Docker - 关于容器数据存储

容器结构

Docker容器启动结构：最上层是容器层，可读写层，之下就是镜像层，只读层

为什么有多个镜像层？

还记得Docker - 常用命令：帮助、镜像、容器下载镜像时，会发现需要下载多个镜像

每个容器都类似与简化的独立的Linux，自然需要底层支持，如tomcat肯定是需要jdk的支持的，在后续的DockerFile会介绍

那容器是如何获得镜像文件？

Docker运行容器会在镜像栈顶部添加一个读写层，如果运行中的容器修改现有文件时，该文件会从读写层下面的只读层复制到读写层（从上到下一层层找），只读版本是不会改变的，只是我们只能看到读写层的副本，这就是写时复制机制

这也是为什么不论我们怎么动容器，只要不提交镜像，通过镜像启动其他容器又是初始状态

存在的问题

Docker的这种结构，存在一些问题

关闭或重启容器，该容器的数据不会被影响，但是删除该容器，数据就会丢失，因为容器的数据是不会影响到镜像存在于联合文件系统中，不易于宿主机的访问容器间数据共享不方便

就现在而言，能够想到保存数据的方法是docker cp从容器内拷贝数据到主机

什么是联合文件系统？

也就是上面描述的docker的容器-镜像结构：

联合文件系统（UnionFS）是一种分层、轻量级并且高性能的文件系统，它支持对文件系统的修改作为一次提交来一层层的叠加，同时可以将不同目录挂载到同一个虚拟文件系统下 联合文件系统是 Docker 镜像的基础。镜像可以通过分层来进行继承，基于基础镜像（没有父镜像），可以制作各种具体的应用镜像。 不同Docker 容器就可以共享一些基础的文件系统层，同时再加上自己独有的改动层，大大提高了存储的效率。

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容器数据卷

为了解决上述问题，提出“卷”的概念：

“卷”是容器上的一个或多个“目录”，通过这种目录可以绕过联合文件系统，与宿主机的某目录绑定，可以理解为容器挂载一个虚拟数据卷然后映射到一个主机目录中

类似与Linux虚拟机与宿主机的共享文件夹

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如何添加数据卷

说的再多不如操作一遍

添加容器数据卷有两种方法

run命令通过-v设置通过DockerFile添加

run -v添加

命令：docker run -v 宿主机目录路径:容器目录路径 镜像名

还是使用centos进行实验

运行容器：docker run -it -v /RootData:/ContainerData --name mycentos01 centos

可以看到容器mycentos01创建了数据卷，目录ContainerData

同样在宿主机创建了RootData文件夹

我们可以通过创建文件测试：创建container01.txt文件，写一句container add data01

在宿主机可以查看到：

通过数据卷，容器与宿主机可以完成数据共享及数据持久化

我们通过docker inspect（查看容器内部细节）也可以看到相关的信息：

docker inspect 5838bc2db5a9

其中有一条Binds属性

DockerFile创建

DockerFile是什么？ Dockerfile: 用于描述镜像的生成规则 Dockerfile中的每一条命令，都在Docker镜像中以一个独立镜像层的形式存在

DockerFile就类似与Linux的shell脚本，只不过DockerFile是用来构建镜像的 可以在gitHub上查看这些镜像

例如这个tomcat镜像的Dockerfile

因为DockerFile有自己的一套语法，比较复杂，后续介绍

总之，DockerFile类似与shell脚本一样，用于创建镜像

我们可以写一个简单的DockerFile：在根目录创建文件夹/mydocker 创建文件DockerFile

# volume test FROM centos VOLUME ["/dataVolumeContainer","/dataVolumeContainer2"] CMD echo "finished,-----success" CMD /bin/bash

意思就是，这个新镜像来自centos镜像，类似上面的结构centos为底层镜像；创建数据卷，两个目录路径分别是/dataVolumeContainer，/dataVolumeContainer2，打印finished,-----success，/bin/bash启动

出于可移植的考虑，不能用 -v 主机目录:容器目录的方法在DockerFile创建，毕竟不是所有宿主机都存在设置的目录

运行DockerFile创建新镜像

运行docker build -f /mydocker/DockerFile -t test/centos .

一层层的运行上面的脚本：

这样就有了自带数据卷的镜像

我们可以运行查看：

那我们宿主机对应的目录在哪呢？我们并没有定义，由Docker设置为默认路径

根目录下并没有

通过docker inspect查看

并不在原来的位置：

而是在Mounts:Source：

/dataVolumeContainer对应： "Source": "/var/lib/docker/volumes/709f2595d2af0e95c305f34671a81253c6ff930313b9c85c5eaedcc108a7eb76/_data" /dataVolumeContainer2对应： "Source": "/var/lib/docker/volumes/8a856ecc1707a0612bf8193c09652bae12b86969414c404143afc9d70277197a/_data"

在dataVolumeContainer创建一个文件

在宿主机可以查看到：

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数据卷容器

为了数据持久化、共享，每次启动一个容器都要设置数据卷，太繁琐了

能不能让数据卷“独立”出来，不同的容器只需要挂载这个数据卷就可以完成数据共享？

用专门的容器来挂载数据卷，其他容器通过挂载这个父容器来实现数据共享，这个专门挂载数据卷的容器称为数据卷容器

在docker通过--volumes-from在容器间传递共享

例如：

根据上面test/centos镜像，创建容器centos01，docker run -it --name centos01 test/centos，在dataVolumeContainer目录下创建文件container01.txt

传递共享，以centos01为数据卷容器，创建容器centos02 docker run -it --name centos02 --volumes-from centos01 test/centos

可以看到数据卷存在文件container01.txt，我们创建一个新文件container02.txt

继续以centos01为数据卷容器创建新容器centos03

同样的操作： 确实，所有容器都可以共享文件

可以看到运行了3个容器：

我们知道centos01是数据卷容器，centos2、centos3都是继承centos1 如果删除它，其他容器还能共享文件吗？

删除： 重新连接centos02，创建文件update02.txt，重新连接centos03，可以确定依旧可以共享文件

得到结论： 容器间配置信息的传递，数据卷的生命周期一直持续到没有容器使用它为止