卷

卷是持久化 Docker 容器生成和使用的数据的首选机制。虽然 绑定挂载 依赖于主机机器的目录结构和操作系统，但卷完全由 Docker 管理。卷比绑定挂载有几个优势

• 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 管理卷。
• 卷在 Linux 和 Windows 容器上都能工作。
• 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 上的卷比来自 Mac 和 Windows 主机的绑定挂载的性能要高得多。

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性状态数据，请考虑使用 tmpfs 挂载 来避免将数据永久存储在任何地方，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，并且绑定传播对于卷不可配置。

选择 -v 或 --mount 标志

通常，--mount 更显式且更详细。最大的区别是 -v 语法将所有选项组合在一个字段中，而 --mount 语法将它们分开。以下是每个标志语法的比较。

如果您需要指定卷驱动程序选项，则必须使用 --mount。

• -v 或 --volume：由三个字段组成，用冒号字符 (:) 分隔。字段必须按正确的顺序排列，并且每个字段的含义并不立即显而易见。

  • 在命名卷的情况下，第一个字段是卷的名称，并且在给定的主机机器上是唯一的。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，并且是一个逗号分隔的选项列表，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，每个键值对包含一个 <key>=<value> 元组。--mount 语法比 -v 或 --volume 更详细，但是键的顺序并不重要，并且标志的值更容易理解。

  • 挂载的 type，可以是 bind、volume 或 tmpfs。本主题讨论卷，因此类型始终为 volume。
  • 挂载的 source。对于命名卷，这是卷的名称。对于匿名卷，此字段被省略。可以指定为 source 或 src。
  • destination 以其值作为文件或目录在容器中挂载的路径。可以指定为 destination、dst 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 readonly 或 ro。
  • volume-opt 选项可以指定多次，它接受一个键值对，包含选项名称及其值。

警告

如果您的卷驱动程序接受逗号分隔的列表作为选项，您必须从外部 CSV 解析器转义该值。要转义 volume-opt，请将其括在双引号 (") 中，并将整个挂载参数括在单引号 (') 中。

例如，local 驱动程序在 o 参数中接受逗号分隔的列表作为挂载选项。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>

下面的示例显示了 --mount 和 -v 语法（如果可能的话），其中 --mount 在前。

-v 和 --mount 行为之间的差异

与绑定挂载相反，卷的所有选项都适用于 --mount 和 -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"
    }
]

删除卷

$ docker volume rm my-vol

使用卷启动容器

如果您使用尚未存在的卷启动容器，Docker 将为您创建卷。以下示例将卷 myvol2 挂载到容器中的 /app/。

下面的 -v 和 --mount 示例产生相同的结果。除非您在运行第一个示例后删除 devtest 容器和 myvol2 卷，否则您无法同时运行它们。

$ 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 验证 Docker 是否创建了卷，以及它是否正确挂载。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，它显示了正确的源和目标，以及挂载是读写的。

停止容器并删除卷。请注意，卷删除是一个单独的步骤。

$ docker container stop devtest

$ docker container rm devtest

$ docker volume rm myvol2

将卷与 Docker Compose 一起使用

下面的示例显示了一个具有卷的单个 Docker Compose 服务

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

第一次运行 docker compose up 会创建一个卷。当您随后运行该命令时，Docker 会重用同一个卷。

您可以使用 docker volume create 直接在 Compose 之外创建卷，然后在 compose.yaml 中引用它，如下所示

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

有关将卷与 Compose 一起使用的更多信息，请参阅 Compose 规范中的 卷 部分。

使用卷启动服务

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 local 卷驱动程序，则所有容器都不能共享此数据。但是，一些卷驱动程序确实支持共享存储。

以下示例启动一个 nginx 服务，该服务具有四个副本，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

您可以删除服务以停止正在运行的任务

$ docker service rm devtest-service

删除服务不会删除服务创建的任何卷。卷删除是一个单独的步骤。

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

如果您启动一个创建新卷的容器，并且该容器在要挂载的目录（例如 /app/）中包含文件或目录，Docker 会将目录的内容复制到卷中。然后，容器会挂载和使用该卷，使用该卷的其他容器也能访问预先填充的内容。

为了演示这一点，以下示例启动一个 nginx 容器，并使用容器的 /usr/share/nginx/html 目录的内容填充新的卷 nginx-vol。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

运行完以上示例中的任意一个之后，运行以下命令清理容器和卷。注意，删除卷是单独的一步。

$ 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。在其他情况下，容器只需要对数据进行读取访问。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，而将它作为 read-only 挂载到其他容器。

以下示例对上面的示例进行了更改。它将目录作为只读卷进行挂载，方法是在容器内的挂载点之后添加 ro 到（默认情况下为空的）选项列表中。如果存在多个选项，可以使用逗号分隔它们。

--mount 和 -v 示例的结果相同。

$ 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": ""
    }
],

停止并删除容器，然后删除卷。删除卷是单独的一步。

$ docker container stop nginxtest

$ docker container rm nginxtest

$ docker volume rm nginx-vol

在机器之间共享数据

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。

在开发应用程序时，有几种方法可以实现这一点。一种方法是在应用程序中添加逻辑，以将文件存储在云对象存储系统（如 Amazon S3）上。另一种方法是使用支持将文件写入外部存储系统（如 NFS 或 Amazon S3）的驱动程序创建卷。

卷驱动程序允许您将底层存储系统从应用程序逻辑中抽象出来。例如，如果您的服务使用具有 NFS 驱动程序的卷，则可以将服务更新为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

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，您可以指定卷驱动程序。以下示例使用 vieux/sshfs 卷驱动程序，首先是在创建独立卷时，然后是在启动创建新卷的容器时。

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，并且可以使用 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，但如果两个主机已配置共享密钥，则可以排除密码。每个卷驱动程序可能具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，如果两个主机已配置共享密钥，则可以排除密码。每个卷驱动程序可能具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，则必须使用 --mount 标志挂载卷，而不是 -v。

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

创建创建 NFS 卷的服务

以下示例显示了如何在创建服务时创建 NFS 卷。它使用 10.0.0.10 作为 NFS 服务器，/var/docker-nfs 作为 NFS 服务器上的导出目录。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

如果指定主机名而不是 IP，则 addr 选项是必需的。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（例如外部驱动器或驱动器分区）挂载到容器。以下示例显示了如何创建和使用文件作为块存储设备，以及如何将块设备作为容器卷挂载。

重要

以下过程仅是一个示例。此处说明的解决方案不建议作为一般做法。除非您对所做的事情有信心，否则不要尝试这种方法。

块设备挂载的工作原理

在幕后，使用 local 存储驱动程序的 --mount 标志会调用 Linux mount 系统调用，并将您传递给它的选项原样转发。Docker 不会在原生挂载功能之上实现任何附加功能，这些功能受 Linux 内核支持。

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到 mount 命令

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

为了进一步解释这一点，请考虑以下 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实现了类似的结果。使用此 --mount 选项运行容器会像您从前面的示例中执行 mount 命令一样设置挂载。

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

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

示例：在容器中挂载块设备

以下步骤会创建 ext4 文件系统并将其挂载到容器中。系统对文件系统的支持取决于您使用的 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 会创建一个临时的循环设备，该设备在系统重新启动后会被删除，或者通过 losetup -d 手动删除。

4. 运行一个将循环设备作为卷进行挂载的容器

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

   容器启动后，路径 /external-drive 会将主机文件系统中的 disk.raw 文件作为块设备进行挂载。

5. 完成后，并且设备从容器中卸载后，请分离循环设备以从主机系统中删除设备

   $ losetup -d /dev/loop5
   

备份、还原或迁移数据卷

卷对于备份、还原和迁移很有用。使用 --volumes-from 标志创建挂载该卷的新容器。

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

在下一条命令中

• 启动一个新容器并挂载 dbstore 容器中的卷
• 将本地主机目录作为 /backup 挂载
• 传递一个命令，该命令将 dbdata 卷的内容打包成我们 /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

命令完成后容器停止后，它会创建 dbdata 卷的备份。

从备份还原卷

使用刚刚创建的备份，您可以将其还原到同一个容器，或者还原到您在其他地方创建的其他容器。

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压缩备份文件

$ 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使用首选工具自动执行备份、迁移和还原测试。

删除卷

删除容器后，Docker 数据卷会保留。需要考虑两种类型的卷

• 命名卷具有来自容器外部的特定源，例如 awesome:/bar。
• 匿名卷没有特定的源。因此，删除容器后，您可以指示 Docker 引擎守护进程删除它们。

删除匿名卷

要自动删除匿名卷，请使用 --rm 选项。例如，此命令会创建一个匿名 /foo 卷。删除容器时，Docker 引擎会删除 /foo 卷，但不会删除 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，并且匿名卷在第一个容器被删除后也会保留。

删除所有卷

要删除所有未使用的卷并释放空间

$ docker volume prune

后续步骤

• 了解有关 绑定挂载 的信息。
• 了解有关 tmpfs 挂载 的信息。
• 了解有关 存储驱动程序 的信息。
• 了解有关 第三方卷驱动程序插件 的信息。