詳解Docker數(shù)據(jù)管理(數(shù)據(jù)卷&數(shù)據(jù)卷容器)

生產(chǎn)環(huán)境中使用Docker的過程中，往往需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行持久化，或者需要在多個(gè)容器之間進(jìn)行數(shù)據(jù)共享，這必然涉及容器的數(shù)據(jù)管理操作。

容器中管理數(shù)據(jù)主要有兩種方式：

1.數(shù)據(jù)卷（Data Volumes）：容器內(nèi)數(shù)據(jù)直接映射到本地主機(jī)環(huán)境；如何在容器內(nèi)創(chuàng)建數(shù)據(jù)卷，并且把本地的目錄或文件掛載到容器內(nèi)的數(shù)據(jù)卷中。
2.數(shù)據(jù)卷容器（Data Volume Containers）：使用特定容器維護(hù)數(shù)據(jù)卷。如何使用數(shù)據(jù)卷容器在容器和主機(jī)、容器和容器之間共享數(shù)據(jù)，并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的備份和恢復(fù)。

數(shù)據(jù)卷

數(shù)據(jù)卷是一個(gè)可供容器使用的特殊目錄，它將主機(jī)操作系統(tǒng)目錄直接映射進(jìn)容器，類似于Linux中的mount操作。

數(shù)據(jù)卷可以提供很多有用的特性，如下所示：
1.數(shù)據(jù)卷可以在容器之間共享和重用，容器間傳遞數(shù)據(jù)將變得高效方便；
2.對(duì)數(shù)據(jù)卷內(nèi)數(shù)據(jù)的修改會(huì)立馬生效，無(wú)論是容器內(nèi)操作還是本地操作；
3.對(duì)數(shù)據(jù)卷的更新不會(huì)影響鏡像，解耦了應(yīng)用和數(shù)據(jù)；
4.卷會(huì)一直存在，直到?jīng)]有容器使用，可以安全地卸載它。

1.在容器內(nèi)創(chuàng)建一個(gè)數(shù)據(jù)卷

在用docker run命令的時(shí)候，使用-v標(biāo)記可以在容器內(nèi)創(chuàng)建一個(gè)數(shù)據(jù)卷。多次重復(fù)使用-v標(biāo)記可以創(chuàng)建多個(gè)數(shù)據(jù)卷。

下面使用training/webapp鏡像創(chuàng)建一個(gè)web容器，并創(chuàng)建一個(gè)數(shù)據(jù)卷掛載到容器的/webapp目錄：

$ docker run -d -P --name web -v /webapp training/webapp python app.py

-P是將容器服務(wù)暴露的端口，是自動(dòng)映射到本地主機(jī)的臨時(shí)端口。

2.掛載一個(gè)主機(jī)目錄作為數(shù)據(jù)卷

使用-v標(biāo)記也可以指定掛載一個(gè)本地的已有目錄到容器中去作為數(shù)據(jù)卷（推薦方式）。

$ docker run -d -P --name web -v /src/webapp:/opt/webapp training/webapp python app.py

上面的命令加載主機(jī)的/src/webapp目錄到容器的/opt/webapp目錄。

這個(gè)功能在進(jìn)行測(cè)試的時(shí)候十分方便，比如用戶可以將一些程序或數(shù)據(jù)放到本地目錄中，然后在容器內(nèi)運(yùn)行和使用。另外，本地目錄的路徑必須是絕對(duì)路徑，如果目錄不存在,Docker會(huì)自動(dòng)創(chuàng)建。

Docker掛載數(shù)據(jù)卷的默認(rèn)權(quán)限是讀寫（rw），用戶也可以通過ro指定為只讀：

$ docker run -d -P --name web -v /src/webapp:/opt/webapp:ro training/webapp python app.py

加了:ro之后，容器內(nèi)對(duì)所掛載數(shù)據(jù)卷內(nèi)的數(shù)據(jù)就無(wú)法修改了。

3.掛載一個(gè)本地主機(jī)文件作為數(shù)據(jù)卷

-v標(biāo)記也可以從主機(jī)掛載單個(gè)文件到容器中作為數(shù)據(jù)卷（不推薦）。

$ docker run --rm -it -v ~/.bash_history:/.bash_history ubuntu /bin/bash

這樣就可以記錄在容器輸入過的命令歷史了。

如果直接掛載一個(gè)文件到容器，使用文件編輯工具，包括vi或者sed--in-place的時(shí)候，可能會(huì)造成文件inode的改變，從Docker 1.1.0起，這會(huì)導(dǎo)致報(bào)錯(cuò)誤信息。所以推薦的方式是直接掛載文件所在的目錄。

數(shù)據(jù)卷容器

如果用戶需要在多個(gè)容器之間共享一些持續(xù)更新的數(shù)據(jù)，最簡(jiǎn)單的方式是使用數(shù)據(jù)卷容器。數(shù)據(jù)卷容器也是一個(gè)容器，但是它的目的是專門用來提供數(shù)據(jù)卷供其他容器掛載。

首先，創(chuàng)建一個(gè)數(shù)據(jù)卷容器dbdata，并在其中創(chuàng)建一個(gè)數(shù)據(jù)卷掛載到/dbdata：

$ docker run -it -v /dbdata --name dbdata ubuntu

root@3ed94f279b6f:/#

查看/dbdata目錄：

root@3ed94f279b6f:/# ls

bin  boot  dbdata  dev  etc  home  lib  lib64  media  mnt  opt  proc  root  run sbin  srv  sys  tmp  usr  var

然后，可以在其他容器中使用--volumes-from來掛載dbdata容器中的數(shù)據(jù)卷.

例如創(chuàng)建db1和db2兩個(gè)容器，并從dbdata容器掛載數(shù)據(jù)卷：

$ docker run -it --volumes-from dbdata --name db1 ubuntu

$ docker run -it --volumes-from dbdata --name db2 ubuntu

此時(shí)，容器db1和db2都掛載同一個(gè)數(shù)據(jù)卷到相同的/dbdata目錄。三個(gè)容器任何一方在該目錄下的寫入，其他容器都可以看到。

例如，在dbdata容器中創(chuàng)建一個(gè)test文件，如下所示：

root@3ed94f279b6f:/# cd /dbdata

root@3ed94f279b6f:/dbdata# touch test

root@3ed94f279b6f:/dbdata# ls

test

在db1容器內(nèi)查看它：

$ docker run -it --volumes-from dbdata --name db1 ubuntu

root@4128d2d804b4:/# ls

bin boot dbdata dev etc home lib lib64 media mnt opt proc root run sbin srv sys tmp usr var

root@4128d2d804b4:/# ls dbdata/

test

可以多次使用--volumes-from參數(shù)來從多個(gè)容器掛載多個(gè)數(shù)據(jù)卷。還可以從其他已經(jīng)掛載了容器卷的容器來掛載數(shù)據(jù)卷。

使用--volumes-from參數(shù)所掛載數(shù)據(jù)卷的容器自身并不需要保持在運(yùn)行狀態(tài)。

如果刪除了掛載的容器（包括dbdata、db1和db2），數(shù)據(jù)卷并不會(huì)被自動(dòng)刪除。如果要?jiǎng)h除一個(gè)數(shù)據(jù)卷，必須在刪除最后一個(gè)還掛載著它的容器時(shí)顯式使用docker rm -v命令來指定同時(shí)刪除關(guān)聯(lián)的容器。

利用數(shù)據(jù)卷容器來遷移數(shù)據(jù)

可以利用數(shù)據(jù)卷容器對(duì)其中的數(shù)據(jù)卷進(jìn)行備份、恢復(fù)，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的遷移。

下面介紹這兩個(gè)操作。

1.備份

使用下面的命令來備份dbdata數(shù)據(jù)卷容器內(nèi)的數(shù)據(jù)卷：

首先利用ubuntu鏡像創(chuàng)建了一個(gè)容器worker。使用--volumes-from dbdata參數(shù)來讓worker容器掛載dbdata容器的數(shù)據(jù)卷(即dbdata數(shù)據(jù)卷),使用-v  $(pwd):/backup參數(shù)來掛載本地的當(dāng)前目錄到worker容器的/backup目錄。worker容器啟動(dòng)后，使用了tar cvf  /backup/backup.tar /dbdata命令來將/dbdata下內(nèi)容備份為容器內(nèi)的/backup/backup.tar，即宿主主機(jī)當(dāng)前目錄下的backup.tar。

2.恢復(fù)

如果要將數(shù)據(jù)恢復(fù)到一個(gè)容器，可以按照下面的步驟操作。

首先創(chuàng)建一個(gè)帶有數(shù)據(jù)卷的容器dbdata2：

$ docker run -v /dbdata --name dbdata2 ubuntu /bin/bash

然后創(chuàng)建另一個(gè)新的容器，掛載dbdata2的容器，并使用untar解壓備份文件到所掛載的容器卷中：

$ docker run --volumes-from dbdata2 -v $(pwd):/backup --name worker ubuntu bash

cd /dbdata

tar xvf /backup/backup.tar

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