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今天分享的主题是 Docker 数据卷。本文首发至犬小哈教程网：www.quanxiaoha.com

一、什么是数据卷？

简单来说，数据卷是一个可供一个或多个容器使用的特殊目录，用于持久化数据以及共享容器间的数据，它以正常的文件或目录的形式存在于宿主机上。 另外，其生命周期独立于容器的生命周期，即当你删除容器时，数据卷并不会被删除。

二、为什么需要数据卷？

Docker 镜像由多个文件系统（只读层）叠加而成。Docker 会加载只读镜像层，并在镜像栈顶部添加一个读写层。当运行容器后，如果修改了某个已存在的文件，那么该文件将会从下面的只读层复制到上面的读写层，同时，该文件在只读层中仍然存在。当我们删除 Docker 容器，并通过镜像重新启动容器时，之前的更改的文件将会丢失。

那么，要如何解决数据持久化的问题呢？于是，Docker 提出了 Volume 数据卷的概念。

三、数据卷特性

• 数据卷可以在容器之间共享和重用；
• 对数据卷的修改会立刻生效；
• 更新数据卷不会影响镜像；
• 数据卷默认一直存在，即使容器被删除；

四、挂载数据卷

Docker 提供了 3 种不同的方式将数据从宿主机挂载到容器中。

4.1 volume (最常用的方式)

volume : Docker 管理宿主机文件系统的一部分，默认位于 /var/lib/docker/volumes 目录下, 也是最常用的方式。

看上图，所有的 Docker 容器数据都保存在 /var/lib/docker/volumes 目录下。若容器运行时未指定数据卷， Docker 创建容器时会使用默认的匿名卷（名称为一堆很长的 ID）。

注意：Mac 系统中， Docker 是基于虚拟机的 ，必须登录到虚拟机里面，登录后在目录 /var/lib/docker/volumes/ 下即可找到数据卷。

4.2 bind mount（比较常用的方式）

bind mount: 意为可以存储在宿主机中的任意位置。需要注意的是，bind mount 在不同的宿主机系统时不可移植的，比如 Windows 和 Linux 的目录结构是不一样的，bind mount 所指向的 host 目录也不一样。这也是为什么 bind mount 不能出现在 Dockerfile 中的原因所在，因为这样 Dockerfile 就不可移植了。

4.3 tmpfs mount (一般不用这种方式)

tmpfs mount : 挂载存储在宿主机的内存中，而不会写入宿主机的文件系统，一般不用此种方式。

五、Volume 使用

5.1 创建一个数据卷

执行如下命令创建数据卷：

docker volume create test-vol

5.2 查看所有的数据卷

docker volume ls

5.3 查看数据卷信息

执行如下命令，可以查看指定的数据卷信息：

# 查看数据卷名为 test-vol 的信息
docker volume inspect test-vol

5.4 运行容器时挂载数据卷

数据卷 test-vol创建成功后，我们运行一个 Nginx 容器，并尝试挂载该数据卷，挂载命令支持两种：

1. -v

docker run -d -it --name=test-nginx -p 8011:80 -v test-vol:/usr/share/nginx/html nginx:1.13.12

参数说明：

• -d : 后台运行容器；
• --name=test-nginx : 指定容器名为 test-nginx;
• -p 8011:80 : 将容器的 80 端口挂载到宿主机的 8011 端口；
• -v test-vol:/usr/share/nginx/html : 将 test-vol 数据卷挂载到容器中的 /usr/share/nginx/html 目录上；

2. --mount

docker run -d -it --name=test-nginx -p 8011:80 --mount source=test-vol,target=/usr/share/nginx/html nginx:1.13.12

参数说明：

• --mount source=test-vol,target=/usr/share/nginx/html : 将 test-vol 数据卷挂载到容器中的 /usr/share/nginx/html 目录上；

-v 和 --mount 有什么区别？

都是挂载命令，使用 -v 挂载时，如果宿主机上没有指定文件不会报错，会自动创建指定文件；当使用 --mount时，如果宿主机中没有这个文件会报错找不到指定文件，不会自动创建指定文件。

容器运行成功后，进入到 /var/lib/docker/volumes 目录下，验证数据是否挂载成功：

可以看到已经有了 50x.html 、 index.html 两个 Nginx 页面相关数据，说明数据卷挂载成功了。挂载成功后，我们不论是修改 /var/lib/docker/volumes 下的数据，还是进入到容器中修改 /usr/share/nginx/html 下的数据，都会同步修改对应的挂载目录，类似前端开发中双向绑定的作用。

下面，我们停止并删除刚刚运行的 Nginx 容器, 看看数据卷中的数据是否会跟着被删除：

可以发现数据卷相关数据都还在，表明数据卷的生命周期独立于容器。另外，若下次再创建 Nginx 容器，还可以复用这个数据卷，复用性以及扩张性都非常不错。

删除数据卷

由于数据卷的生命期独立于容器，想要删除数据卷，就需要我们手动来操作, 执行命令如下：

docker volume rm test-vol

1. 如果你需要在删除容器的同时移除数据卷，请使用 docker rm -v 命令。

2. 对于那些没有被使用的数据卷，可能会占用较多的磁盘空间，你可以通过如下命令统一删除：

docker volume prune

bind mount 使用

通过 bind mount 模式可以挂载到宿主机的任意位置，示例如下：

docker run -d -it --name=test-nginx -p 8011:80 -v /docker/nginx1:/usr/share/nginx/html nginx:1.13.12

参数说明：

• -v /docker/nginx1:/usr/share/nginx/html : 将宿主机中的 /docker/nginx1 目录挂载到容器中的 /usr/share/nginx/html 目录；

容器运行成功后，进入容器中：

docker exec -it test-nginx /bin/bash

从上图可以看到，与 volume 不同，bind mount 这种方式会隐藏目录中的内容（非空情况下），这里的 /usr/share/nginx/html 目录下的 html 文件被隐藏了，所以我们看不到。

但是，我们可以将宿主机中该目录中的文件立刻挂载到容器中，下面验证一下：

1. 新建一个 index.html:

2. 再次进入容器，查看挂载目录内容：

数据卷容器

如果你有一些需要持续更新的数据需要在容器之间共享，最佳实践是创建数据卷容器。数据卷容器，其实就是一个正常的 Docker 容器，专门用于提供数据卷供其他容器挂载的。

创建数据卷容器

运行一个容器，并创建一个名为 dbdata 的数据卷：

docker run -d -v /dbdata --name dbdata training/postgres echo Data-only container for postgres

容器运行成功后，会发现该数据卷容器处于停止运行状态，这是因为数据卷容器并不需要处于运行状态，只需用于提供数据卷挂载即可。

挂载数据卷

--volumes-from 命令支持从另一个容器挂载容器中已创建好的数据卷。

docker run -d --volumes-from dbdata --name db1 training/postgres
docker run -d --volumes-from dbdata --name db2 training/postgres
docker ps
CONTAINER ID       IMAGE                COMMAND                CREATED             STATUS              PORTS               NAMES
7348cb189292       training/postgres    "/docker-entrypoint.   11 seconds ago      Up 10 seconds       5432/tcp            db2
a262c79688e8       training/postgres    "/docker-entrypoint.   33 seconds ago      Up 32 seconds       5432/tcp            db1

还可以使用多个 --volumes-from 参数来从多个容器挂载多个数据卷。也可以从其他已经挂载了数据卷的容器来挂载数据卷。

如果删除了挂载的容器（包括 dbdata、db1 和 db2），数据卷并不会被自动删除。如果想要删除一个数据卷，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。

使用数据卷容器备份、恢复、迁移数据卷

本小节中，我们将学习如何对数据卷容器中的数据进行进行备份、恢复和迁移。

备份

首先使用 --volumes-from 命令创建一个加载 dbdata 的容器卷容器，并将宿主机当前目录挂载到容器的 /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 数据卷备份为容器中 /backup/backup.tar 文件，因为挂载了的关系，宿主机的当前目录下也会生成 backup.tar 备份文件。

恢复/迁移

如果要恢复数据到一个容器，首先创建一个带有空数据卷的容器 dbdata2。

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

然后创建另一个容器，挂载 dbdata2 容器卷中的数据卷，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

为了查看/验证恢复的数据，可以再启动一个容器挂载同样的容器卷来查看：

$ sudo docker run --volumes-from dbdata2 busybox /bin/ls /dbdata