd163a865beb85d51e1dfd4/diff:/var/lib/docker/overlay2/3a30a84a6a761ef6494fb0f3b8b759cd8076037f813ed08e6e8236198ce07a00/diff:/var/lib/docker/overlay2/11bc12dcb49921b9ed6bff3d1f607b12a40fd68563c75e8b45fba5a7e9f7aa7a/diff:/var/lib/docker/overlay2/8cf0bb6362975eefa87ff11c4a984731b731ea0a7080701c90181119f912bace/diff:/var/lib/docker/overlay2/e05d3a55973ac4a9cfb37a00f990d60251ef500eaac717c0aaf06be00452309d/diff:/var/lib/docker/overlay2/4adff3373cdf065f04fbc4a549ee735155cbc29194bfbaa59a1582cde8021385/diff:/var/lib/docker/overlay2/91366e24401077be41ca6b5d32634237526eccbe323b981a54a18d14562efcb9/diff:/var/lib/docker/overlay2/d10f2cb83b38a30431883ddbdecdf210c7830bc95929074811909e1c896f7855/diff:/var/lib/docker/overlay2/fddec04d2325b33e6ff3e7281da688fa1e99d8eac5cf5454fc1ce6191bca8a43/diff:/var/lib/docker/overlay2/61fb5283a6e516ff4c86442f93ccf949a76f883f38b434a1f45c4dcf09abe0e3/diff:/var/lib/docker/overlay2/c54900dad65b52035a7ef480ecb2d2f395fa69ce4bedab3dab97a6a81aea9763/diff:/var/lib/docker/overlay2/42a427c699c7a4ad2166f1ac3345edf0a8964bc0d98ac5c8602f3d2bbb37db23/diff",
                "MergedDir": "/var/lib/docker/overlay2/33969b53cbc6aa929b5ece9d7f539a50e6f4910dddccefb93730bc73e679aa34/merged",
                "UpperDir": "/var/lib/docker/overlay2/33969b53cbc6aa929b5ece9d7f539a50e6f4910dddccefb93730bc73e679aa34/diff",
                "WorkDir": "/var/lib/docker/overlay2/33969b53cbc6aa929b5ece9d7f539a50e6f4910dddccefb93730bc73e679aa34/work"
            },
            "Name": "overlay2"
        },
        "Mounts": [
            {
                "Type": "bind",
                "Source": "/opt/software/mysql/init",
                "Destination": "/docker-entrypoint-initdb.d",
                "Mode": "",
                "RW": true,
                "Propagation": "rprivate"
            },
            {
                "Type": "bind",
                "Source": "/opt/software/mysql/conf",
                "Destination": "/etc/mysql/conf.d",
                "Mode": "",
                "RW": true,
                "Propagation": "rprivate"
            },
            {
                "Type": "bind",
                "Source": "/opt/software/mysql/data",
                "Destination": "/var/lib/mysql",
                "Mode": "",
                "RW": true,
                "Propagation": "rprivate"
            }
        ],
        "Config": {
            "Hostname": "d0d4d9d10bc4",
            "Domainname": "",
            "User": "",
            "AttachStdin": false,
            "AttachStdout": false,
            "AttachStderr": false,
            "ExposedPorts": {
                "3306/tcp": {},
                "33060/tcp": {}
            },
            "Tty": false,
            "OpenStdin": false,
            "StdinOnce": false,
            "Env": [
                "TZ=Asia/Shanghai",
                "MYSQL_ROOT_PASSWORD=root",
                "PATH=/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin",
                "GOSU_VERSION=1.12",
                "MYSQL_MAJOR=8.0",
                "MYSQL_VERSION=8.0.27-1debian10"
            ],
            "Cmd": [
                "mysqld"
            ],
            "Image": "mysql",
            "Volumes": {
                "/var/lib/mysql": {}
            },
            "WorkingDir": "",
            "Entrypoint": [
                "docker-entrypoint.sh"
            ],
            "OnBuild": null,
            "Labels": {}
        },
        "NetworkSettings": {
            "Bridge": "",
            "SandboxID": "97ac9dbc6afc47ff855645c5e24711093253432258681b1b153c72f83e2d081e",
            "HairpinMode": false,
            "LinkLocalIPv6Address": "",
            "LinkLocalIPv6PrefixLen": 0,
            "Ports": {
                "3306/tcp": [
                    {
                        "HostIp": "0.0.0.0",
                        "HostPort": "3306"
                    },
                    {
                        "HostIp": "::",
                        "HostPort": "3306"
                    }
                ],
                "33060/tcp": null
            },
            "SandboxKey": "/var/run/docker/netns/97ac9dbc6afc",
            "SecondaryIPAddresses": null,
            "SecondaryIPv6Addresses": null,
            "EndpointID": "",
            "Gateway": "",
            "GlobalIPv6Address": "",
            "GlobalIPv6PrefixLen": 0,
            "IPAddress": "",
            "IPPrefixLen": 0,
            "IPv6Gateway": "",
            "MacAddress": "",
            "Networks": {
                "hm-net": {
                    "IPAMConfig": null,
                    "Links": null,
                    "Aliases": [
                        "d0d4d9d10bc4"
                    ],
                    "NetworkID": "63b937d578ce5b6aa4213fd0c93fd7a9f45d1b8c1a2ed70f5b15c9788abbb1fa",
                    "EndpointID": "e870f6d02fb755f42c553b2c55322a997eb0f81ec445a720c4815ffd482b9d6c",
                    "Gateway": "172.18.0.1",
                    "IPAddress": "172.18.0.2",
                    "IPPrefixLen": 16,
                    "IPv6Gateway": "",
                    "GlobalIPv6Address": "",
                    "GlobalIPv6PrefixLen": 0,
                    "MacAddress": "02:42:ac:12:00:02",
                    "DriverOpts": null
                }
            }
        }
    }
]

可以发现这个容器声明了一个本地目录，需要挂载数据卷，但是数据卷未定义。这就是匿名卷。

然后，我们再看结果中的.Mounts部分：

"Mounts": [
            {
                "Type": "bind",
                "Source": "/opt/software/mysql/init",
                "Destination": "/docker-entrypoint-initdb.d",
                "Mode": "",
                "RW": true,
                "Propagation": "rprivate"
            },
            {
                "Type": "bind",
                "Source": "/opt/software/mysql/conf",
                "Destination": "/etc/mysql/conf.d",
                "Mode": "",
                "RW": true,
                "Propagation": "rprivate"
            },
            {
                "Type": "bind",	
                "Source": "/opt/software/mysql/data",
                "Destination": "/var/lib/mysql",
                "Mode": "",
                "RW": true,
                "Propagation": "rprivate"
            }
        ],

可以发现，其中有几个关键属性：

  • Name：数据卷名称。由于定义容器未设置容器名，这里的就是匿名卷自动生成的名字，一串hash值。
  • Source：宿主机目录
  • Destination : 容器内的目录

上述配置是将容器内的/var/lib/mysql这个目录，与数据卷29524ff09715d3688eae3f99803a2796558dbd00ca584a25a4bbc193ca82459f挂载。于是在宿主机中就有了/var/lib/docker/volumes/29524ff09715d3688eae3f99803a2796558dbd00ca584a25a4bbc193ca82459f/_data这个目录。这就是匿名数据卷对应的目录，其使用方式与普通数据卷没有差别。

接下来，可以查看该目录下的MySQL的data文件：

ls -l /var/lib/docker/volumes/29524ff09715d3688eae3f99803a2796558dbd00ca584a25a4bbc193ca82459f/_data

注意：每一个不同的镜像，将来创建容器后内部有哪些目录可以挂载，可以参考DockerHub对应的页面

4.挂载本地目录

4.1 概述

可以发现，数据卷的目录结构较深，如果我们去操作数据卷目录会不太方便。在很多情况下，我们会直接将容器目录与宿主机指定目录挂载。挂载语法与数据卷类似：

# 挂载本地目录
-v 本地目录:容器内目录
# 挂载本地文件
-v 本地文件:容器内文件

注意：本地目录或文件必须以 / 或 ./开头，如果直接以名字开头，会被识别为数据卷名而非本地目录名。

例如：

-v mysql:/var/lib/mysql # 会被识别为一个数据卷叫mysql，运行时会自动创建这个数据卷
-v ./mysql:/var/lib/mysql # 会被识别为当前目录下的mysql目录，运行时如果不存在会创建目录

删除并重新创建mysql容器，并完成本地目录挂载：

  • 挂载/opt/software/mysql/data到容器内的/var/lib/mysql目录
  • 挂载/opt/software/mysql/init到容器内的/docker-entrypoint-initdb.d目录（初始化的SQL脚本目录）
  • 挂载/opt/software/mysql/conf到容器内的/etc/mysql/conf.d目录（这个是MySQL配置文件目录）

这里我们把mysql创建在/opt/software下面，我一般的习惯是软件目录都会在这下面，大家可以随意选择即可。

然后在我们创建好的目录init 和 conf目录下面分别传入conf文件和SQL文件，这样在进行docker挂载之后，会为我们创建MySQL数据。

4.2 开始挂载

创建并运行新mysql容器，挂载本地目录

docker run -d \
  --name mysql \
  -p 3306:3306 \
  -e TZ=Asia/Shanghai \
  -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=root \
  -v /opt/software/mysql/data:/var/lib/mysql \
  -v /opt/software/mysql/conf:/etc/mysql/conf.d \
  -v /opt/software/mysql/init:/docker-entrypoint-initdb.d \
  mysql

image-20231130103221822可以看出来，我们的本地挂载已经成功，为了进一步验证，我们打开我们创建的data目录进行查看。

image-20231130103345052
image-20231130103345052

这不就是我们MySQL存储数据的一些文件嘛，说明我们的本地挂载没有问题。

4.3 核验

我们进入到MySQL容器中，查看他的编码情况

image-20231130103940618
image-20231130103940618

发现正是我们预期上传的conf文件，大功告成!!!

5.挂载的三种方式

# 1
-v 容器内路径            # 匿名挂载

# 2
-v 卷名:容器内路径       # 具名挂载

# 3
-v 宿主机路径:容器内路径 # 指定路径挂载

6.文章参考

7.总结

以上便是本文的全部内容，本人才疏学浅，文章有什么错误的地方，欢迎大佬们批评指正！我是Leo，一个在互联网行业的小白，立志成为更好的自己。

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