卷是持久保存 Docker 容器生成和使用的数据的首选机制。虽然 绑定挂载取决于主机的目录结构和操作系统,但卷完全由 Docker 管理。与绑定挂载相比,卷有几个优点:

  • 卷比绑定安装更容易备份或迁移。
  • 您可以使用 Docker CLI 命令或 Docker API 管理卷。
  • 卷适用于 Linux 和 Windows 容器。
  • 卷可以在多个容器之间更安全地共享。
  • 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。
  • 新卷的内容可以由容器预先填充。
  • Docker Desktop 上的卷比 Mac 和 Windows 主机上的绑定挂载具有更高的性能。

此外,卷通常是比将数据保留在容器的可写层中更好的选择,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。

Docker 主机上的卷

如果您的容器生成非持久状态数据,请考虑使用 tmpfs 挂载以避免将数据永久存储在任何位置,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,并且无法为卷配置绑定传播。

选择 -v 或 --mount 标志

一般来说,--mount更加明确和详细。最大的区别在于-v语法将所有选项组合在一个字段中,而--mount 语法则将它们分开。以下是每个标志的语法比较。

如果需要指定卷驱动程序选项,则必须使用--mount.

  • -vor --volume:由三个字段组成,以冒号字符 ( :) 分隔。这些字段的顺序必须正确,并且每个字段的含义并不是显而易见的。

    • 对于命名卷,第一个字段是卷的名称,并且在给定主机上是唯一的。对于匿名卷,第一个字段被省略。
    • 第二个字段是文件或目录在容器中挂载的路径。
    • 第三个字段是可选的,是一个以逗号分隔的选项列表,例如ro.下面讨论这些选项。
  • --mount:由多个键值对组成,用逗号分隔,每个键值对由一个<key>=<value>元组组成。语法--mount-vor更详细--volume,但键的顺序并不重要,并且标志的值更容易理解。

    • 安装type座的 ,可以是 bindvolume、 或 tmpfs。本主题讨论卷,因此类型始终为 volume
    • source坐骑的。对于命名卷,这是卷的名称。对于匿名卷,该字段被省略。可以指定为sourcesrc
    • destination的值是文件或目录在容器中安装的路径。可以指定为destinationdst、 或target
    • readonly选项(如果存在)会导致绑定挂载 以只读方式挂载到容器中。可以指定为readonlyro
    • volume-opt选项可以多次指定,它采用由选项名称及其值组成的键值对。

警告

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

例如,local驱动程序接受安装选项作为参数中逗号分隔的列表o。此示例显示了转义列表的正确方法。

$ 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>

下面的示例尽可能 显示了--mount和语法,其中第一个。-v--mount

-v 和 --mount 行为之间的差异

与绑定安装相反,卷的所有选项均可用于 --mount-v标志。

与服务一起使用的卷,仅支持--mount.

创建和管理卷

与绑定安装不同,您可以在任何容器的范围之外创建和管理卷。

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

启动一个带有卷的容器

如果您使用尚不存在的卷启动容器,Docker 会为您创建该卷。以下示例将卷安装myvol2/app/容器中。

-v下面的示例--mount产生相同的结果。除非在运行第一个容器和卷后删除devtest容器和卷,否则您无法同时运行它们。myvol2


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

用于docker inspect devtest验证 Docker 是否创建了卷并正确安装。查找以下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,它显示了正确的源和目标,并且挂载是读写的。

停止容器并删除该卷。请注意,删除卷是一个单独的步骤。

$ docker container stop devtest

$ docker container rm devtest

$ docker volume rm myvol2

将卷与 Docker Compose 结合使用

下面的示例显示了具有卷的单个 Docker Compose 服务:

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

docker compose up第一次运行会创建一个卷。当您随后运行该命令时,Docker 会重复使用相同的卷。

您可以使用直接在 Compose 外部创建一个卷docker volume create,然后在内部引用它compose.yaml,如下所示:

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,请参阅 Compose 规范中的卷部分。

启动带有卷的服务

当您启动服务并定义卷时,每个服务容器都使用自己的本地卷。如果您使用卷驱动程序,则所有容器都无法共享此数据local 。但是,某些卷驱动程序确实支持共享存储。

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

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

用于docker service ps devtest-service验证服务是否正在运行:

$ 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

您可以删除该服务来停止正在运行的任务:

$ docker service rm devtest-service

删除该服务不会删除该服务创建的任何卷。体积go除是一个单独的步骤。

服务的语法差异

docker service create命令不支持-vor--volume标志。将卷安装到服务的容器中时,必须使用该--mount 标志。

使用容器填充卷

如果启动一个创建新卷的容器,并且该容器在要挂载的目录中有文件或目录(例如 )/app/,则 Docker 会将目录的内容复制到该卷中。然后容器安装并使用该卷,并且使用该卷的其他容器也可以访问预填充的内容。

为了说明这一点,以下示例启动一个容器并使用容器目录的内容 nginx填充新卷。这是 Nginx 存储其默认 HTML 内容的地方。nginx-vol/usr/share/nginx/html

--mount和示例-v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
$ docker run -d \
  --name=nginxtest \
  -v nginx-vol:/usr/share/nginx/html \
  nginx:latest

运行其中一个示例后,运行以下命令来清理容器和卷。请注意,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,以便将更改传播回 Docker 主机。在其他时候,容器只需要对数据进行读取访问。多个容器可以挂载相同的卷。您可以同时read-write为某些容器和其他容器安装单个卷read-only

下面的例子改变了上面的例子。它通过添加ro到容器内挂载点之后的选项列表(默认为空),将目录挂载为只读卷。如果存在多个选项,可以使用逗号分隔它们。

--mount和示例-v具有相同的结果。


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

用于docker inspect nginxtest验证 Docker 是否正确创建了只读挂载。查找以下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,然后移除卷。体积go除是一个单独的步骤。

$ docker container stop nginxtest

$ docker container rm nginxtest

$ docker volume rm nginx-vol

在机器之间共享数据

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才能访问相同的文件。

共享存储

开发应用程序时,有多种方法可以实现此目的。一种是向应用程序添加逻辑,以将文件存储在 Amazon S3 等云对象存储系统上。另一种方法是使用支持将文件写入 NFS 或 Amazon S3 等外部存储系统的驱动程序创建卷。

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,将数据存储在云端,而不改变应用逻辑。

使用音量驱动程序

当您使用 创建卷时docker volume create,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vieux/sshfs首先在创建独立卷时使用卷驱动程序,然后在启动创建新卷的容器时使用卷驱动程序。

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

本示例指定了 SSH 密码,但如果两台主机配置了共享密钥,则可以排除该密码。每个卷驱动程序可能有零个或多个可配置选项,您可以使用标志指定每个选项-o

$ 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 SSH 密码。但是,如果两台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。

笔记

如果卷驱动程序要求您传递任何选项,则必须使用该--mount标志来安装卷,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

以下示例显示了如何在创建服务时创建 NFS 卷。它用作10.0.0.10NFS 服务器以及/var/docker-nfsNFS 服务器上的导出目录。请注意,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

您可以直接在 Docker 中挂载 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

addr如果您指定主机名而不是 IP,则需要该选项。这让 Docker 执行主机名查找。

块存储设备

您可以将块存储设备(例如外部驱动器或驱动器分区)挂载到容器。以下示例展示了如何创建文件并将其用作块存储设备,以及如何将块设备挂载为容器卷。

重要的

以下过程只是一个示例。不建议将此处所示的解决方案作为一般做法。除非您对自己所做的事情充满信心,否则不要尝试这种方法。

安装块设备的工作原理

在幕后,--mount使用local存储驱动程序的标志调用 Linuxmount系统调用并将您传递给它的选项原封不动地转发。除了 Linux 内核支持的本机挂载功能之外,Docker 并未实现任何附加功能。

如果您熟悉 Linuxmount命令,您可以将选项视为按以下方式--mount转发到命令:mount

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

为了进一步解释这一点,请考虑以下mount命令示例。此命令将设备安装到系统上的/dev/loop5路径。/external-drive

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

docker run从正在运行的容器的角度来看,以下命令实现了类似的结果。使用此选项运行容器会以与执行上一示例中的命令--mount相同的方式设置安装 。mount

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

您无法mount直接在容器内运行该命令,因为容器无法访问该/dev/loop5设备。这就是该docker run命令使用该--mount选项的原因。

示例:在容器中安装块设备

以下步骤创建一个ext4文件系统并将其安装到容器中。您的系统的文件系统支持取决于您使用的 Linux 内核的版本。

  1. 创建一个文件并为其分配一些空间:

    $ fallocate -l 1G disk.raw
    
  2. 在文件上构建文件系统disk.raw

    $ mkfs.ext4 disk.raw
    
  3. 创建循环设备:

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

    笔记

    losetup创建一个临时循环设备,该设备在系统重新启动后将被删除,或者使用 手动删除losetup -d

  4. 运行一个将循环设备安装为卷的容器:

    $ 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,路径会将主机文件系统中的文件作为块设备/external-drive挂载 。disk.raw

  5. 完成后,设备将从容器中卸载,分离循环设备以从主机系统中删除设备:

    $ 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。使用该--volumes-from标志创建一个安装该卷的新容器。

备份卷

例如,创建一个名为 的新容器dbstore

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

在下一个命令中:

  • dbstore启动一个新容器并从容器中安装卷
  • 将本地主机目录挂载为/backup
  • 传递一个命令,将卷的内容压缩dbdata到目录backup.tar中的文件中/backup
$ docker run --rm --volumes-from dbstore -v $(pwd):/backup ubuntu tar cvf /backup/backup.tar /dbdata

当命令完成并且容器停止时,它会创建卷的备份dbdata

从备份恢复卷

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

例如,创建一个名为 的新容器dbstore2

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

然后,将备份文件解压缩到新容器的数据卷中:

$ 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,使用您喜欢的工具来自动执行备份、迁移和恢复测试。

删除卷

删除容器后,Docker 数据卷仍然存在。有两种类型的卷需要考虑:

  • 命名卷具有来自容器外部的特定源,例如awesome:/bar.
  • 匿名卷没有特定来源。因此,当容器被删除时,您可以指示 Docker Engine 守护进程将其删除。

删除匿名卷

要自动删除匿名卷,请使用该--rm选项。例如,此命令创建一个匿名/foo卷。当您删除容器时,Docker 引擎会删除/foo卷,但不会删除awesome卷本身。

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

笔记

如果另一个容器使用 绑定卷 ,则会复制--volumes-from卷定义,并且在第一个容器被删除后匿名卷也会保留。

删除所有卷

要删除所有未使用的卷并释放空间:

$ docker volume prune

下一步