一 容器数据持久化和共享方案

A.为什么要使用docker数据持久化

正常情况下，删除容器，容器中所有的文件也会被删除。所以需要能持久化容器中数据的方法,也就是数据卷
数据卷(Data Volume)的作用：

  1. 持久化容器运行过程中产生的数据文件
  2. 实现多个容器间的文件共享。
  3. 实现多个主机间有状态容器的迁移

B.docker数据卷的分类

在集群环境下,数据卷分为:

  1. 单机内容器间的数据持久化和共享
    • 数据卷[Data Volume]
      • 绑定挂载[bind mount]
      • 容器管理卷[docker managed volume]
    • 容器卷[volume container]
  2. 跨主机容器间的数据持久化和共享
    • 使用分布式文件系统(如NFS)
    • 使用volume driver实现跨主机存储

C.容器间互连的方式

容器互联大体有以下三种方式：

  • 基于volume的互联
  • 基于link的互联
  • 基于网络的互联

其中基于网络的互连会在网络部分单独写,基于volume的互连和基于link的互连会在本节详细说明

二 数据卷的使用详情

数据卷[Data Volume]就是将宿主机中的一个文件或目录挂载到容器中,供容器使用,分为绑定卷[bind mount]和容器管理卷[docker managed volume],区别是

区别点 bind mount docker managed volume
volume 位置 可任意指定 /var/lib/docker/volumes/…
对已有mount point 影响 隐藏并替换为 volume 原有数据复制到 volume
是否支持单个文件 支持 不支持，只能是目录
权限控制 可设置为只读，默认为读写权限 无控制，均为读写权限
移植性 移植性弱，与 host path 绑定 移植性强，无需指定 host 目录

A.常见的docker数据卷命令

  • 创建一个数据卷
    docker volume create xxx
  • 查看数据卷列表
    docker volume ls
  • 删除一个数据卷
    docker volume rm
  • 查看一个数据卷的属性
    docker volume inspect

B.-v参数挂载数据卷的语法

  1. 挂载数据卷语法
    -v 挂载源:挂载目的[:其他选项]
    • 使用举例:
      docker run -d -p 80:80 -v /data/test/:/usr/share/nginx/html nginx

其他选项一般只有一个ro只读选项常用,不举例了

  1. -v参数用法详解
-v参数所跟选项 举例 导致的结果
A:不跟任何选项 -v 根据创建镜像的dockerfiled的配置进行挂载
B:只写一个目录 -v /data 表示只有挂载目的,会自动创建挂载源
C:源目都有[四种] -v xxx:/test 又如下分四种情况
C1:源目都是目录 -v /data/:/test 将主机的data目录挂载到容器的test目录
C2:源目都是文件 -v ~/f.txt:/test/b.txt 用主机文件f.txt文件替代容器b.txt文件
C3:源是容器管理卷[已建] -v noah:/test 挂载容器管理卷noah为容器目录/test
C4:源是容器管理卷[未建] -v noah:/test 创建并挂载容器管理卷,并用容器目录中的数据初始化容器管理卷

C.绑定挂载[bind mount]的使用

先创建好一个目录和里面的测试文件,然后创建实例的时候,直接加参数挂载到相应的目录即可

1.准备数据

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mkdir -p /data/test/
echo 'this is test ----------> bind mount' >/data/test/index.html

2.创建bind mount的容器

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docker run -d -p 80:80 -v /data/test/:/usr/share/nginx/html nginx

3.验证结果

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[root@docker01 ~]# curl 127.0.0.1
this is test ----------> bind mount
[root@docker01 ~]# echo 'this is new change pag' >/data/test/index.html
[root@docker01 ~]# curl 127.0.0.1
this is new change pag
#可见已经将目录成功挂载到容器中,并且可以实时更新

4.用inspect查看镜像信息

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[root@docker01 ~]# docker container inspect 9c5e35343873|grep -A 4 Mounts
        "Mounts": [
            {
                "Type": "bind",
                "Source": "/data/test",
                "Destination": "/usr/share/nginx/html",

D.容器管理卷[docker managed volume]的使用

1.手动创建卷"noah-v1"并写入文件

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docker volume create noah-v1
echo 'this is noah-v1 vol' >/var/lib/docker/volumes/noah-v1/_data/index.html

2.分别用三种方式创建含容器管理卷的容器

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docker run -d -p 180:80 -v /usr/share/nginx/html nginx
docker run -d -p 280:80 -v noah:/usr/share/nginx/html nginx
docker run -d -p 380:80 -v noah-v1:/usr/share/nginx/html nginx
[root@docker01 ~]# curl 127.0.0.1:380
this is noah-v1 vol
[root@docker01 ~]# docker volume ls
DRIVER              VOLUME NAME
local               95b29d4a729017510df9fdc1753ebeb117a7464c24af9657913130c7e6ef2f01
local               noah
local               noah-v1

针对第一条命令,未指定挂载源时,自动创建一个卷
针对第二条命令,指定的挂载源不存在时,自动创建卷并命名
针对第三条命令,指定的挂载源存在时,直接挂载该卷

3.分别curl三个端口看结果

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[root@docker01 ~]# curl 127.0.0.1:180
......
[root@docker01 ~]# curl 127.0.0.1:280
......
[root@docker01 ~]# curl 127.0.0.1:380
this is noah-v1 vol

四 容器卷[volume container]的使用详情

volume container 是专门为其他容器提供 volume 的容器。它提供的卷可以是 bind mount，也可以是 docker managed volume。

A.volume container 的特点：

  1. 实现了容器与 host 的解耦
    与 bind mount 相比，不必为每一个容器指定 host path，所有 path 都在 volume container 中定义好了，容器只需与 volume container 关联。
  2. 有利于配置的规范和标准化
    使用 volume container 的容器其 mount point 是一致的，有利于配置的规范和标准化，但也带来一定的局限，使用时需要综合考虑。

B. 容器卷实操演示

创建一个名为vc_data的容器, mount 了1个docker managed volume,其他容器可以通过--volumes-from使用vc_data这个 volume container：

注意这里执行的是docker create命令，这是因为 volume container 的作用只是提供数据，它本身不需要处于运行状态。

  1. 创建容器卷容器
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docker volume create noah-v2
echo 'this is noah-v2 vol' >/var/lib/docker/volumes/noah-v2/_data/index.html
docker create --name vc_data -v noah-v2:/usr/share/nginx/html busybox
  1. 通过docker inspect可以查看到信息
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[root@docker01 ~]# docker inspect vc_data |grep -A 4 Mounts
        "Mounts": [
            {
                "Type": "volume",
                "Name": "noah-v2",
                "Source": "/var/lib/docker/volumes/noah-v2/_data",
  1. 其他容器挂载vc_data
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docker run -d -p 801:80 --volumes-from vc_data nginx
docker run -d -p 802:80 --volumes-from vc_data nginx
  1. 查看结果验证
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[root@docker01 ~]# curl 127.0.0.1:801
this is noah-v2 vol
[root@docker01 ~]# curl 127.0.0.1:802
this is noah-v2 vol
  1. 修改数据验证共享
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echo 'change data info is now' >/var/lib/docker/volumes/noah-v2/_data/index.html
[root@docker01 ~]# curl 127.0.0.1:801
change data info is now
[root@docker01 ~]# curl 127.0.0.1:802
change data info is now

可见，两个容器已经成功共享了 volume container 中的 volume。

五 volume的备份和恢复

A. 备份和恢复

volume 实际上是 host 文件系统中的目录和文件，而我们所有的本地镜像都存在 host 指定目录的

  1. 无私有registry时,在/var/lib/docker/volumes/目录
  2. 有私有registry时,在registry创建时指定的目录

我们要做的就是定期备份这个目录,如果数据损坏了，直接用之前备份的数据拷贝到 对应目录就可以了。

B. 仓库迁移

如果我们想使用更新版本的 Registry，这就涉及到数据迁移，步骤是：

  1. docker stop 停止当前 Registry 容器。
  2. 启动新版本容器并 mount 原有 volume。
    docker run -d -p 5000:5000 -v /myregistry:/var/lib/registry registry:latest
    当然，在启用新容器前要确保新版本的默认数据路径是否发生变化。

C. 销毁

docker 不会销毁 bind mount，删除数据的工作只能由 host 负责。
对于 docker managed volume，在删除容器时可以带上 -v 参数，会将容器使用到的 volume 一并删除(前提是没有其他容器 mount 该 volume)
如果删除容器时没有带 -v ,就会产生孤儿 volume，对于孤儿volume:

  1. 用 docker managed volume 进行维护。
  2. 删除孤儿volume docker volume rm .
  3. 批量删除孤儿 volume，docker volume rm $(docker volume ls -q)

六 link连接容器进行互连

A. link基本功能演示

--link参数格式为--link name:alias,其中name是要链接的容器名称，alias是这个连接的别名。
Docker通过环境变量和更新/etc/hosts文件两种方式为容器公开连接信息

  1. 用link方式创建容器
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docker run -d --name web01 -e DBNAME=demo nginx:latest 
docker run -it --link web01:test01 centos:6.9
  1. 在test01容器中验证
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[root@142f76fd54d1 /]# curl -sL -w "%{http_code}\n" web01 -o /dev/null
200
  1. 查看hosts文件和env环境变量
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[root@142f76fd54d1 /]# tail -2 /etc/hosts
172.17.0.2	test01 a641de6f2ea3 web01
172.17.0.3	142f76fd54d1
[root@142f76fd54d1 /]# env|grep DBNAME
TEST01_ENV_DBNAME=demo

B. link方式快速部署zabbix

通过用容器方式快速部署zabbix的案例,来说明link在实际使用中的应用

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docker run --name mysql-server -t \
      -e MYSQL_DATABASE="zabbix" \
      -e MYSQL_USER="zabbix" \
      -e MYSQL_PASSWORD="zabbix_pwd" \
      -e MYSQL_ROOT_PASSWORD="root_pwd" \
      -d mysql:5.7 \
      --character-set-server=utf8 --collation-server=utf8_bin

docker run --name zabbix-java-gateway -t \
      -d zabbix/zabbix-java-gateway:latest

docker run --name zabbix-server-mysql -t \
      -e DB_SERVER_HOST="mysql-server" \
      -e MYSQL_DATABASE="zabbix" \
      -e MYSQL_USER="zabbix" \
      -e MYSQL_PASSWORD="zabbix_pwd" \
      -e MYSQL_ROOT_PASSWORD="root_pwd" \
      -e ZBX_JAVAGATEWAY="zabbix-java-gateway" \
      --link mysql-server:mysql \
      --link zabbix-java-gateway:zabbix-java-gateway \
      -p 10051:10051 \
      -d zabbix/zabbix-server-mysql:latest

docker run --name zabbix-web-nginx-mysql -t \
      -e DB_SERVER_HOST="mysql-server" \
      -e MYSQL_DATABASE="zabbix" \
      -e MYSQL_USER="zabbix" \
      -e MYSQL_PASSWORD="zabbix_pwd" \
      -e MYSQL_ROOT_PASSWORD="root_pwd" \
      --link mysql-server:mysql \
      --link zabbix-server-mysql:zabbix-server \
      -p 80:80 \
      -d zabbix/zabbix-web-nginx-mysql:latest