卷
卷是容器的持久数据存储,由 Docker 创建和管理。您可以使用 docker volume create
命令显式创建卷,或者 Docker 可以在创建容器或服务时创建卷。
创建卷时,它存储在 Docker 主机上的一个目录中。将卷挂载到容器中时,挂载到容器中的就是这个目录。这与绑定挂载的工作方式类似,不同之处在于卷由 Docker 管理,并与主机核心功能隔离。
何时使用卷
卷是持久化 Docker 容器生成和使用的数据的首选机制。绑定挂载依赖于主机的目录结构和操作系统,而卷则完全由 Docker 管理。卷适用于以下用例:
- 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 管理卷。
- 卷适用于 Linux 和 Windows 容器。
- 卷可以更安全地在多个容器之间共享。
- 新卷的内容可以通过容器或构建进行预填充。
- 当您的应用程序需要高性能 I/O 时。
如果您需要从主机访问文件,卷不是一个好的选择,因为卷完全由 Docker 管理。如果您需要从容器和主机访问文件或目录,请使用绑定挂载。
卷通常比直接将数据写入容器更好,因为卷不会增加使用它的容器的大小。使用卷也更快;写入容器的可写层需要存储驱动来管理文件系统。存储驱动使用 Linux 内核提供一个联合文件系统。与使用卷直接写入主机文件系统相比,这种额外的抽象会降低性能。
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
(递归私有)绑定传播,并且卷的绑定传播是不可配置的。
卷的生命周期
卷的内容存在于给定容器的生命周期之外。当容器被销毁时,可写层也随之销毁。使用卷可确保即使使用它的容器被移除,数据也会持久存在。
一个给定的卷可以同时挂载到多个容器中。当没有运行中的容器使用卷时,该卷仍然对 Docker 可用,并且不会自动移除。您可以使用 docker volume prune
移除未使用的卷。
将卷挂载到现有数据之上
如果将一个 *非空卷* 挂载到容器中已存在文件或目录的目录中,则现有文件会被该挂载遮盖。这类似于您将文件保存到 Linux 主机的 /mnt
中,然后将 USB 驱动器挂载到 /mnt
。/mnt
的内容将被 USB 驱动器的内容遮盖,直到 USB 驱动器被卸载。
在容器中,没有直接的方法移除挂载来再次显示被遮盖的文件。您最好的选择是移除挂载后重新创建容器。
如果将一个 *空卷* 挂载到容器中已存在文件或目录的目录中,这些文件或目录默认会被传播(复制)到卷中。同样,如果您启动一个容器并指定一个尚不存在的卷,Docker 会为您创建一个空卷。这是预填充其他容器所需数据的好方法。
要阻止 Docker 将容器的现有文件复制到空卷中,请使用 volume-nocopy
选项,参见--mount 选项。
命名卷和匿名卷
卷可以是命名卷或匿名卷。匿名卷被赋予一个随机名称,该名称在给定 Docker 主机内保证唯一。就像命名卷一样,即使移除使用它们的容器,匿名卷也会持久存在,除非在创建容器时使用了 --rm
标志,在这种情况下,与容器关联的匿名卷会被销毁。参见移除匿名卷。
如果连续创建多个容器且每个容器都使用匿名卷,则每个容器都会创建自己的卷。匿名卷不会在容器之间自动重用或共享。要在两个或更多容器之间共享匿名卷,必须使用随机卷 ID 挂载该匿名卷。
语法
要使用 docker run
命令挂载卷,可以使用 --mount
或 --volume
标志。
$ docker run --mount type=volume,src=<volume-name>,dst=<mount-path>
$ docker run --volume <volume-name>:<mount-path>
通常,优先使用 --mount
。主要区别在于 --mount
标志更显式,并且支持所有可用选项。
如果要执行以下操作,则必须使用 --mount
:
--mount 选项
--mount
标志由多个键值对组成,这些键值对之间用逗号分隔,每个键值对由一个 <key>=<value>
元组构成。键的顺序不重要。
$ docker run --mount type=volume[,src=<volume-name>],dst=<mount-path>[,<key>=<value>...]
--mount type=volume
的有效选项包括:
选项 | 描述 |
---|---|
source , src | 挂载的源。对于命名卷,这是卷的名称。对于匿名卷,此字段被省略。 |
destination , dst , target | 文件或目录在容器中的挂载路径。 |
volume-subpath | 卷中要挂载到容器内的子目录的路径。子目录必须在将卷挂载到容器之前已存在于卷中。参见挂载卷子目录。 |
readonly , ro | 如果存在,会导致卷作为只读方式挂载到容器中。 |
volume-nocopy | 如果存在,则如果卷为空,则不会将目标位置的数据复制到卷中。默认情况下,如果挂载的卷为空,则目标位置的内容会被复制到卷中。 |
volume-opt | 可以指定多次,接受一个由选项名称及其值组成的键值对。 |
$ docker run --mount type=volume,src=myvolume,dst=/data,ro,volume-subpath=/foo
--volume 选项
--volume
或 -v
标志由三个字段组成,字段之间用冒号 (:
) 分隔。字段必须按正确的顺序排列。
$ docker run -v [<volume-name>:]<mount-path>[:opts]
对于命名卷,第一个字段是卷的名称,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的挂载路径。
第三个字段是可选的,是一个逗号分隔的选项列表。--volume
用于数据卷时的有效选项包括:
选项 | 描述 |
---|---|
readonly , ro | 如果存在,会导致卷作为只读方式挂载到容器中。 |
volume-nocopy | 如果存在,则如果卷为空,则不会将目标位置的数据复制到卷中。默认情况下,如果挂载的卷为空,则目标位置的内容会被复制到卷中。 |
$ docker run -v myvolume:/data:ro
创建和管理卷
与绑定挂载不同,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"
}
]
移除卷
$ docker volume rm my-vol
使用卷启动容器
如果您启动一个容器并指定一个尚不存在的卷,Docker 会为您创建该卷。以下示例将卷 myvol2
挂载到容器的 /app/
中。
以下 -v
和 --mount
示例产生相同的结果。您不能同时运行这两个示例,除非在运行第一个示例后移除 devtest
容器和 myvol2
卷。
$ docker run -d \
--name devtest \
--mount source=myvol2,target=/app \
nginx:latest
$ docker run -d \
--name devtest \
-v myvol2:/app \
nginx:latest
使用 docker inspect devtest
来验证 Docker 已创建卷并正确挂载。查找 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标,并且挂载是读写的。
停止容器并移除卷。请注意,卷的移除是独立的一个步骤。
$ docker container stop devtest
$ docker container rm devtest
$ docker volume rm myvol2
在 Docker Compose 中使用卷
以下示例展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:
首次运行 docker compose up
会创建一个卷。之后再次运行该命令时,Docker 会重复使用同一个卷。
你可以使用 docker volume create
直接在 Compose 之外创建卷,然后按如下方式在 compose.yaml
中引用它
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,请参阅 Compose 规范中的卷部分。
使用卷启动服务
当你启动服务并定义卷时,每个服务容器都会使用其自己的本地卷。如果你使用 local
卷驱动程序,这些容器都无法共享数据。但是,某些卷驱动程序确实支持共享存储。
以下示例启动了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
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
你可以移除服务来停止正在运行的任务
$ docker service rm devtest-service
移除服务不会移除服务创建的任何卷。卷的移除是独立的一个步骤。
使用容器填充卷
如果你启动一个创建新卷的容器,并且容器在要挂载的目录(例如 /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,而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,以下示例启动了一个 nginx
容器,并将容器的 /usr/share/nginx/html
目录内容填充到新卷 nginx-vol
中。这是 Nginx 存储其默认 HTML 内容的位置。
--mount
和 -v
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
$ docker run -d \
--name=nginxtest \
-v nginx-vol:/usr/share/nginx/html \
nginx:latest
运行上述任一示例后,运行以下命令清理容器和卷。请注意,卷的移除是独立的一个步骤。
$ 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,容器需要向绑定挂载写入数据,以便将更改传播回 Docker 主机。在其他情况下,容器只需要对数据具有读取权限。多个容器可以挂载同一个卷。你可以同时将单个卷挂载为某些容器的 read-write
(读写)模式,以及其他容器的 read-only
(只读)模式。
以下示例修改了前一个示例。它通过在容器内的挂载点之后,向选项列表(默认为空)添加 ro
来将目录挂载为只读卷。存在多个选项时,可以使用逗号分隔它们。
--mount
和 -v
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
$ docker run -d \
--name=nginxtest \
-v nginx-vol:/usr/share/nginx/html:ro \
nginx:latest
使用 docker inspect nginxtest
验证 Docker 是否正确创建了只读挂载。查找 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。卷的移除是独立的一个步骤。
$ docker container stop nginxtest
$ docker container rm nginxtest
$ docker volume rm nginx-vol
挂载卷子目录
将卷挂载到容器时,可以使用 --mount
标志的 volume-subpath
参数指定要使用的卷的子目录。你指定的子目录在尝试将其挂载到容器之前必须存在于卷中;如果不存在,则挂载失败。
指定 volume-subpath
在你只想与容器共享卷的特定部分时非常有用。例如,假设你运行了多个容器,并且想要将每个容器的日志存储在一个共享卷中。你可以在共享卷中为每个容器创建一个子目录,并将该子目录挂载到容器。
以下示例创建一个 logs
卷并在其中初始化 app1
和 app2
子目录。然后启动两个容器,并将 logs
卷的一个子目录挂载到每个容器。此示例假设容器中的进程将其日志写入 /var/log/app1
和 /var/log/app2
。
$ docker volume create logs
$ docker run --rm \
--mount src=logs,dst=/logs \
alpine mkdir -p /logs/app1 /logs/app2
$ docker run -d \
--name=app1 \
--mount src=logs,dst=/var/log/app1,volume-subpath=app1 \
app1:latest
$ docker run -d \
--name=app2 \
--mount src=logs,dst=/var/log/app2,volume-subpath=app2 \
app2:latest
通过此设置,容器将其日志写入 logs
卷的单独子目录中。容器无法访问其他容器的日志。
在机器之间共享数据
构建容错应用时,你可能需要配置同一服务的多个副本来访问相同的文件。


开发应用时有几种方法可以实现此目的。一种是在应用中添加逻辑,将文件存储在像 Amazon S3 这样的云对象存储系统上。另一种是使用支持将文件写入外部存储系统(如 NFS 或 Amazon S3)的驱动程序来创建卷。
卷驱动程序允许你将底层存储系统从应用逻辑中抽象出来。例如,如果你的服务使用带有 NFS 驱动程序的卷,你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),而无需更改应用逻辑。
使用卷驱动
使用 docker volume create
创建卷时,或者启动使用尚未创建的卷的容器时,可以指定卷驱动程序。以下示例使用 rclone/docker-volume-rclone
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。
注意
如果你的卷驱动程序接受逗号分隔的列表作为选项,你必须从外部 CSV 解析器中转义该值。要转义
volume-opt
,请将其用双引号 ("
) 括起来,并将整个挂载参数用单引号 ('
) 括起来。例如,
local
驱动程序在o
参数中接受逗号分隔的挂载选项列表。此示例显示了正确转义列表的方法。$ 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
初始设置
以下示例假设你有两个节点,其中第一个是 Docker 主机,并且可以使用 SSH 连接到第二个节点。
在 Docker 主机上,安装 rclone/docker-volume-rclone
插件
$ docker plugin install --grant-all-permissions rclone/docker-volume-rclone --aliases rclone
使用卷驱动创建卷
此示例将主机 1.2.3.4
上的 /remote
目录挂载到名为 rclonevolume
的卷中。每个卷驱动程序可能有零个或多个可配置选项,你可以使用 -o
标志指定每个选项。
$ docker volume create \
-d rclone \
--name rclonevolume \
-o type=sftp \
-o path=remote \
-o sftp-host=1.2.3.4 \
-o sftp-user=user \
-o "sftp-password=$(cat file_containing_password_for_remote_host)"
现在可以将此卷挂载到容器中。
启动一个使用卷驱动创建卷的容器
注意
如果卷驱动程序要求你传递任何选项,则必须使用
--mount
标志挂载卷,而不是-v
。
$ docker run -d \
--name rclone-container \
--mount type=volume,volume-driver=rclone,src=rclonevolume,target=/app,volume-opt=type=sftp,volume-opt=path=remote, volume-opt=sftp-host=1.2.3.4,volume-opt=sftp-user=user,volume-opt=-o "sftp-password=$(cat file_containing_password_for_remote_host)" \
nginx:latest
创建一个创建 NFS 卷的服务
以下示例展示了如何在创建服务时创建一个 NFS 卷。它使用 10.0.0.10
作为 NFS 服务器,并使用 /var/docker-nfs
作为 NFS 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
你可以直接在 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
如果指定的是主机名而不是 IP 地址,则需要 addr
选项。这允许 Docker 执行主机名查找。
块存储设备
你可以将块存储设备(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,以及如何将块设备作为容器卷挂载。
重要
以下过程仅为一个示例。此处展示的解决方案不建议作为一般实践。除非你对自己正在做的事情有信心,否则请勿尝试此方法。
块设备挂载的工作原理
在底层,使用 local
存储驱动程序的 --mount
标志会调用 Linux 的 mount
系统调用,并将其接收到的选项原封不动地转发过去。Docker 并未在 Linux 内核支持的原生挂载功能之上实现任何额外的功能。
如果你熟悉 Linux mount
命令,你可以认为 --mount
选项是以以下方式转发给 mount
命令的
$ 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,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
命令从正在运行的容器的角度来看,可以实现类似的结果。使用此 --mount
选项运行容器会以与执行前一个示例中的 mount
命令相同的方式设置挂载。
$ docker run \
--mount='type=volume,dst=/external-drive,volume-driver=local,volume-opt=device=/dev/loop5,volume-opt=type=ext4'
你不能直接在容器内部运行 mount
命令,因为容器无法访问 /dev/loop5
设备。这就是 docker run
命令使用 --mount
选项的原因。
示例:在容器中挂载块设备
以下步骤创建一个 ext4
文件系统并将其挂载到容器中。你的系统对文件系统的支持取决于你使用的 Linux 内核版本。
创建文件并为其分配一些空间
$ fallocate -l 1G disk.raw
在
disk.raw
文件上构建文件系统$ mkfs.ext4 disk.raw
创建回环设备
$ losetup -f --show disk.raw /dev/loop5
注意
losetup
会创建一个临时回环设备,该设备在系统重启后或使用losetup -d
手动移除后就会消失。运行一个将回环设备作为卷挂载的容器
$ docker run -it --rm \ --mount='type=volume,dst=/external-drive,volume-driver=local,volume-opt=device=/dev/loop5,volume-opt=type=ext4' \ ubuntu bash
容器启动时,路径
/external-drive
将主机文件系统中的disk.raw
文件作为块设备挂载。完成后,且设备已从容器中卸载,分离回环设备以将设备从主机系统中移除
$ 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
标志创建一个新的容器来挂载该卷。
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
容器中的卷 - 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(tar)到/backup
目录中的backup.tar
文件。
$ docker run --rm --volumes-from dbstore -v $(pwd):/backup ubuntu tar cvf /backup/backup.tar /dbdata
当命令完成且容器停止时,它会创建 dbdata
卷的备份。
从备份恢复卷
使用刚刚创建的备份,你可以将其恢复到同一容器,或恢复到你在其他地方创建的另一个容器。
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包 (un-tar) 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"
你可以使用这些技术,利用你偏好的工具来自动化备份、迁移和恢复测试。
移除卷
Docker 数据卷在删除容器后仍然会保留。有两种类型的卷需要考虑
- 命名卷有一个来自容器外部的特定源,例如
awesome:/bar
。 - 匿名卷没有特定的源。因此,当容器被删除时,你可以指示 Docker Engine daemon 将其移除。
移除匿名卷
要自动移除匿名卷,请使用 --rm
选项。例如,此命令会创建一个匿名的 /foo
卷。当你移除容器时,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,则卷定义会被复制,并且在第一个容器移除后,匿名卷也会保留。
移除所有卷
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。