Docker数据卷管理

一.Docker数据卷

1.1简单介绍

[1.2绑定挂载(bind mount)](#1.2绑定挂载(bind mount))

1.2.1简单介绍

1.2.2基本用法

[1.3数据卷（Docker Volume）](#1.3数据卷（Docker Volume）)

1.3.1简单介绍

1.3.2基本操作

[1.4卷插件（Volume Plugins）](#1.4卷插件（Volume Plugins）)

1.4.1简单介绍

1.4.2convoy卷插件

1.4.3项目：结合nfs使用数据卷

一.Docker数据卷

1.1简单介绍

1.概述 ：`Docker` 数据卷（`Volume`）是用于将数据从容器持久化到宿主机中的一种机制。存储卷可以在容器之间共享和重用，即使容器被删除，卷中的数据仍然会保留。

设计数据卷的目的就是让数据的持久化完全独立于容器的生命周期。数据卷是经过特殊设计的目录。可以对数据卷里的内容直接进行修改。数据卷的变化不会影响镜像的更新。数据卷会一直存在，即使挂载数据卷的容器已经被删除。

2.三种存储方式：

2.1 Volume ：一般存储在/var/lib/docker/volumes目录下，该目录由 Docker Engine进程管理，不允许其他进程修改。

2.2 bind mount :直接挂载到主机任意文件系统的目录或者文件，方法最简单。它类似于主机和容器共享存储目录，主机中的所有进程都可以修改该目录下的文件，不太安全。

2.3 tmpfs ：挂载存储到主机的内存当中，不会写入主机的磁盘当中。适合存储临时数据，提高容器性能。

3.绑定挂载与数据卷的区别：

|---------------------|-------------------|----------------------------|
| | bind mount | docker manager volume |
| volume位置 | 可任意指定 | /var/log/docker/volume/容器名 |
| mount point存在文件 | 隐藏并替换为volume | 原有数据替换到volume |
| 是否支持单个文件挂载 | 支持 | 不支持，只支持目录 |
| 权限控制 | 默认读写权限，可选只读 | 均为读写权限 |
| 移植性 | 移植性弱，与host path绑定 | 移植性强，数据都存在统一位置 |

4.权限选项（可选）：

ro：只读（容器内无法修改挂载的文件/ 目录）
rw：读写（默认，容器内可修改）

1.2绑定挂载(bind mount)

1.2.1简单介绍

1.概述：docker bind mount（绑定挂载）是 Docker 中一种将宿主机的文件或目录直接挂载到容器内部的机制，使容器与宿主机共享指定的文件或目录，实现数据的实时同步。

2.注意 ： bind mount会将本机上的文件强制覆盖到容器当中，如果容器的挂载点中存在文件，会被主机文件替换掉，即使主机目录下什么也没有。

1.2.2基本用法

说明：执行docker 命令时，使用-v参数，将本机的文件或目录映射到容器的内部目录或文件当中

bash 复制代码

-v 本机目录或文件:容器内部目录或文件

示例：将本机的/opt/website文件挂载到nginx容器的/var/lib/www/html文件中

1.挂载空目录，出现客户端请求失败问题（403）

bash 复制代码

mkdir -p /opt/website
docker run -d --name web1 -v /opt/website:/var/lib/www/html -p 80:80 nginx
curl localhost

2.本机下添加index.html文件

说明：由此可以得出，docker 的挂载文件支持实时读取，不需要重启生效

bash 复制代码

echo hello > /opt/website/index.html
curl localhost

清理容器：

bash 复制代码

docker rm -f web1

1.3数据卷（Docker Volume）

1.3.1简单介绍

1.概述 ：在 Docker 中，Managed Volume（管理卷）是指由 Docker 引擎自动创建、管理和维护的数据卷（Volume），无需用户指定宿主机的具体路径，是 Docker 推荐的持久化数据方式之一。

它与 bind mount（绑定挂载）的核心区别在于：管理卷的存储路径完全由 Docker 控制，用户无需关心数据在宿主机的具体位置，只需通过卷名操作即可。

2.核心特性：

1.Docker 全权管理：卷的创建、存储路径（默认位于/var/lib/docker/volumes/<卷名>/_data）、权限设置等均由 Docker 引擎自动处理，用户无需手动干预。

2. 数据持久化：容器被删除后，管理卷不会被自动删除，数据依然保留（需手动删除卷）。

3. 跨容器共享：多个容器可通过卷名挂载同一个管理卷，实现数据共享。

4. 与宿主机隔离：用户无需了解宿主机的文件系统结构，避免因路径错误导致的挂载问题。

5. 支持多种驱动：除了默认的本地存储驱动，还可通过第三方驱动（如 local-persist、云存储驱动）将卷存储到外部存储（如 NFS、S 3）。

3.注意 ： Docker Volume会自动读取本机上的文件覆盖到容器当中，**如果容器的挂载点中存在文件且主机的挂载点下什么也没有，则会将容器下的文件复制到主机的挂载点上。**如果主机的挂载点上存在文件，容器挂载点的文件依旧会被主机挂载点上的文件所覆盖。

1.3.2基本操作

1.创建volume数据卷

bash 复制代码

docker volume create vol1 #创建名为vol1的数据卷
docker volume inspect vol1 #查看数据卷信息

2.使用新建的vol1挂载nginx镜像文件访问web1

说明： 新建的vol1下不存在任何文件，在主机和容器挂载时，容器将自身挂载点的文件，复制到了主机的挂载点上。

bash 复制代码

docker run -d -p 80:80 --name web1 -v vol1:/var/lib/www/html
curl localhost

3.查看主机挂载目录下的文件

bash 复制代码

cd /var/lib/docker/volumes/vol1/_data #进入数据存储目录
ll

4.验证挂载点的权限

说明：我将本机下的/data1目录挂载到容器中，权限为rw(默认)；将本机下的/data2目录挂载到容器中，权限为ro。

bash 复制代码

docker run -it --rm -v /data1:/data1 -v /data2:/data2:ro centos:7

容器内部操作：

bash 复制代码

ls
cd /data1
touch file1    #在/data1目录下，创建一个测试文件file1
ls    #查看结果
cd /data2
touch file2    #报错，提示该目录为只读目录

本机查看文件

bash 复制代码

cd /data1
ls    #查看结果
cd /data2
ls

5.清理数据卷

bash 复制代码

docker volume prune    #该动作只会清理没有被使用的数据卷

6.数据卷自动挂载

说明：如果创建时不指定主机的挂载点，docker会默认自动创建一个数据卷，用来存储容器内部的挂载数据

java 复制代码

docker run -d --name web1 -v /var/lib/www/html -p 80:80 nginx
docker volume ls
curl localhost

7.存储挂载信息

说明： 将数据卷的挂载信息封装到一个容器中，通过调用这个容器，即可将挂载配置应用到新容器上。通过这种方法，实现快速重复挂载。

bash 复制代码

docker create -v /tmp/data1:/data1:rw  -v /tmp/data2:/data2:ro  -v /etc/passwd:/mnt/passwd:ro --name datavol busybox #封装挂载信息

docker run -it --rm -volumes datavol centos:7    #调用封装的datavol挂载信息容器创建新容器

1.4卷插件（Volume Plugins）

说明：docker卷默认使用的是Local类型的区别，只能存在宿主机。跨主机的volume，需要第三方驱动。官方只提供卷插件的API，开发者需要根据需求，定制卷驱动插件。

官方文档链接：

https://docs.docker.com/engine/extend/legacy_plugins/#volume-plugins http://volume plugins Docker volume plugins | Docker Docshttps://docs.docker.com/engine/extend/plugins_volume/#volume-plugin-protocol

1.4.1简单介绍

1.概述 ：Docker Plugin 是以Web Service的服务运行在每一台Docker Host上的，通过HTTP协议传输 RPC风格的JSON数据完成通信。

容器本身适合无状态服务，但数据库、日志、文件存储等需要持久化数据，卷插件就是让容器引擎不用关心底层存储细节，只调用统一接口。

2.作用：把创建、挂载、卸载、删除数据卷这些操作封装起来，对上提供统一接口，对下调用具体存储。

当客户端与Daemon交互，使用插件创建数据卷时，Daemon会在后端找到插件对应的socket文件，建立连接并发起相应的API请求，最终结合Daemon自身的处理完成客户端的请求。

3.工作流程：

1. 用户创建插件容器

**2.**Docker 调用插件容器，插件去存储系统创建卷

**3.**用户启动新容器并挂载插件容器

**4.**Docker 再次调用插件，把卷挂载到宿主机某个目录

**5.**Docker 把这个目录 bind mount 到新容器里

4.框架图如下：

1.4.2convoy卷插件

1.概述 ：Convoy 是一款由 Rancher 团队开发的 Docker 卷插件（Volume Plugin），主要用****于扩展 Docker 的存储能力，支持将外部存储（如本地磁盘、NFS、AWS EBS、Ceph等）作为 Docker 数据卷（Volume）使用，尤其适合在集群环境中实现数据卷的跨主机共享和持久化。

2.核心功能与特性

2.1多后端存储支持

●支持多种存储类型作为卷的底层存储，满足不同场景需求：、

●本地存储：直接使用宿主机磁盘目录（类似 Docker 原生数据卷，但提供更灵活的管理）。

●网络存储：NFS（网络文件系统）、GlusterFS、Ceph RBD 等，适合跨主机共享数据。

●云存储：AWS EBS、Google Persistent Disk 等，适配云环境部署。

2.2跨主卷共享

说明：在 Docker Swarm 或 Kubernetes 等集群环境中，通过 Convoy 管理的卷可以被不同****主机上的容器挂载和访问，解决了 Docker 原生数据卷（local 驱动）仅能单机使用的限制。

2.3卷快照与恢复

说明：支持对卷创建快照（Snapshot），并能通过快照恢复数据，方便数据备份和版本管理。

创建容器快照：

bash 复制代码

convoy snapshot create myvolume-snap1 myvolume #创建快照

恢复容器快照：

bash 复制代码

convoy snapshot restore myvolume-restored myvolume-snap1 #恢复快照

1.4.3项目：结合nfs使用数据卷

说明：将数据卷放到nfs共享目录下，多个主机可以通过该目录，访问数据卷的信息，实现多个主机的信息共享

项目描述：将docker1上的数据卷共享给docker2

|---------------|--------------|----------|
| IP地址 | 主机名 | 挂载点 |
| 192.168.7.161 | docker1（服务端） | /mnt/nfs |
| 192.168.7.162 | docker2（客户端） | /mnt/nfs |

1.两个主机上配置nfs共享目录

1.1两个主机安装nfs软件

bash 复制代码

yum install -y nfs-utils
systemctl start nfs
systemctl enable nfs    #如果想要实现开机挂载，需要开启开机自启

1.2在docker1上修改 /etc/exports 文件，将目录共享给docker2

bash 复制代码

vim /etc/exports    #修改文件
exportfs -rv     #使文件生效

添加以下内容：

bash 复制代码

/mnt/nfs        *(rw,sync,no_root_squash)    #将目录/mnt/nfs暴露给所有外机，赋予读写权限，同步写入，保留客户端的root用户权限

/mnt/nfs：共享目录

*：共享给所有主机

rw：读写权限

sync：同步写入，写入后，返回给主机一个确认信号

no_root_squash：客户端root用户进入共享目录，保留客户端的root权限

1.3docker2挂载docker1的共享目录

bash 复制代码

mount docker1:/mnt/nfs /mnt/nfs

2.两个主机安装convoy插件

2.1官网下载convoy，并解压

bash 复制代码

wget https://github.com/rancher/convoy/releases/download/v0.5.2/convoy.tar.gz
tar -xzf convoy.tar.gz

2.2将程序文件复制到/usr/local目录下

bash 复制代码

cp convoy convoy-pdata_tools /usr/local/bin

2.3启动convoy插件

bash 复制代码

mkdir -p /etc/docker/plugins/    #创建插件目录
echo "unix:///var/run/convoy/convoy.sock" >/etc/docker/plugins/convoy.spec    #向 Docker 注册 Convoy 卷插件
convoy daemon --drivers vfs --driver-opts vfs.path=/mnt/nfs &    #后台启动convoy插件

3.实现数据卷共享

3.1任选一个主机创建数据卷

bash 复制代码

convoy create vl1    #创建vl1数据卷
convoy inspect vl1    #查看vl1信息

3.2使用共享数据卷运行容器，查看数据是否共享

说明：将vl1数据卷挂载到/data上，vl1中的数据可以被docker1和docker2上的容器同时访问

docker1上：创建数据docker1

bash 复制代码

docker run -it --name vm1 -v vl1:/data --volume-driver=convoy busybox

docker2上：查看数据docker1

bash 复制代码

docker run -it --name vm1 -v vl1:/data --volume-driver=convoy busybox