docker容器实现数据持久化的两种方式及其区别

Posted 2020-11-25

前言

这篇博文是我对docker实现数据持久化几种方式的特征进行一个总结。

在docker中，它的存储文件系统是在dockerhost上原有的xfs或ext4架设了一层文件系统：overlay2（将此行重点标注的原因就是我在面试中被问到过：docker使用的是什么文件系统？），通过docker info命令可以查看出主机上docker相关的信息，包括支持的网络类型、系统版本、内核版本、docker主机的cpu、内存等信息。如下：

在docker中实现数据持久化有两种方式：Bind mount和Docker Manager Volume。

Bind mount和Docker Manager Volume的区别：

• Bind mount数据持久化的方式，如果是挂载本地的一个目录，则容器内对应的目录下的内容会被本地的目录覆盖掉，而Docker Manager Volume这种方式则不会，不管哪种方式的持久化，在容器被销毁后，本地的数据都不会丢失。
• 使用“-v”选项挂载时，Bind mount明确指定了要挂载docker host本地的某个目录到容器中，而Docker Manager Volume则只指定了要对容器内的某个目录进行挂载，而挂载的是docker host本地的哪个目录，则是由docker来管理的。

数据持久化的特点：

• Data Volume是目录或文件，不能是没有格式化的磁盘（块设备）。
• 若要挂载一个文件到容器中，那么该文件必须是已经存在，否则，会被当成一个目录挂载到容器中。
• 默认挂载到容器内的文件或目录，容器是有读写权限。可以在运行容器时-v指定完挂载目录后面加“:ro” 限制容器的写入权限（:ro来限制）。
• volume数据可以永久保存，即使使用它的容器已经被销毁。

1、Bind mount——数据卷容器：--volumes-from方式实现数据持久化

以下数据卷容器挂载的方式就是Bind mount实现方式。

实现的大概思路如下：

1. 运行一个容器作为数据卷容器，挂载本地目录到容器内的本地目录，无需所挂载的源目录或目标挂载点是否存在，docker会自动创建相应的目录的，也无需考虑使用哪个镜像来运行这个容器，任意镜像都可以；
2. 之后无论运行多少容器，都可以使用--volumes-from选项来指定第一个运行的容器进行数据持久化；
3. 实现的效果为：挂载数据卷容器实现数据持久化的容器，会自动将数据卷容器挂载的本地目录挂载到该容器本身（本身的挂载点与数据卷容器的挂载点自动保持一致），也仅仅只会挂载数据卷容器实现了数据持久化的目录到自己本身，而不是数据卷容器的全部目录。

上面实现的效果可能我表达的不够好，举个例子 ：
有A、B、C这三个容器，其中A作为数据卷容器，挂载了本地的/data/web01和/data/web02这两个目录到容器内的/usr/share/nginx/html/和/data这两个目录。
容器B和容器C在运行之初，通过--volumes-from选项来指定容器A的名称或ID，那么最终实现的效果就是，A、B、C这三个容器内都会存在/usr/share/nginx/html及/data这两个目录，并且是实现了数据持久化的，对应的本地目录都是/data/web01和/data/web02。

#基于busybox镜像来做数据卷容器
[root@docker ~]# docker run -tid --name data -v /data/web01/:/dbdata -v /data/web02:/index busybox
#运行两个nginx容器
[root@docker ~]# docker run -d --name web01 --volumes-from data -P nginx
[root@docker ~]# docker run -d --name web02 --volumes-from data -P nginx

当容器运行成功后，通过命令docker inspect 容器名称来查看容器的挂载信息（在查看出来的信息中找到mount字段）：

1）数据卷容器data查看到的mount信息如下：

[root@docker ~]# docker inspect data

2）容器web01查看到的mount信息如下：

[root@docker ~]# docker inspect web01

3）容器web02查看到的mount信息如下：

[root@docker ~]# docker inspect web02

不难发现，采用数据卷容器这种方式可以让多个容器挂载相同的目录，让其要实现数据持久化的目录保持一致。

在需要运行的容器都运行完成后，--volumes-from指定的容器，停止或被删除，都不会影响基于nginx镜像运行的容器数据持久化。

数据卷容器使用场景：

• 多个容器需要实现数据持久化的目录是一致的，可以采用这种方式。
• 如果不使用这种方式，并且还要对多个目录实现数据持久化，那么每运行个容器都要指定很多"-v"选项来指定目录，并且出现指定错误的几率比较大。

2、Docker Manager Volume实现数据持久化

#运行容器时，-v选项只指定一个路径，则就是容器内的目录，也就是Docker Manager Volume方式
[root@docker ~]# docker run -tid -v /usr/share/nginx/html -P --name web03 nginx
[root@docker ~]# docker inspect web03   #查看容器的mount字段信息

返回的信息如下：

可以看到，它是挂载的本地一个目录，这个目录看起来比较杂乱无章，其实不然，它是docker 的root根目录，在其根目录下有一个volume目录，这个目录就是用来存放Docker Manager Volume实现数据持久化产生的数据的，在volume目录下会有以容器ID命名的目录，然后下面会有_data这个目录，这个目录就是和容器内的数据持久化目录遥相对应的。建议了解一下docker 的根目录下都有哪些东西，面试的时候我被问到过。根目录下的部分信息如下：

———————— 本文至此结束，感谢阅读 ————————