Docker的进阶理解笔记一(数据管理)

悠悠 2022-10-29 15:19 21阅读 0赞

### Docker 数据管理 ###

当我们的某个运行中的Docker Container修改容器内部的数据时，新的数据存在哪里呢？数据文件如何在Container中存储的？我们先看一下下图  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3lvdWxpbmh1YW55YW4_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
通过上图，我们看到容器存储的数据，主要是两总方式，一种是直接写到Container的文件系统中，另一种是是存储到`数据卷`

##### 1直接写到Container容器内部 #####

Docker镜像是分成设计的，镜像是只读的，通过镜像启动容器时(使用命令`docker run`)，容器添加了一层可读写的文件系统，用户写入的数据都保存在这一层中。

`添加了一层可读写的文件系统`是啥意思？其实本质就是，创建并启动一个容器时，docker先拷贝一份镜像的文件系统，这层文件系统是只读的，不能修改的。然后在创建另外一个独立的目录，这个目录才是保存着修改的文件，这里是可读写的。而我们在使用`docker exec -it <containerName> /bin/bash` 命令进入容器内部时，会看到另外一个合并的文件系统，即镜像的文件系统目录+那个可读写的文件目录。

那么上面说的这几个文件目录在哪里，都打包在该容器的某个数据库文件中？ 其实，这几个目录真的存在，而且有对应的docker主机下的目录。 所谓的包了一层其实是抽象概念，真实的是，他们分别是不同的几个文件夹。那他们在哪里呢？

我们通过`docker inspect <containerName|Id>`查看某个容器的详情

docker inspect 2afe764a900a
    [
        { 
            "GraphDriver": { 
                "Data": { 
                    "LowerDir": "/var/lib/docker/overlay2/e19ce17e6eff2d080d61ee5ad0979cd77d559119640b4c7b4d375ef51c79c2ce-init/diff:/var/lib/docker/overlay2/dfd5f693e66868f1a57ee34f20d79900f03e3e5d78cb869fb99c4da5482f91bf/diff:/var/lib/docker/overlay2/4df66261ce4e6c19b9906bc6811ee4f92e05f9909642b52afe0eb207f1f3a746/diff",
                    "MergedDir": "/var/lib/docker/overlay2/e19ce17e6eff2d080d61ee5ad0979cd77d559119640b4c7b4d375ef51c79c2ce/merged",
                    "UpperDir": "/var/lib/docker/overlay2/e19ce17e6eff2d080d61ee5ad0979cd77d559119640b4c7b4d375ef51c79c2ce/diff",
                    "WorkDir": "/var/lib/docker/overlay2/e19ce17e6eff2d080d61ee5ad0979cd77d559119640b4c7b4d375ef51c79c2ce/work"
                },
                "Name": "overlay2"
            }
        }
    ]

通过查看容器详情的`GraphDriver.Data`，我们可以知道有下面几个重要目录

*  LowerDir：image 镜像层(镜像本身，只读)
 *  UpperDir：容器的上层(读写)
 *  MergedDir：容器的文件系统，使用Union FS（联合文件系统）将lowerdir 和upperdir 合并给容器使用
 *  WorkDir：容器在 宿主机的工作目录

所以，每一个容器运行的分层的文件系统，其实都可以在宿主机中找到对应的(通常在docker安装目录下`/var/lib/docker/overlay2`)

> 更神奇的是，当你在`UpperDir`中修改了任何数据，进入容器内部，也跟着修改，同理在容器的任何修改，都将回写到该目录下（与挂在数据卷后的效果一样的，只是，挂着数据卷才是官方推荐的正道），理解了这一点后很重要，我们对Docker 容器的理解又深入了一点；这也就是为什么Docker运行的效率高。其实Docker本质就是直接使用主机下的资源。

##### 2 写到数据卷中 #####

我们知道容器的设计之初就是用来经常删除创建的，所以直接把数据写到容器内，很容易不小心被删除。所以，一般重要的数据，都会挂着一个数据卷。也就是，把主机上的一个目录，映射或挂载到容器内部。

> 其实当我们理解了前面的介绍后，就无所谓内部外部了，本质都是操作主机上的某些目录；但是，抽象的思维很重要，必须要顺从docker容器的思维，区分内部与外部。

这里我们需要注意的是，docker提供三种写入到数据卷的类型，如下图

*  bind muount \#挂载任意目录或文件
 *  Volumes \#固定路径的目录,docker管理
 *  tmpfs mounts \#存放宿主机内存中  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3lvdWxpbmh1YW55YW4_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

> 详情见docker官方介绍 关于[存储数据卷][Link 1]

如何挂在一个数据卷？

docker run -itd --name <newContainerAlias> -v </host/path>:</conatiner/path> <imageName:tag> /bin/bash
    # eg docker run -itd --name vUbuntu -v /docker/vUbuntu:/data ubuntu:15.10 /bin/bash

当然，Docker提供了一个更推荐的方式（本质都一样）；先声明定义数据卷，在挂在使用数据卷  
这样的好处是，该数据卷可被docker监控

# 创建数据卷
    dokcer volume create myUbuntuData
    
    # 挂载刚才的创建的数据卷
    ocker run -itd --name vUbuntu -v myUbuntuData:/data ubuntu:15.10 /bin/bash

> **Bind mounts和Volumes行为上的差异**
> 
> Volumes: 如果你将一个空Volume挂载到一个非空容器目录上，那么这个容器目录中的文件会被复制到Volume中，即容器目录原有文件不会被Volume覆盖。
> 
> Bind mounts: 如果你使用Bind mounts将一个宿主机目录挂载到容器目录上，此容器目录中原有的文件会被隐藏，从而只能读取到宿主机目录下的文件。

写到内存 `tmpfs mounts`

# 使用--tmpfs
    docker run -dit --tmpfs /app ubuntu:15.10 /bin/bash

更多volume功能(NFS存储)的推荐一篇https://www.cnblogs.com/elvi/p/8463673.html

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[Link 1]: https://docs.docker.com/storage/volumes/