卷

卷是持久化 Docker 容器生成和使用的首选机制。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。卷比绑定挂载具有多个优势。

• 卷比绑定挂载更容易备份或迁移。
• 可以使用 Docker CLI 命令或 Docker API 管理卷。
• 卷可在 Linux 和 Windows 容器上运行。
• 卷可以更安全地在多个容器之间共享。
• 卷驱动程序允许你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 主机的绑定挂载性能高得多。

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。

如果你的容器生成非持久性状态数据，请考虑使用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，并且卷的绑定传播不可配置。

选择 -v 或 --mount 标志

一般来说，--mount 更明确且更冗长。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语法将它们分开。以下是每个标志语法的比较。

如果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。

  • 对于命名卷，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。
  • 第二个字段是在容器中挂载文件或目录的路径。
  • 第三个字段是可选的，是一个用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，每个键值对由一个<key>=<value>元组组成。--mount语法比-v或--volume更冗长，但键的顺序并不重要，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 的值是文件或目录在容器中挂载的路径。可以指定为 destination、dst 或 target。
  • volume-subpath 选项指定要挂载到容器中的卷内子目录的路径。在将卷挂载到容器之前，子目录必须存在于卷中。请参阅 挂载卷子目录。
  • 如果存在 readonly 选项，则绑定挂载将 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，它包含选项名称及其值的键值对。

警告

如果您的卷驱动程序接受逗号分隔的列表作为选项，则必须从外部 CSV 解析器转义该值。要转义 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>

下面的示例尽可能同时显示 --mount 和 -v 语法，--mount 放在前面。

-v 和 --mount 行为之间的区别

与绑定挂载相反，卷的所有选项都可用于 --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

如果使用尚不存在的卷启动容器，Docker 将为您创建该卷。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，否则不能同时运行它们。

$ 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，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 一起使用

以下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 会创建一个卷。当您随后运行该命令时，Docker 会重用相同的卷。

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

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。如果您使用 local 卷驱动程序，则这些容器都不能共享此数据。但是，某些卷驱动程序确实支持共享存储。

以下示例启动一个带有四个副本的 nginx 服务，每个副本都使用名为 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。删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。将卷挂载到服务的容器中时，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，则 Docker 会将目录的内容复制到卷中。然后，容器会挂载并使用该卷，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 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

运行以下任一示例后，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。在其他情况下，容器只需要对数据进行读访问。多个容器可以挂载同一卷。您可以同时将单个卷作为读写方式挂载到某些容器，并作为只读方式挂载到其他容器。

以下示例更改了上面的示例。它通过在容器内的挂载点之后，将 ro 添加到（默认情况下为空）选项列表中，将目录作为只读卷挂载。如果存在多个选项，可以使用逗号将它们分隔。

--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 是否已正确创建只读挂载。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，并删除卷。删除卷是一个单独的步骤。

$ 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子目录。在尝试将其挂载到容器之前，您指定的子目录必须存在于卷中；如果不存在，则挂载将失败。

如果您只想与容器共享卷的特定部分，则指定 volume-subpath 非常有用。例如，假设您正在运行多个容器，并且想要将每个容器的日志存储在共享卷中。您可以在共享卷中为每个容器创建一个子目录，并将子目录挂载到容器。

以下示例创建一个 logs 卷，并在卷中初始化子目录 app1 和 app2。然后，它启动两个容器，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。容器无法访问其他容器的日志。

在多台机器之间共享数据

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才能访问相同的文件。

在开发应用程序时，有几种方法可以实现此目的。一种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，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

使用 docker volume create 创建卷时，或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，如果两个主机配置了共享密钥，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 标志来挂载卷，而不能使用 -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，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

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

如果指定主机名而不是 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

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

以下步骤仅为示例。此处所示的解决方案并不推荐作为常规做法。除非您确信自己了解操作，否则请勿尝试此方法。

挂载块设备的工作原理

在底层，使用local存储驱动程序的--mount标志会调用Linux的mount系统调用，并原样转发您传递给它的选项。Docker不会在Linux内核支持的原生挂载功能之上实现任何额外功能。

如果您熟悉Linux mount命令，您可以将--mount选项视为以如下方式转发到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

从运行的容器的角度来看，以下docker run命令实现了类似的结果。使用此--mount选项运行容器，其设置挂载的方式与您从前面的示例中执行mount命令的方式相同。

$ 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

以下步骤创建了一个ext4文件系统并将其挂载到容器中。系统的文件系统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文件中构建文件系统

   $ 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，该设备会在系统重新启动后被移除，或者可以使用losetup -d手动移除。

4. 运行一个将循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。

5. 完成后，并且设备已从容器中卸载，请分离循环设备以将其从主机系统中移除

   $ losetup -d /dev/loop5
   

备份、恢复或迁移数据卷

卷对于备份、还原和迁移很有用。使用--volumes-from标志创建一个挂载该卷的新容器。

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

在下一个命令中

• 启动一个新容器并从dbstore容器挂载卷
• 将本地主机目录挂载为/backup
• 传递一个命令，将dbdata卷的内容打包成/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时，它会创建一个dbdata卷的备份。

从备份中恢复卷

有了刚刚创建的备份，您可以将其还原到同一个容器，也可以还原到您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"

您可以使用以上技术，使用您首选的工具自动执行备份、迁移和还原测试。

删除卷

删除容器后，Docker数据卷仍然存在。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，当容器被删除时，您可以指示Docker Engine守护程序删除它们。

删除匿名卷

要自动删除匿名卷，请使用--rm选项。例如，此命令创建一个匿名/foo卷。删除容器时，Docker Engine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

后续步骤

• 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。