18、docker的持久化存储和数据共享

18.1 Data Volume

Docker持久化数据方案

• 基于本地文件系统的Volume

  可以在执行docker create或者docker run的时候，通过-v参数将主机的目录作为容器的数据卷。这部分功能便是基于本地文件系统的Volume管理。

• 基于plugin的Volume

  支持第三方的存储方案，比如NAS、AWS等。

Data Volume 类型

• 受管理的data volume，由docker后台自动创建
• 绑定挂载的volume，具体挂载位置可以由用户指定

通过例子来查看

  以MySQL为例，可以查看官方的Dockerfile，当中用到了Volume。

# 查看volume
[root@docker ~]# docker volume ls
[root@docker ~]# 
# 创建一个MySQL的容器
[root@docker ~]# docker run -d --name mysql1 -e MYSQL_ALLOW_EMPTY_PASSWORD=true mysql

# 查看MySQL容器跑起来之后的volume
[root@docker ~]# docker volume ls
DRIVER              VOLUME NAME
local               e3c54bb7b620d86524b6cebc4c28568a2a81a104871a5baf41e22c02bd8d7bac
[root@docker ~]# 
# 查看这个volume的想象信息
[root@docker ~]# docker volume inspect e3c54bb7b620d86524b6cebc4c28568a2a81a104871a5baf41e22c02bd8d7bac
[
    {
        "CreatedAt": "2018-06-07T09:13:24Z",
        "Driver": "local",
        "Labels": null,
        "Mountpoint": "/var/lib/docker/volumes/e3c54bb7b620d86524b6cebc4c28568a2a81a104871a5baf41e22c02bd8d7bac/_data",
        "Name": "e3c54bb7b620d86524b6cebc4c28568a2a81a104871a5baf41e22c02bd8d7bac",
        "Options": null,
        "Scope": "local"
    }
]
[root@docker ~]# 

  可以看到，这个volume并不在容器当中，而是挂载到了宿主机的/var/lib/docker/volumes/e3c54bb7b620d86524b6cebc4c28568a2a81a104871a5baf41e22c02bd8d7bac/_data目录下。

  再创建一个mysql2的容器：

[root@docker ~]# docker run -d --name mysql2 -e MYSQL_ALLOW_EMPTY_PASSWORD=true mysql

[root@docker ~]# docker volume ls
DRIVER              VOLUME NAME
local               a3c730f24ca254cabbd328b4c5a6e7fa1822d7e1b2e54c9ac9104839295e5225
local               e3c54bb7b620d86524b6cebc4c28568a2a81a104871a5baf41e22c02bd8d7bac
[root@docker ~]# docker volume inspect a3c730f24ca254cabbd328b4c5a6e7fa1822d7e1b2e54c9ac9104839295e5225
[
    {
        "CreatedAt": "2018-06-07T09:22:18Z",
        "Driver": "local",
        "Labels": null,
        "Mountpoint": "/var/lib/docker/volumes/a3c730f24ca254cabbd328b4c5a6e7fa1822d7e1b2e54c9ac9104839295e5225/_data",
        "Name": "a3c730f24ca254cabbd328b4c5a6e7fa1822d7e1b2e54c9ac9104839295e5225",
        "Options": null,
        "Scope": "local"
    }
]
[root@docker ~]# 

  删除这两个容器：

[root@docker ~]# docker stop mysql1 mysql2
[root@docker ~]# docker rm mysql1 mysql2
[root@docker ~]# docker volume ls
DRIVER              VOLUME NAME
local               a3c730f24ca254cabbd328b4c5a6e7fa1822d7e1b2e54c9ac9104839295e5225
local               e3c54bb7b620d86524b6cebc4c28568a2a81a104871a5baf41e22c02bd8d7bac
[root@docker ~]# 

  可以发现，volume在容器删除之后也不会被删除，可以防止容器删除之后数据也不存在了的问题。但是volume的名字非常不友好，不方便我们使用，但是我们可以在创建或者启动容器的时候给volume设置别名来方便我们使用。

给volume起别名

  重新创建mysql1容器，在启动的时候给volume设置别名

[root@docker ~]# sudo docker run -d -v mysql:/var/lib/mysql --name mysql1 -e MYSQL_ALLOW_EMPTY_PASSWORD=true mysql
[root@docker ~]# docker volume ls
DRIVER              VOLUME NAME
local               mysql
[root@docker ~]# docker volume inspect mysql
[
    {
        "CreatedAt": "2018-06-07T09:30:33Z",
        "Driver": "local",
        "Labels": null,
        "Mountpoint": "/var/lib/docker/volumes/mysql/_data",
        "Name": "mysql",
        "Options": null,
        "Scope": "local"
    }
]
[root@docker ~]# 

  验证一下这个mysql的volume是否已经被使用：进入mysql1容器，创建一个数据库

[root@docker ~]# docker exec -it mysql1 /bin/bash
root@5aa496b309cc:/# mysql -uroot
Welcome to the MySQL monitor.  Commands end with ; or g.
Your MySQL connection id is 8
Server version: 8.0.11 MySQL Community Server - GPL

Copyright (c) 2000, 2018, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.

Oracle is a registered trademark of Oracle Corporation and/or its
affiliates. Other names may be trademarks of their respective
owners.

Type 'help;' or 'h' for help. Type 'c' to clear the current input statement.

mysql> show databases;
+--------------------+
| Database           |
+--------------------+
| information_schema |
| mysql              |
| performance_schema |
| sys                |
+--------------------+
4 rows in set (0.01 sec)

mysql> create database docker;
Query OK, 1 row affected (0.07 sec)

mysql> show databases;
+--------------------+
| Database           |
+--------------------+
| docker             |
| information_schema |
| mysql              |
| performance_schema |
| sys                |
+--------------------+
5 rows in set (0.00 sec)

mysql> q
Bye
root@5aa496b309cc:/# exit
[root@docker ~]# 停止mysql1容器，并删除mysql1容器
[root@docker ~]# docker stop mysql1
[root@docker ~]# docker rm mysql1
[root@docker ~]# 创建一个新的mysql2的容器，急需使用mysql这个volume
[root@docker ~]# sudo docker run -d -v mysql:/var/lib/mysql --name mysql2 -e MYSQL_ALLOW_EMPTY_PASSWORD=true mysql
[root@docker ~]# 进入mysql2查看是否存在之前的数据
[root@docker ~]# docker exec -it mysql2 /bin/bash
root@cf1cc3ad331e:/# mysql -uroot
Welcome to the MySQL monitor.  Commands end with ; or g.
Your MySQL connection id is 8
Server version: 8.0.11 MySQL Community Server - GPL

Copyright (c) 2000, 2018, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.

Oracle is a registered trademark of Oracle Corporation and/or its
affiliates. Other names may be trademarks of their respective
owners.

Type 'help;' or 'h' for help. Type 'c' to clear the current input statement.

mysql> show databases;
+--------------------+
| Database           |
+--------------------+
| docker             |
| information_schema |
| mysql              |
| performance_schema |
| sys                |
+--------------------+
5 rows in set (0.00 sec)

mysql> q
Bye
root@cf1cc3ad331e:/# exit

  可以发现，volume中的数据并不会因为容器的删除二消失，实现了数据持久化的目标。但是这种方式的volume需要在Dockerfile中使用VOLUME来预先指定容器中的数据存放路径。

18.2 Bind Mounting

  Bind Mounting跟上面的方式不一样，可以动态的指定容器内文件存放路径和宿主机上的数据库卷目录。

  构建一个docker-nginx的镜像：

# Dockerfile
[root@docker docker-nginx]# cat Dockerfile
# this same shows how we can extend/change an existing official image from Docker Hub

FROM nginx:latest
# highly recommend you always pin versions for anything beyond dev/learn

WORKDIR /usr/share/nginx/html
# change working directory to root of nginx webhost
# using WORKDIR is prefered to using 'RUN cd /some/path'

COPY index.html index.html

# I don't have to specify EXPOSE or CMD because they're in my FROM
[root@docker docker-nginx]# cat index.html
<!doctype html>
<html lang="en">
<head>
  <meta charset="utf-8">

  <title>hello</title>

</head>

<body>
  <h1>Hello Docker! </h1>
</body>
</html>
[root@docker docker-nginx]# 构建镜像
[root@docker docker-nginx]# docker build -t staryjie/docker-nginx .
[root@docker docker-nginx]# 创建容器
[root@docker docker-nginx]# docker run -d -p 80:80 --name web staryjie/docker-nginx
[root@docker docker-nginx]# 本地访问
[root@docker docker-nginx]# curl 127.0.0.1
<!doctype html>
<html lang="en">
<head>
  <meta charset="utf-8">

  <title>hello</title>

</head>

<body>
  <h1>Hello Docker! </h1>
</body>
</html>
[root@docker docker-nginx]# 

  但是index.html文件是无法更改的，如果要更改必须要重新构建镜像，这样非常不便。

[root@docker docker-nginx]# 强制删除web容器
[root@docker docker-nginx]# docker rm -f web
[root@docker docker-nginx]# 重新创建一个容器，指定宿主机上index.html的目录到容器中nginx的html目录
[root@docker docker-nginx]# docker exec -it web1 /bin/bash
root@18af473954f1:/usr/share/nginx/html# ls
Dockerfile  index.html
root@18af473954f1:/usr/share/nginx/html# touch test.txt
root@18af473954f1:/usr/share/nginx/html# exit
[root@docker docker-nginx]# ls
Dockerfile  index.html  test.txt
[root@docker docker-nginx]# curl 127.0.0.1
<!doctype html>
<html lang="en">
<head>
  <meta charset="utf-8">

  <title>hello</title>

</head>

<body>
  <h1>Hello Docker! </h1>
</body>
</html>
[root@docker docker-nginx]# 修改index.html
[root@docker docker-nginx]# cat index.html
<!doctype html>
<html lang="en">
<head>
  <meta charset="utf-8">

  <title>hello</title>

</head>

<body>
  <h1>Hello Docker! </h1>
  <h1>Hello, I have changed this file! </h1>
</body>
</html>
[root@docker docker-nginx]# curl 127.0.0.1
<!doctype html>
<html lang="en">
<head>
  <meta charset="utf-8">

  <title>hello</title>

</head>

<body>
  <h1>Hello Docker! </h1>
  <h1>Hello, I have changed this file! </h1>
</body>
</html>
[root@docker docker-nginx]# 

  采用Bind Mounting的方式实现volume的话，容器内外的数据是同步的，只需要修改一个地方，容器内或者容器外都会同步修改，非常的方便快捷。

  采用Bind Mounting的方式，将docker作为开发环境可以使我们的开发环境和生产环境保持一致，这也是实现DevOps的第一步。（很多开发使用的都是Windows的系统，但是服务器一般都是Linux的，无法保持环境的一致性，影响开发效率。）

  利用docker搭建一个与生产环境统一的开发环境