【docker概念和实践 5】（1） 容器数据卷

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一、说明

        本文的主要内容

  • 什么是数据卷
  • 如何生成数据卷
  • 将数据卷挂在容器上
  • 多容器如何共享数据卷
  • 什么是绑定挂载

二、数据卷概念 

2.1 数据长久保存的要求

        在容器运行时容器内有一个数据存储空间但是当容器关闭后这个存储空间内容将被丢失图1。因此数据无法长期保存那么数据如何长期保存需要什么策略

图1 容器内数据存储地

        

        通过在容器建立虚拟文件路径此路径指向的物理地址是宿主机的文件系统此时当容器突然关闭而所在宿主机上的文件系统依然无恙。这样就起到数据永久性保护的目的。

 2.2 容器数据卷特征

        数据卷是一个可供一个或多个容器使用的特殊目录它将主机操作系统目录直接映射进容器 也就是数据卷可以把数据可以直接映射到容器中

        数据卷的特性
                1.数据卷 可以在容器之间共享和重用
                2.对数据卷的修改会立马生效
                3.对数据卷的更新不会影响镜像
                4.数据卷 默认会一直存在即使容器被删除

2.3 实验1初步体验容器数据卷

【1】 简单地执行下列指令

docker run -it --name ubuntu_data -v /home/datatmp:/datatmp  ubuntu20.04 bash

   注意

        1上述指令的-v参数指的是在宿主机下的目录/home/datatmp和容器的/datatmp目录是映射关系也就是互相备份数据。

        2上述宿主机目录 /home/datatmp以及容器目录/datatmp不需要预先建立如无run指令会自动建立非常方便。

【2】 在宿主机建立文件

        进入宿主机目录cd /home/datatmp 然后建立一个文件host.txt

cd /home/datatmp 
tounch host.txt

       进入容器

   docker exec -it  ubuntu_data bash
   cd datatmp
   ls 

        发现有host.txt的存在.

        反之在容器的/datatmp上建立文件cont.txt回到主机的/home/datatmp也能看到cont.txt的存在。

2.4 容器数据卷的种类

第一种直接挂载

        这种直接用-v实现的挂载上面已经实现。

docker run  -v  /home/mount/data:/var/lib/mysql/data

 第二种  匿名默认路径挂载

        这种挂载指明了容器内的路径而是物理机的地址是指docker-engine的管辖目录/var/lib/docker/volumes/random-hash/_data下

 第三种  命名默认路径挂载

        这是最常见的容器卷管理。这种挂载是将卷命名后挂载通过这种命名可以允许多个容器挂载到一个挂载点上实现数据共享。

  

2.5 数据卷容器的好处

        卷是持久化 Docker 容器生成和使用的数据的首选机制。虽然绑定挂载取决于主机的目录结构和操作系统但卷完全由 Docker 管理。与绑定挂载相比卷有几个优点

  • 卷比绑定挂载更容易备份或迁移。
  • 您可以使用 Docker CLI 命令或 Docker API 管理卷。
  • 卷适用于 Linux 和 Windows 容器。
  • 卷可以更安全地在多个容器之间共享。
  • 卷驱动程序允许您将卷存储在远程主机或云提供商上以加密卷的内容或添加其他功能。
  • 新卷的内容可以由容器预先填充。
  • Docker Desktop 上的卷比 Mac 和 Windows 主机上的绑定挂载具有更高的性能。
  • 此外与在容器的可写层中持久化数据相比卷通常是更好的选择因为卷不会增加使用它的容器的大小并且卷的内容存在于给定容器的生命周期之外。

三、Docker搭建MySQL并挂载数据

3.1 多路径挂载mysql

1、首先安装好 Docker怎么安装参看【Docker概念和实践 2】虚拟机 ubuntu18上安装docker  。

2、下载 MySQL5.7 镜像。

docker pull mysql:5.7

3、创建容器并挂载数据。

docker run -d --restart=always --name mysql \
-v /itwxe/dockerData/mysql/data:/var/lib/mysql \
-v /itwxe/dockerData/mysql/conf:/etc/mysql \
-v /itwxe/dockerData/mysql/log:/var/log/mysql \
-p 3306:3306 \
-e TZ=Asia/Shanghai \
-e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456 \
mysql:5.7 \
--character-set-server=utf8mb4 \
--collation-server=utf8mb4_general_ci

参数说明

-v /itwxe/dockerData/mysql/data:/var/lib/mysql将数据文件夹挂载到主机
-v /itwxe/dockerData/mysql/conf:/etc/mysql将配置文件夹挂在到主机可以在宿主机放一份自定义 my.cnf文件那么容器就会按自定义配置启动
-v /itwxe/dockerData/mysql/log:/var/log/mysql将日志文件夹挂载到主机
-p 3306:3306将容器的3306端口映射到主机的3306端口
-e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456初始化123456用户的密码
--character-set-server=utf8mb4设置字符集
--collation-server=utf8mb4_general_ci排序方式

4、进入 MySQL 容器内部。

docker exec -it mysql /bin/bash

5、登录 MySQL。

mysql -uroot -p123456

6、查看字符集是否生效。

show variables like 'character_set_%';

3.2 挂载是否生效

1、上传备份 sql 到宿主机复制宿主机备份 sql 到容器。

sudo touch  /itwxe/dockerData/sunny.sql

docker cp /itwxe/dockerData/sunny.sql mysql:/

2、进入 mysql 容器内部导入sql。

docker exec -it mysql /bin/bash

mysql -uroot -p123456

create database sunny;
use sunny;
source /sunny.sql;

3、数据导入成功可以查询后删除容器并重新用命令创建容器查看数据存在。

docker stop mysql && docker rm mysql

        使用上面的命令重新创建容器查看数据是否正常可以看到数据正常挂载查询此处演示的数据正常挂载保存宿主机。

四、通过-mount挂载的数据卷

4.1 多路径挂载mysql

1删除容器准备重新生成

        同样是挂载mysql数据库我们将上面所生成的容器全部删除。

docker rm -f mysql

2生成三个容器卷名称

docker volume create  mysql_data & 
docker volume create mysql_conf &
docker volume create mysql_log

3) 生成容器

docker run -d --restart=always --name mysql \
 --mount type=volume,source=mysql_data,destination=/var/lib/mysql \
 --mount type=volume,source=mysql_conf,destination=/etc/mysql \
 --mount type=volume,source=mysql_log,destination=/var/log/mysql \
-p 3306:3306 \
-e TZ=Asia/Shanghai \
-e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456 \
mysql:5.7 \
--character-set-server=utf8mb4 \
--collation-server=utf8mb4_general_ci

 docker inspect mysql

 以上说明在定义容器卷后同样可以挂载。

 4.2 选择 -v 或 --mount 标志

        -v就是卷的意思类似的标记有--mount两者有少许区别。

1最主要区别

  •  -mount可以支持创建集群服务的数据卷而-v不行。

       

  • 通常--mount 更明确和冗长。最大的区别是 -v 语法将所有选项组合在一个字段中而 --mount 语法将它们分开。这是每个标志的语法比较。
  • 如果需要指定卷驱动程序选项则必须使用 --mount。

2-v --volume的要点

        由三个字段组成以冒号字符 (:) 分隔。字段的顺序必须正确每个字段的含义不是很明显。

  • 在命名卷的情况下第一个字段是卷的名称并且在给定的主机上是唯一的。对于匿名卷省略第一个字段。
  • 第二个字段是文件或目录在容器中的挂载路径。
  • 第三个字段是可选的并且是以逗号分隔的选项列表例如 ro。这些选项将在下面讨论。

3--mount要点

        由多个键值对组成以逗号分隔每个键值对由一个 <key>=<value> 元组组成。 --mount 语法比 -v 或 --volume 更冗长但键的顺序并不重要标志的值更容易理解。

  • 挂载类型可以是 bind、volume 或 tmpfs。本主题讨论卷因此类型始终是卷。
  • mount的来源。对于命名卷这是卷的名称。对于匿名卷省略此字段。可以指定为 source 或 src。
  • destination 将文件或目录挂载在容器中的路径作为其值。可以指定为目的地、dst 或目标。
  • readonly 选项如果存在会使绑定挂载以只读方式挂载到容器中。可以指定为只读或 ro。
  • 可以多次指定的 volume-opt 选项采用由选项名称及其值组成的键值对。
docker service create \
    --mount 'type=volume,src=<VOLUME-NAME>,dst=<CONTAINER-PATH>,volume-driver=local,volume-opt=type=nfs,volume-opt=device=<nfs-server>:<nfs-path>,"volume-opt=o=addr=<nfs-address>,vers=4,soft,timeo=180,bg,tcp,rw"'
    --name myservice \
    <IMAGE>

五、数据卷管理操作

        与绑定挂载不同您可以在任何容器范围之外创建和管理卷。这里“绑定挂载”就是run中用-v的语句。

1.新建数据卷容器

docker volume create my-vol

2 查看卷当前引擎下

docker volume ls

3 查看容器内部 

docker volume inspect my-vol
[
    {
        "Driver": "local",
        "Labels": {},
        "Mountpoint": "/var/lib/docker/volumes/my-vol/_data",
        "Name": "my-vol",
        "Options": {},
        "Scope": "local"
    }
]

 4 删除卷

docker volume rm my-vol

六、后记

        数据规模越大、数据多样性更大越要使用容器数据卷。尤其在compose、machine 和 swarm三大应用场合下数据卷应用将更加频繁。

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标签: Docker
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