一起研究系列：容器-Docker 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。

我们可以通过两种方式来初始化Volume，这两种方式有些细小而又重要的差别。我们可以在运行时使用-v来声明Volume：

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

· 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

· 数据卷是持续性的，直到没有容器使用它

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。多次使用-v选项可以创建多个数据卷。例如：

[root@docker01 ~]# docker run -itd -v /data1 -v /date2 --name web003 centos:httpv1

90030942574d6b47b6be2922a86b38f7483956f6231ab5e30fccc9d4431f61ec

进入容器web003,可以看到两个数据卷已经创建成功并分别挂载到/data1与/date2上

可以使用docker inspect web003查看到挂载的数据卷

[root@docker01 ~]# docker inspect web003

用户也可以在Dockerfile中指定数据卷：

例如：

FROM debian:wheezy

VOLUME  /data

注1：Docker 挂载数据卷的默认权限是读写，用户也可以通过 :ro 指定为只读。

例如：

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：

1、在宿主机上创建/web/webapp1目录，并创建一个index.html文件，内容如下：

[root@docker01 ~]# mkdir /web/webapp1 -p

[root@docker01 ~]# cd /web/webapp1/

[root@docker01 webapp1]# echo "<h1> hello world</h1>" >> index.html

[root@docker01 webapp1]# cat index.html

<h1> hello world</h1>

[root@docker01 webapp1]#

2、使用带有apache服务的一个镜像，生成容器

[root@docker01 ~]# docker run -itd -v /web/webapp1/:/var/www/html/ -p 8000:80 --name web005 centos:httpv1

3、访问容器的网站服务：

上面的命令加载主机的 /web/webapp1 目录到容器的 /var/www/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。/web/webapp1目录的文件都将会出现在容器内。这对于在主机和容器之间共享文件是非常有帮助的，例如挂载需要编译的源代码。为了保证可移植性（并不是所有的系统的主机目录都是可以用的），挂载主机目录不需要从Dockerfile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。

例如：

docker run --name dbdata postgres echo "Data-only container for postgres"

该命令将会使用一个已经包含在Dockerfile里定义过Volume的postgres镜像来生成一个容器dbdata（如：VOLUME  /var/lib/postgresql/data），运行echo命令然后退出。当我们运行docker  ps命令时，echo可以帮助我们识别某镜像的用途。我们可以用--volumes-from命令来识别其它容器的Volume：

docker run -d --volumes-from dbdata --name db1 postgres

实例：

现在就来创建一个命名的数据卷容器：

#docker run -dit -v /test --name data 镜像

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，当然如果只是单独的数据卷是没必要运行容器的。

然后，你可以在其他容器中使用 --volumes-from 来挂载/test卷

#docker run -dit --volumes-from data --name test1 镜像

再添加一个容器：

注：还可以使用多个 --volumes-from 参数来从多个容器挂载多个数据卷

执行docker ps查看

进入test1、test2容器，执行df查看

也可以继承其它挂载有 /test 卷的容器

#docker run -dit --volumes-from test1 --name test3 镜像

如果删除了挂载的容器（包括 data、db1 和 db2），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  命令来指定同时删除关联的容器。

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 --volume 标记来创建一个加载了卷的新的容器，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

[root@docker01 ~]# docker run --rm --volumes-from data -v $(pwd):/backup centos:httpv1 tar cvf /backup/backup.tar /test

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当前目录到容器的 /backup 目录。最后，使用tar命令来将data 卷备份为backup.tar 。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，此时备份就在当前的目录下，名为backup.tar

宿主机当前目录下产生了test卷的备份文件test.tar

恢复

附：

权限与许可

通常你需要设置Volume的权限或者为Volume初始化一些默认数据或者配置文件。要注意的关键点是，在Dockerfile的VOLUME指令后的任何指令都不能改变该Volume，比如：

FROM debian:wheezy

RUN useradd foo

VOLUME /data

RUN touch /data/x

RUN chown -R foo:foo /data

该Docker file不能按预期那样运行，我们本来希望touch命令在镜像的文件系统上运行，但是实际上它是在一个临时容器的Volume上运行。如下所示：

FROM debian:wheezy

RUN useradd foo

RUN mkdir /data && touch /data/x

RUN chown -R foo:foo /data

VOLUME /data

所以，牢记Dockerfile中VOLUME指令的位置(VOLUME是设置指令)

如果你没有通过RUN指令设置权限，那么你就需要在容器启动时使用CMD或ENTRYPOINT指令来执行

删除 Volumes

Volume 只有在下列情况下才能被删除：

· docker rm -v删除容器时添加了-v选项

例如：你可以告诉Docker同时删除容器和其Volume：

      docker rm -v my_container

· docker run --rm运行容器时添加了--rm选项

即使用以上两种命令，也只能删除没有容器连接的Volume。连接到用户指定主机目录的Volume永远不会被docker删除。否则，会在/var/lib/docker/volumes目录下得到一些僵尸文件和目录，并且还不容易说出它们到底代表什么。