Docker數據管理(數據卷&數據卷容器)

生產環境中使用Docker的過程當中，每每須要對數據進行持久化，或者須要在多個容器之間進行數據共享，這必然涉及容器的數據管理操做。

容器中管理數據主要有兩種方式：

1. 數據卷（Data Volumes）：容器內數據直接映射到本地主機環境；如何在容器內建立數據卷，而且把本地的目錄或文件掛載到容器內的數據卷中。
2. 數據卷容器（Data Volume Containers）：使用特定容器維護數據卷。如何使用數據卷容器在容器和主機、容器和容器之間共享數據，並實現數據的備份和恢復。

數據卷

數據卷是一個可供容器使用的特殊目錄，它將主機操做系統目錄直接映射進容器，相似於Linux中的mount操做。

數據卷能夠提供不少有用的特性，以下所示：

1. 數據卷能夠在容器之間共享和重用，容器間傳遞數據將變得高效方便；
2. 對數據卷內數據的修改會立馬生效，不管是容器內操做仍是本地操做；
3. 對數據卷的更新不會影響鏡像，解耦了應用和數據；
4. 卷會一直存在，直到沒有容器使用，能夠安全地卸載它。

1.在容器內建立一個數據卷

在用docker run命令的時候，使用-v標記能夠在容器內建立一個數據卷。屢次重複使用-v標記能夠建立多個數據卷。

下面使用training/webapp鏡像建立一個web容器，並建立一個數據卷掛載到容器的/webapp目錄：

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

-P是將容器服務暴露的端口，是自動映射到本地主機的臨時端口。

2.掛載一個主機目錄做爲數據卷

使用-v標記也能夠指定掛載一個本地的已有目錄到容器中去做爲數據卷（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的/src/webapp目錄到容器的/opt/webapp目錄。

這個功能在進行測試的時候十分方便，好比用戶能夠將一些程序或數據放到本地目錄中，而後在容器內運行和使用。另外，本地目錄的路徑必須是絕對路徑，若是目錄不存在,Docker會自動建立。

Docker掛載數據卷的默認權限是讀寫（rw），用戶也能夠經過ro指定爲只讀：

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

加了:ro以後，容器內對所掛載數據卷內的數據就沒法修改了。

3.掛載一個本地主機文件做爲數據卷

-v標記也能夠從主機掛載單個文件到容器中做爲數據卷（不推薦）。

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

這樣就能夠記錄在容器輸入過的命令歷史了。

若是直接掛載一個文件到容器，使用文件編輯工具，包括vi或者sed--in-place的時候，可能會形成文件inode的改變，從Docker 1.1.0起，這會致使報錯誤信息。因此推薦的方式是直接掛載文件所在的目錄。

數據卷容器

若是用戶須要在多個容器之間共享一些持續更新的數據，最簡單的方式是使用數據卷容器。數據卷容器也是一個容器，可是它的目的是專門用來提供數據卷供其餘容器掛載。

首先，建立一個數據卷容器dbdata，並在其中建立一個數據卷掛載到/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

而後，能夠在其餘容器中使用--volumes-from來掛載dbdata容器中的數據卷.

例如建立db1和db2兩個容器，並從dbdata容器掛載數據卷：

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

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

此時，容器db1和db2都掛載同一個數據捲到相同的/dbdata目錄。三個容器任何一方在該目錄下的寫入，其餘容器均可以看到。

例如，在dbdata容器中建立一個test文件，以下所示：

root@3ed94f279b6f:/# cd /dbdata

root@3ed94f279b6f:/dbdata# touch test

root@3ed94f279b6f:/dbdata# ls

test

在db1容器內查看它：

$ 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

能夠屢次使用--volumes-from參數來從多個容器掛載多個數據卷。還能夠從其餘已經掛載了容器卷的容器來掛載數據卷。

使用--volumes-from參數所掛載數據卷的容器自身並不須要保持在運行狀態。

若是刪除了掛載的容器（包括dbdata、db1和db2），數據卷並不會被自動刪除。若是要刪除一個數據卷，必須在刪除最後一個還掛載着它的容器時顯式使用docker rm -v命令來指定同時刪除關聯的容器。

利用數據卷容器來遷移數據

能夠利用數據卷容器對其中的數據捲進行備份、恢復，以實現數據的遷移。

下面介紹這兩個操做。

1.備份

使用下面的命令來備份dbdata數據卷容器內的數據卷：

$ docker run --volumes-from dbdata -v $(pwd):/backup --name worker ubuntu tar cvf /backup/backup.tar /dbdata

首先利用ubuntu鏡像建立了一個容器worker。使用--volumes-from dbdata參數來讓worker容器掛載dbdata容器的數據卷(即dbdata數據卷),使用-v  $(pwd):/backup參數來掛載本地的當前目錄到worker容器的/backup目錄。worker容器啓動後，使用了tar cvf  /backup/backup.tar /dbdata命令來將/dbdata下內容備份爲容器內的/backup/backup.tar，即宿主主機當前目錄下的backup.tar。

2.恢復

若是要將數據恢復到一個容器，能夠按照下面的步驟操做。

首先建立一個帶有數據卷的容器dbdata2：

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

而後建立另外一個新的容器，掛載dbdata2的容器，並使用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