Volumes

原文：https://docs.docker.com/storage/volumes/

卷是持久化 Docker 容器生成和使用的数据的首选机制。尽管绑定挂载依赖于宿主机的目录结构和操作系统，卷则完全由 Docker 管理。卷相比绑定挂载具有多个优势：

• 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 来管理卷。
• 卷在 Linux 和 Windows 容器上均可工作。
• 卷可以更安全地在多个容器间共享。
• 卷驱动程序允许您将卷存储在远程主机或云提供商上，加密卷的内容或添加其他功能。
• 新卷可以由容器预填充其内容。
• Docker Desktop 上的卷比来自 Mac 和 Windows 主机的绑定挂载具有更高的性能。

此外，卷通常比在容器的可写层中持久化数据更好，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。

如果您的容器生成非持久状态数据，考虑使用tmpfs 挂载来避免永久存储数据，并通过避免写入容器的可写层来提高容器的性能。

卷使用rprivate绑定传播，且卷的绑定传播不可配置。

选择-v 或--mount 标志

通常，--mount更明确且冗长。最大的区别在于-v语法将所有选项合并在一个字段中，而--mount语法则将它们分开。这里是每个标志语法的比较。

如果需要指定卷驱动程序选项，您必须使用--mount。

• -v或--volume：由三个字段组成，用冒号（:）分隔。字段必须按正确的顺序排列，每个字段的含义并不立即明显。

  • 在命名卷的情况下，第一个字段是卷的名称，该名称在给定的主机机器上是唯一的。对于匿名卷，省略第一个字段。
  • 第二个字段是容器中文件或目录挂载的路径。
  • 第三个字段是可选的，是一系列选项的逗号分隔列表，例如ro。这些选项将在下面讨论。

• --mount：由多个键值对组成，用逗号分隔，每个都由一个<key>=<value>元组组成。--mount语法比-v或--volume更详细，但键的顺序并不重要，标志的值更易于理解。

  • 挂载的type，可以是bind、volume或tmpfs。本主题讨论卷，因此类型始终是volume。
  • 挂载的source。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取其值为容器中文件或目录挂载的路径。可以指定为destination、dst或target。
  • 如果存在readonly选项，则使绑定挂载以只读方式挂载到容器中。可以指定为readonly或ro。

• volume-opt选项，可以多次指定，采用选项名称及其值的键值对形式。

警告

如果您的卷驱动程序接受逗号分隔列表作为选项， 您必须从外部 CSV 解析器中转义该值。要转义volume-opt， 请用双引号（"）将其括起来，并用单引号（'）括起整个挂载参数。

例如，local驱动程序接受o参数中的逗号分隔列表作为挂载选项。此示例显示了正确的转义方法。

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>

以下示例展示了--mount和-v语法的使用，可能的话首先展示--mount。

-v与--mount行为的差异

与绑定挂载相比，卷的所有选项对于--mount和-v标志都可用。

与服务一起使用的卷，只支持--mount。

创建和管理卷

与绑定挂载不同，您可以在任何容器之外创建和管理卷。

创建卷：

docker volume create my-vol

列出卷：

docker volume ls

local               my-vol

检查卷：

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

删除卷：

docker volume rm my-vol

启动带有卷的容器

如果您启动一个容器时使用了一个尚不存在的卷，Docker 将为您创建该卷。以下示例将卷myvol2挂载到容器的/app/中。

-v和--mount的示例产生相同的结果。除非在运行第一个之后删除devtest容器和myvol2卷，否则您不能同时运行它们。

docker run -d \
  --name devtest \
  --mount source=myvol2,target=/app \
  nginx:latest

使用docker inspect devtest来验证 Docker 是否正确创建并挂载了卷。查看Mounts部分：

"Mounts": [
    {
        "Type": "volume",
        "Name": "myvol2",
        "Source": "/var/lib/docker/volumes/myvol2/_data",
        "Destination": "/app",
        "Driver": "local",
        "Mode": "",
        "RW": true,
        "Propagation": ""
    }
],

这表明挂载是一个卷，显示了正确的源和目的地，并且挂载是读写的。

停止容器并删除卷。注意删除卷是一个单独的步骤。

docker container stop devtest

docker container rm devtest

docker volume rm myvol2

在 Docker Compose 中使用卷

下面的示例显示了一个带有卷的单个 Docker Compose 服务：

services:
  frontend:
    image: node:lts

    volumes:
      - myapp:/home/node/app
volumes:
  myapp:

第一次运行docker compose up时创建一个卷。当您随后运行该命令时，Docker 重用相同的卷。

您可以使用docker volume create直接在 Compose 外部创建一个卷，并在compose.yaml中如下引用它：

services:
  frontend:
    image: node:lts
    volumes:
      - myapp:/home/node/app
volumes:
  myapp:
    external: true

有关在 Compose 中使用卷的更多信息，请参考 Compose 规范中的卷部分。

启动带有卷的服务

当您启动一个服务并定义一个卷时，每个服务容器都使用其自己的本地卷。如果您使用local卷驱动程序，则这些容器无法共享这些数据。然而，一些卷驱动程序确实支持共享存储。

以下示例启动一个带有四个副本的nginx服务，每个副本都使用一个名为myvol2的本地卷。

docker service create -d \
  --replicas=4 \
  --name devtest-service \
  --mount source=myvol2,target=/app \
  nginx:latest

使用docker service ps devtest-service来验证服务是否在运行：

docker service ps devtest-service

ID                  NAME                IMAGE               NODE                DESIRED STATE       CURRENT STATE            ERROR               PORTS
4d7oz1j85wwn        devtest-service.1   nginx:latest        moby                Running             Running 14 seconds ago

您可以删除服务以停止正在运行的任务：

docker service rm devtest-service

删除服务不会移除服务创建的任何卷。移除卷是一个单独的步骤。

服务的语法差异

docker service create命令不支持-v或--volume标志。当将卷挂载到服务的容器中时，您必须使用--mount标志。

使用容器填充卷

如果您启动一个容器创建一个新卷，并且容器在要挂载的目录（如/app/）中有文件或目录，Docker 会将目录的内容复制到卷中。然后容器挂载并使用该卷，其他使用该卷的容器也可以访问预填充的内容。

为了展示这一点，以下示例启动一个nginx容器，并用容器的/usr/share/nginx/html目录的内容填充新卷nginx-vol。这是 Nginx 存储其默认 HTML 内容的位置。

--mount和-v的示例具有相同的最终结果。

docker run -d \
  --name=nginxtest \
  --mount source=nginx-vol,destination=/usr/share/nginx/html \
  nginx:latest

运行任一示例后，运行以下命令清理容器和卷。注意删除卷是一个单独的步骤。

docker container stop nginxtest

docker container rm nginxtest

docker volume rm nginx-vol

使用只读卷

对于某些开发应用程序，容器需要写入绑定挂载，以便更改传播回 Docker 主机。其他时候，容器只需要数据的读取访问权限。多个容器可以挂载同一个卷。您可以同时将单个卷作为read-write挂载到某些容器上，而对其他容器作为read-only挂载。

以下示例更改了上面的示例。通过在容器中的挂载点后添加ro（默认为空）来将目录挂载为只读卷。如果存在多个选项，您可以使用逗号将它们分隔开。

--mount和-v的示例具有相同的结果。

docker run -d \
  --name=nginxtest \
  --mount source=nginx-vol,destination=/usr/share/nginx/html,readonly \
  nginx:latest

使用docker inspect nginxtest来验证 Docker 是否正确创建了只读挂载。查看Mounts部分：

"Mounts": [
    {
        "Type": "volume",
        "Name": "nginx-vol",
        "Source": "/var/lib/docker/volumes/nginx-vol/_data",
        "Destination": "/usr/share/nginx/html",
        "Driver": "local",
        "Mode": "",
        "RW": false,
        "Propagation": ""
    }
],

停止并移除容器，并移除卷。移除卷是一个单独的步骤。

docker container stop nginxtest

docker container rm nginxtest

docker volume rm nginx-vol

在机器间共享数据

在构建容错应用程序时，您可能需要配置同一服务的多个副本以访问相同的文件。

在开发您的应用程序时，有几种方法可以实现这一点。一种方法是在您的应用程序中添加逻辑，以将文件存储在像 Amazon S3 这样的云对象存储系统中。另一种方法是创建具有支持将文件写入外部存储系统（如 NFS 或 Amazon S3）的驱动程序的卷。

卷驱动程序允许您从应用程序逻辑中抽象出底层存储系统。例如，如果您的服务使用带有 NFS 驱动程序的卷，您可以更新服务以使用不同的驱动程序，例如，将数据存储在云中，而无需更改应用程序逻辑。

使用卷驱动程序

当您使用docker volume create创建卷时，或者当您启动使用尚未创建的卷的容器时，您可以指定卷驱动程序。以下示例使用vieux/sshfs卷驱动程序，首先在创建独立卷时使用，然后在启动创建新卷的容器时使用。

初始设置

以下示例假设您有两个节点，第一个节点是 Docker 主机，可以使用 SSH 连接到第二个节点。

在 Docker 主机上安装vieux/sshfs插件：

docker plugin install --grant-all-permissions vieux/sshfs

使用卷驱动程序创建卷

此示例指定了 SSH 密码，但如果两个主机配置了共享密钥，则可以排除密码。每个卷驱动程序可能有零个或多个可配置选项，您可以使用-o标志指定每个选项。

docker volume create --driver vieux/sshfs \
  -o sshcmd=test@node2:/home/test \
  -o password=testpassword \
  sshvolume

启动一个使用卷驱动程序创建卷的容器

以下示例指定了 SSH 密码。但是，如果两个主机配置了共享密钥，则可以排除密码。每个卷驱动程序可能有零个或多个可配置选项。

注意

如果卷驱动程序要求您传递任何选项， 您必须使用--mount标志来挂载卷，

而不是-v。

docker run -d \
  --name sshfs-container \
  --volume-driver vieux/sshfs \
  --mount src=sshvolume,target=/app,volume-opt=sshcmd=test@node2:/home/test,volume-opt=password=testpassword \
  nginx:latest

创建一个创建 NFS 卷的服务

以下示例显示了您如何在创建服务时创建 NFS 卷。 它使用10.0.0.10作为 NFS 服务器和 NFS 服务器上的导出目录/var/docker-nfs。 注意，指定的卷驱动程序是local。

NFSv3

docker service create -d \
  --name nfs-service \
  --mount 'type=volume,source=nfsvolume,target=/app,volume-driver=local,volume-opt=type=nfs,volume-opt=device=:/var/docker-nfs,volume-opt=o=addr=10.0.0.10' \
  nginx:latest

NFSv4

docker service create -d \
    --name nfs-service \
    --mount 'type=volume,source=nfsvolume,target=/app,volume-driver=local,volume-opt=type=nfs,volume-opt=device=:/var/docker-nfs,"volume-opt=o=addr=10.0.0.10,rw,nfsvers=4,async"' \
    nginx:latest

创建 CIFS/Samba 卷

您可以在 Docker 中直接挂载 Samba 共享，而无需在主机上配置挂载点。

docker volume create \
	--driver local \
	--opt type=cifs \
	--opt device=//uxxxxx.your-server.de/backup \
	--opt o=addr=uxxxxx.your-server.de,username=uxxxxxxx,password=*****,file_mode=0777,dir_mode=0777 \
	--name cif-volume

如果您指定了主机名而不是 IP，则需要addr选项。这使 Docker 可以执行主机名查找。

块存储设备

您可以将块存储设备，如外部驱动器或驱动器分区，挂载到容器中。以下示例显示了如何创建文件作为块存储设备，并如何将块设备作为容器卷挂载。

重要

以下程序仅为示例。 不建议将此处示出的解决方案作为一般实践。 除非您对自己正在做的事情非常自信，否则不要尝试这种方法。

如何挂载块设备的工作原理

在底层，使用local存储驱动程序的--mount标志调用 Linux mount系统调用，并不加修改地转发您传递的选项。 Docker 没有在 Linux 内核支持的本机挂载功能之上实现任何附加功能。

如果您熟悉 Linux mount命令， 您可以将--mount选项视为以以下方式转发给mount命令：

mount -t <mount.volume-opt.type> <mount.volume-opt.device> <mount.dst> -o <mount.volume-opts.o>

为了进一步解释，考虑以下mount命令示例。 此命令将/dev/loop5设备挂载到系统上的/external-drive路径。

mount -t ext4 /dev/loop5 /external-drive

以下docker run命令从容器的角度实现了类似的结果。 使用这个--mount选项运行容器，就好像您已经执行了上一个示例中的mount命令一样。

docker run \
  --mount='type=volume,dst=/external-drive,volume-driver=local,volume-opt=device=/dev/loop5,volume-opt=type=ext4'

您不能直接在容器内运行mount命令， 因为容器无法访问/dev/loop5设备。 这就是为

什么docker run命令使用--mount选项。

示例：在容器中挂载块设备

以下步骤创建了一个ext4文件系统，并将其挂载到一个容器中。 您系统的文件系统支持取决于您正在使用的 Linux 内核版本。

1. 创建一个文件并为其分配一些空间：

   fallocate -l 1G disk.raw

2. 在disk.raw文件上构建文件系统：

   mkfs.ext4 disk.raw

3. 创建一个循环设备：

   losetup -f --show disk.raw
   /dev/loop5

   注意

   losetup创建一个临时循环设备，该设备在系统重启后被移除，或者手动用losetup -d移除。

4. 运行一个容器，将循环设备作为卷挂载：

   docker run -it --rm \
     --mount='type=volume,dst=/external-drive,volume-driver=local,volume-opt=device=/dev/loop5,volume-opt=type=ext4' \
     ubuntu bash

   当容器启动时，/external-drive路径将主机文件系统上的disk.raw文件作为块设备挂载。

5. 完成后，当设备从容器卸载时，分离循环设备以从主机系统中移除设备：

   losetup -d /dev/loop5

备份、恢复或迁移数据卷

卷对于备份、恢复和迁移非常有用。 使用--volumes-from标志创建一个新容器，挂载该卷。

备份卷

例如，创建一个名为dbstore的新容器：

docker run -v /dbdata --name dbstore ubuntu /bin/bash

在下一个命令中：

• 启动一个新容器并挂载dbstore容器的卷
• 将本地主机目录挂载为/backup
• 传递一个命令，将dbdata卷的内容打包到我们/backup目录中的backup.tar文件中。

docker run --rm --volumes-from dbstore -v $(pwd):/backup ubuntu tar cvf /backup/backup.tar /dbdata

当命令完成并容器停止时，它创建了dbdata卷的备份。

从备份中恢复卷

使用刚创建的备份，您可以将其恢复到同一个容器中，或者恢复到您在其他地方创建的另一个容器中。

例如，创建一个名为dbstore2的新容器：

docker run -v /dbdata --name dbstore2 ubuntu /bin/bash

然后，在新容器的数据卷中解压备份文件：

docker run --rm --volumes-from dbstore2 -v $(pwd):/backup ubuntu bash -c "cd /dbdata && tar xvf /backup/backup.tar --strip 1"

您可以使用上述技术自动化备份、迁移和恢复测试，使用您喜欢的工具。

移除卷

Docker 数据卷在您删除容器后仍然存在。有两种类型的卷需要考虑：

• 命名卷有一个特定的来自容器外部的来源，例如awesome:/bar。
• 匿名卷没有具体来源。因此，当容器被删除时，您可以指示 Docker Engine 守护进程移除它们。

移除匿名卷

要自动移除匿名卷，请使用--rm选项。例如，此命令创建一个匿名的/foo卷。当您移除容器时，Docker Engine 会移除/foo卷，但不会移除awesome卷

。

docker run --rm -v /foo -v awesome:/bar busybox top

注意

如果另一个容器使用 --volumes-from绑定卷，则卷定义被复制，并且第一个容器被移除后匿名卷也保留下来。

移除所有卷

要移除所有未使用的卷并释放空间：

docker volume prune

下一步

• 了解绑定挂载。
• 了解tmpfs 挂载。
• 了解存储驱动程序。
• 了解第三方卷驱动程序插件。