docker 数据持久化

文章目录

• • 定制镜像持久化
  • • 需求
    • 实现
  • 数据卷持久化
  • • 数据卷简介
    • 数据卷的特性
    • 创建读写数据卷
    • • 停止容器后的操作
      • 查看数据卷详情
    • 创建只写数据卷
    • • 查看数据卷详情
    • 创建共享数据卷
  • Dockerfile持久化
  • • 创建Dockerfile、构建和运行镜像
    • 查看宿主机端的目录

在容器层的 UnionFS（联合文件系统）中对文件/目录的任何修改，无论是手工修改还是容器在运行过程中的修改，在该容器丢失或被删除后这些修改将全部丢失。即这些修改是无法保存下来的。若要保存下来这些修改，通常有两种方式：

• 定制镜像持久化：将这个修改过的容器生成一个新的镜像，让这些修改变为只读的镜像

• 数据卷持久化：将这些修改通过数据卷同步到宿主机

定制镜像持久化

需求

DockerHub上拉取的centos:7镜像是没有vim工具的，现在将centos:7镜像运行后下载vim工具，再将这个容器打包为一个镜像（centos7:vim）。最后运行这个镜像，可以看到这个镜像里面是有vim工具的。

实现

由于之前做过类似的需求，在此我只把使用的命令展示出来。

# 运行centos:7镜像
docker run --name centos1 -it centos:7

# 进入到centos7的shell后下载vim
yum install -y vim

# 下载完成之后输入exit退出centos7容器的shell环境。
# 并将该容器打包为一个镜像
docker commit -m="add vim" -a="bing" centos1 centos7:vim

# 打包完成后运行这个新镜像
docker run --name centos_vim -it centos7:vim

# 查看vim的版本
vim --version

数据卷持久化

数据卷简介

数据卷是宿主机中的一个特殊的文件/目录，这个文件/目录与容器中的另一个文件/目录进行了直接关联，在任何一端对文件/目录的写操作，在另一端都会同时发生相应变化。在宿主中的这个文件/目录就称为数据卷，而容器中的这个关联文件/目录则称为该数据卷在该容器中的挂载点。数据卷的设计目的就是为了实现数据持久化，其完全独立于容器的生命周期，属于宿主机文件系统，但不属于 UnionFS。因此，容器被删除时，不会删除其挂载的数据卷。

数据卷的特性

数据卷具有如下明显特性：

• 数据卷在容器启动时初始化，如果容器启动后容器本身已经包含了数据，那么，这些数据会在容器启动后直接出现在数据卷中，反之亦然。

• 可以对数据卷或挂载点中的内容直接修改，修改后对方立即可看到。

• 数据卷会一直存在，即使挂载数据卷的容器已经被删除。

• 数据卷可以在容器之间共享和重用。

创建读写数据卷

数据卷是在使用 docker run 启动容器时指定的，其语法格式为：

docker run -it -v /宿主机目录绝对路径:/容器内目录绝对路径 镜像名

注：无论是宿主机中的数据卷还是容器中的挂载点，如果指定的目录不存在，那么 docker引擎都会自动创建。即使是多级目录不存在。

# 启动容器并创建数据卷
docker run --name centos1 -it -v /tmp/read_write_sour:/tmp/read_write_dest centos:7

在容器的/tmp/read_write_dest目录下创建hello.log文件，并写入数据。

看宿主机的/tmp/read_write_sour目录下是否有文件和数据，然后向hello.log文件中添加数据。

看看容器的/tmp/read_write_dest目录下的hello.log文件是否有宿主机添加的数据。

停止容器后的操作

即使容器停止了，在宿主机中只要修改了数据卷目录内容，在重新启动容器后，该修改过的数据仍会出现在容器中。因为容器是一个 UnionFS，是一个存在于宿主机中的文件系统，无论容器是否运行，该 FS 都是存在的。

查看数据卷详情

通过 docker inspect 容器 命令可以查看到当前容器中挂载点与数据卷的绑定关系，其中Mounts表示挂载的意思。

这里给出了数据卷 Source 与挂载点 Destination 的绑定关系，且容器对挂载点的默认操作权限是 RW 读写的。

创建只写数据卷

只读数据卷，指的是容器对挂载点的操作权限是只读的。宿主机对数据卷的操作权限始终是读写的。有些情况下，为了防止容器在运行过程中对文件产生修改，就需要创建只读数据卷。创建只读数据卷的命令比之前的命令仅多了:ro，具体语法如下：

docker run -it -v /宿主机目录绝对路径:/容器内目录绝对路径:ro 镜像名

# 启动容器并创建只读数据卷
docker run --name centos2 -it -v /tmp/read_only_sour:/tmp/read_only_dest:ro centos:7

在宿主机中的/tmp/read_only_sour目录下创建一个read-only.log文件，并写入数据。

登录到容器中的/tmp/read_only_dest目录下，看看reda-only.log文件的内容，并尝试写入数据。

发现在容器中并不能向read-only.log写入数据，说明在该目录下，所有的文件对于容器来说都是只读的。

查看数据卷详情

通过 docker inspect centos2 命令可以查看到该数据卷的RW为false，也就是该容器对数据卷有只读属性。

创建共享数据卷

当一个容器与另一个容器使用相同的数据卷时，就称这两个容器实现了"数据卷共享"。而数据卷容器是实现数据卷共享的一种非常有效的方案。当一个容器 C 启动运行时创建并挂载了数据卷，若其它容器也需要共享该容器 C 挂载的数据卷，这些容器只需在 docker run 启动时通过 --volumes-from "容器C" 选项即可实现数据卷共享。此时容器 C 就称为数据卷容器。

现在搭建如下环境的各种容器以及数据卷。

# 首先创建一个使用读写数据卷的centos:3的容器并运行。
docker run --name centos3 -it -v /tmp/share_sour:/tmp/share_dest centos:7

# 然后创建两个容器分别是tomcat1和tomcat2，注意加上--volumes-from centos3的选项。
docker run --name tomcat1 --volumes-from centos3 -it tomcat:8.5.32 /bin/bash
docker run --name tomcat2 --volumes-from centos3 -it tomcat:8.5.32 /bin/bash

容器创建完成后，首先宿主机在/tmp/share_sour目录下创建一个share.log的文件，并写入数据。

第二步是centos3容器在/tmp/share_dest目录下读取数据并写入数据。

第三步是tomcat1容器在/tmp/share_dest目录下读取数据并写入数据。

第四步是tomcat2容器在/tmp/share_dest目录下读取数据并写入数据。

可以看到这三个容器和宿主机之间实现了数据共享。

Dockerfile持久化

Dockerfile 持久化，其实就是通过使用 Dockerfile 的 VOLUME 指令指定数据卷方式实现的持久化。VOLUME 指令可以在容器中创建可以挂载数据卷的挂载点。其参数可以是字符串数组，也可以是使用空格隔开的多个纯字符串。例如，VOLUME "/tmp/demo", "/etc/apache" 或VOLUME /tmp/demo /etc/apache。

创建Dockerfile、构建和运行镜像

首先mkdir 一个目录，例如 volume，然后在其中新建 Dockerfile，内容如下。这里指定/tmp/demo1 与/opt/demo2 为容器端的挂载点。

FROM centos:7
VOLUME /tmp/demo1 /opt/demo2
CMD /bin/bash

然后就是构建和运行镜像，命令如下：

# 构建镜像
docker build -t volume .

# 运行镜像
docker run --name vols -it volume

查看宿主机端的目录

Ctrl + P + Q 退出容器后，使用 docker inspect vols 查看当前容器中的挂载点目录到底与宿主机中的哪个数据卷对应。

Source是宿主机的目录，Destination是容器的目录。向/var/lib/docker/volumes/0083b3d0a8c8ea137e2bf43a7e43ad1c68e5155415eb293489041bd6dadd50fc/_data 中写入数据，看看容器的/opt/demo2下是否有数据。

这就是使用Dockerfile实现数据持久化的方式，即使删除了容器和镜像，数据也还在宿主机的/var/lib/docker/volumes/······/_data目录下。