『現學現忘』Docker基礎 — 33、Docker數據卷容器的說明與共享數據原理
- 2022 年 3 月 28 日
- 筆記
- 高級測試技能 - Docker基礎
1、數據卷容器的說明
（1）什麼是數據卷容器
一個容器中已經創建好的數據卷，其它容器通過這個容器實現數據共享。那麼這個容器，稱之為數據卷容器。（也可以說叫父容器）
（2）數據卷容器的作用
數據卷容器的作用就是，實現多個容器間的數據傳遞共享。
如果你有一些持續更新的數據需要在容器之間共享，最好創建數據卷容器。
數據卷容器，其實就是一個正常的容器，專門用來提供數據卷供其它容器掛載的。
（3）需要使用的Docker參數
--volumes-from：容器間傳遞共享。
（4）補充：容器數據卷和數據卷容器的區別
Docker容器數據卷：
- 文件是數據持久化的最常見的保存方式。
由於文件系統的隔離，以及本身是以沙盒形式運行等性質，使其對保存需要持久化的數據並不穩定。
對此，Docker使用了數據卷這種專門定製的形式。 - 數據卷就是一個掛載在容器內文件或目錄。
在容器中，數據卷是從外界掛載到內部容器中的，所以可以脫離容器的生命周期而獨立存在。
正式由於數據卷的生命周期並不等同於容器的生命周期，在容器退或者是刪除之後，數據卷仍然不會受到影響，會依然存在於Docker中。
數據卷的特點：
數據卷中的數據並不能繼承於鏡像，也不在聯合文件系統臨時層所管理的範圍內，所以鏡像層面的寫時複製不會作用於數據卷中的數據，而這些數據也不會被docker commit提交到新的鏡像中。
- 1）文件的操作不是在沙盒環境中進行的，而是直接作用於宿主機內真實的硬盤I/O中；
- 2）外界直接掛在到容器中，脫離了容器的生命的周期；
- 3）生命周期不受容器控制，能夠安全有效的存儲文件到數據卷中；
- 4）數據卷獨立於容器之外，可實現多個容器共享一個數據卷。
Docker數據卷容器：
將一個運行的容器作為數據卷，其他容器可以通過掛載這個容器（也叫父容器）實現數據共享。
優勢：
- 1）輕鬆的將數據卷進行歸類和匯總；
- 2）能夠更好的管理容器與數據卷之間的關係；
- 3）更加合理的控制數據卷的生命周期。
2、數據卷容器共享數據原理
我們以上一篇文章中創建的wukong/centos鏡像為例，進行演示。
將會以wukong/centos鏡像啟動三個容器：docker01-fu、docker02-zi、docker03-zi。
操作1：
創建docker01-fu容器，並操作。
# 1.查看本地docker鏡像
[root@192 ~]# docker images
REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE
wukong/centos 1.0 98b1b6590b78 2 hours ago 209MB
centos latest 300e315adb2f 3 months ago 209MB
# 2.運行wukong/centos鏡像，創建docker01-fu容器
[root@192 ~]# docker run -it --name docker01-fu wukong/centos:1.0
# 3.查看該容器器內容
[root@d2ad442398d5 /]# ls -l
total 0
lrwxrwxrwx. 1 root root 7 Nov 3 15:22 bin -> usr/bin
drwxr-xr-x. 5 root root 360 Mar 19 14:37 dev
drwxr-xr-x. 1 root root 66 Mar 19 14:37 etc
drwxr-xr-x. 2 root root 6 Nov 3 15:22 home
lrwxrwxrwx. 1 root root 7 Nov 3 15:22 lib -> usr/lib
lrwxrwxrwx. 1 root root 9 Nov 3 15:22 lib64 -> usr/lib64
drwx------. 2 root root 6 Dec 4 17:37 lost+found
drwxr-xr-x. 2 root root 6 Nov 3 15:22 media
drwxr-xr-x. 2 root root 6 Nov 3 15:22 mnt
drwxr-xr-x. 2 root root 6 Nov 3 15:22 opt
dr-xr-xr-x. 123 root root 0 Mar 19 14:37 proc
dr-xr-x---. 2 root root 162 Dec 4 17:37 root
drwxr-xr-x. 11 root root 163 Dec 4 17:37 run
lrwxrwxrwx. 1 root root 8 Nov 3 15:22 sbin -> usr/sbin
drwxr-xr-x. 2 root root 6 Nov 3 15:22 srv
dr-xr-xr-x. 13 root root 0 Mar 19 04:07 sys
drwxrwxrwt. 7 root root 145 Dec 4 17:37 tmp
drwxr-xr-x. 12 root root 144 Dec 4 17:37 usr
drwxr-xr-x. 20 root root 262 Dec 4 17:37 var
drwxr-xr-x. 2 root root 6 Mar 19 14:37 volume01 # 數據卷目錄
drwxr-xr-x. 2 root root 6 Mar 19 14:37 volume02 # 數據卷目錄
我們可以看到wukong/centos容器創建後，會掛載好volume01和volume02兩個目錄。
然後我們在volume02目錄中創建一個docker01-fu_add.txt文件。
# 創建文件
[root@d2ad442398d5 /]# mkdir /volume02/docker01-fu_add.txt
# 查看文件中的內容
[root@d2ad442398d5 /]# ls -l /volume02
total 0
drwxr-xr-x. 2 root root 6 Mar 19 14:48 docker01-fu_add.txt
之後ctrl + P + Q退出容器。
操作2：
創建docker02-zi容器，並操作。
執行如下命令：
docker run -it --name docker02-zi \
--volumes-from docker01-fu \
wukong/centos:1.0
演示：
# 1.創建docker02-zi容器
[root@192 ~]# docker run -it --name docker02-zi \
> --volumes-from docker01-fu \
> wukong/centos:1.0
[root@0ce44b3e129e /]#
# 2.查看docker02-zi容器
[root@0ce44b3e129e /]# ls -l
total 0
lrwxrwxrwx. 1 root root 7 Nov 3 15:22 bin -> usr/bin
drwxr-xr-x. 5 root root 360 Mar 19 14:56 dev
drwxr-xr-x. 1 root root 66 Mar 19 14:56 etc
drwxr-xr-x. 2 root root 6 Nov 3 15:22 home
lrwxrwxrwx. 1 root root 7 Nov 3 15:22 lib -> usr/lib
lrwxrwxrwx. 1 root root 9 Nov 3 15:22 lib64 -> usr/lib64
drwx------. 2 root root 6 Dec 4 17:37 lost+found
drwxr-xr-x. 2 root root 6 Nov 3 15:22 media
drwxr-xr-x. 2 root root 6 Nov 3 15:22 mnt
drwxr-xr-x. 2 root root 6 Nov 3 15:22 opt
dr-xr-xr-x. 127 root root 0 Mar 19 14:56 proc
dr-xr-x---. 2 root root 162 Dec 4 17:37 root
drwxr-xr-x. 11 root root 163 Dec 4 17:37 run
lrwxrwxrwx. 1 root root 8 Nov 3 15:22 sbin -> usr/sbin
drwxr-xr-x. 2 root root 6 Nov 3 15:22 srv
dr-xr-xr-x. 13 root root 0 Mar 19 04:07 sys
drwxrwxrwt. 7 root root 145 Dec 4 17:37 tmp
drwxr-xr-x. 12 root root 144 Dec 4 17:37 usr
drwxr-xr-x. 20 root root 262 Dec 4 17:37 var
drwxr-xr-x. 2 root root 6 Mar 19 14:37 volume01
drwxr-xr-x. 3 root root 33 Mar 19 14:48 volume02
# 我們可以看到docker02-zi容器中，也有volume01和volume02目錄
# 因為他們是同一個鏡像創建的容器。
# 我們查看volume02目錄中的內容
[root@0ce44b3e129e /]# ls -l /volume02/
total 0
drwxr-xr-x. 2 root root 6 Mar 19 14:48 docker01-fu_add.txt
[root@0ce44b3e129e /]#
從上面看出，我們在新創建的docker02-zi容器中的，/volume02/數據卷目錄中發現，有docker01-fu容器中創建的docker01-fu_add.txt文件。
結論：docker01-fu容器中創建的內容，同步到了docker02-zi容器上面。
說明：
docker01-fu容器就可以叫做父容器，也稱之為數據卷容器。即：通過
--volumes-from我們就可以是容器間的數據共享了。
在docker02-zi容器的/volume02/目錄中創建docker02-zi_add.txt文件。
# 創建文件
[root@0ce44b3e129e /]# mkdir /volume02/docker02-zi_add.txt
# 查看文件中的內容
[root@0ce44b3e129e /]# ls -l /volume02
total 0
drwxr-xr-x. 2 root root 6 Mar 19 14:48 docker01-fu_add.txt
drwxr-xr-x. 2 root root 6 Mar 19 15:01 docker02-zi_add.txt
之後ctrl + P + Q退出容器。
操作3：
創建docker03-zi容器，並操作。
執行如下命令：
docker run -it --name docker03-zi \
--volumes-from docker01-fu \
wukong/centos:1.0
演示：
# 1.創建docker03-zi容器
[root@192 ~]# docker run -it --name docker03-zi \
> --volumes-from docker01-fu \
> wukong/centos:1.0
[root@14e91c379eb0 /]#
# 2.我們查看volume02目錄中的內容
[root@14e91c379eb0 /]# ls -l /volume02
total 0
drwxr-xr-x. 2 root root 6 Mar 19 14:48 docker01-fu_add.txt
drwxr-xr-x. 2 root root 6 Mar 19 15:01 docker02-zi_add.txt
結論：我們可以看到新創建的docker03-zi容器，同步了docker01-fu容器和docker02-zi容器中創建的文件。
我們在docker03-zi容器中創建docker03-zi_add.txt文件。
# 創建文件
[root@14e91c379eb0 /]# mkdir /volume02/docker03-zi_add.txt
# 查看文件中的內容
[root@14e91c379eb0 /]# ls -l /volume02
total 0
drwxr-xr-x. 2 root root 6 Mar 19 14:48 docker01-fu_add.txt
drwxr-xr-x. 2 root root 6 Mar 19 15:01 docker02-zi_add.txt
drwxr-xr-x. 2 root root 6 Mar 19 15:15 docker03-zi_add.txt
之後ctrl + P + Q退出容器。
操作4：
我們再到docker01-fu容器和docker02-zi容器中，看看是否能夠同步到docker03-zi容器中創建的docker03-zi_add.txt文件。
演示：
# 進入docker01-fu容器
[root@192 ~]# docker attach docker01-fu
# 查看/volume02目錄中的內容
[root@d2ad442398d5 /]# ls -l /volume02
total 0
drwxr-xr-x. 2 root root 6 Mar 19 14:48 docker01-fu_add.txt
drwxr-xr-x. 2 root root 6 Mar 19 15:01 docker02-zi_add.txt
drwxr-xr-x. 2 root root 6 Mar 19 15:15 docker03-zi_add.txt
# `ctrl + P + Q`退出容器
# 進入docker01-fu容器
[root@192 ~]# docker attach docker02-zi
# 查看/volume02目錄中的內容
[root@0ce44b3e129e /]# ls -l /volume02
total 0
drwxr-xr-x. 2 root root 6 Mar 19 14:48 docker01-fu_add.txt
drwxr-xr-x. 2 root root 6 Mar 19 15:01 docker02-zi_add.txt
drwxr-xr-x. 2 root root 6 Mar 19 15:15 docker03-zi_add.txt
結論：我們從docker01-fu容器和docker02-zi容器中都可以看到，docker03-zi容器中創建的docker03-zi_add.txt文件。
說明：這三個容器可以之間可以互相同步數據。
操作5：
我們現在把docker01-fu容器或直接刪除停掉，看看docker02-zi容器和docker03-zi容器之間是否還能夠同步數據。
演示：
# 1.刪除docker01-fu容器
[root@192 ~]# docker rm -f docker01-fu
docker01-fu
# 2.進入docker02-zi容器
[root@192 ~]# docker attach docker02-zi
# 3.查看/volume02目錄中內容，可以看到之前共享的數據還在。
[root@0ce44b3e129e /]# ls -l /volume02
total 0
drwxr-xr-x. 2 root root 6 Mar 19 14:48 docker01-fu_add.txt
drwxr-xr-x. 2 root root 6 Mar 19 15:01 docker02-zi_add.txt
drwxr-xr-x. 2 root root 6 Mar 19 15:15 docker03-zi_add.txt
# 4.在/volume02目錄中內容創建docker02-zi_update.txt文件
[root@0ce44b3e129e /]# mkdir /volume02/docker02-zi_update.txt
[root@0ce44b3e129e /]# ls -l /volume02
total 0
drwxr-xr-x. 2 root root 6 Mar 19 14:48 docker01-fu_add.txt
drwxr-xr-x. 2 root root 6 Mar 19 15:01 docker02-zi_add.txt
drwxr-xr-x. 2 root root 6 Mar 19 15:56 docker02-zi_update.txt
drwxr-xr-x. 2 root root 6 Mar 19 15:15 docker03-zi_add.txt
[root@0ce44b3e129e /]#
ctrl + P + Q退出容器。
# 5.進入docker03-zi容器
[root@192 ~]# docker attach docker03-zi
# 6.查看/volume02目錄中的內容
[root@14e91c379eb0 /]# ls -l /volume02
total 0
drwxr-xr-x. 2 root root 6 Mar 19 14:48 docker01-fu_add.txt
drwxr-xr-x. 2 root root 6 Mar 19 15:01 docker02-zi_add.txt
drwxr-xr-x. 2 root root 6 Mar 19 15:56 docker02-zi_update.txt
drwxr-xr-x. 2 root root 6 Mar 19 15:15 docker03-zi_add.txt
[root@14e91c379eb0 /]#
結論：我們可以看到，刪除了docker01-fu容器，原先三個容器同步的數據依然存在，並且docker02-zi容器和docker03-zi容器之間依然可以互相同步新增的數據。
操作6：
我們還可以繼續做如下操作，但是我們就進行敘述了，不進行代碼演示了。
步驟（1）：如果在通過wukong/centos鏡像，啟動一個docker04-zi容器，--volumes-from於docker03-zi容器。
結論：docker04-zi容器會和docker02-zi容器、docker03-zi容器，這三個容器之間互相同步數據。
步驟（2）：如果按照操作（1）之後，把docker03-zi容器刪除掉。
結論：docker04-zi容器會和docker02-zi容器之間依然互相同步，且所有的數據都會存在。
3、總結
數據卷容器的生命周期為一直持續到沒有容器使用它為止。
這相當於一種備份機制，可以利用數據卷容器來備份、恢復、遷移數據。
4、練習：MySQL實現數據共享
目標：多個MySQL實現數據共享。
以MySQL 5.7鏡像為例。
步驟1：啟動mysql-01鏡像。
docker run -p 3310:3306 \
--name mysql-01 \
-v /etc/mysql/conf.d \
-v /var/lib/mysql \
-e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456 \
-d mysql:5.7
以匿名掛載的方式實現數據卷掛載。
步驟2：啟動mysql-02鏡像。
docker run -p 3310:3306 \
--name mysql-02 --volumes-from mysql-01 \
-e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456 \
-d mysql:5.7
這個時候，就可以實現兩個MySQL容器之間數據同步了。
