【Docker学习总结】16.Docker容器的数据卷

本文深入解析Docker数据卷的概念,包括其设计目的、架构理解及特点,通过实例演示如何在容器中创建和使用数据卷,实现数据持久化和共享。

Docker容器的数据卷

定义:

1.数据卷使经过特殊设计的目录,可以绕过联合文件系统,为一个或多个容器提供服务
2.数据卷设计的目的,在于数据的持久化,他完全独立于与容器的生命周期,因此,Docker不会在容器删除的同时删除其挂载的数据卷,也不会存在类似的垃圾收集机制,对容器引用的数据卷进行处理。

数据卷的架构理解:

1.独立于docker的存在。存在与宿主机中。与docker容器的生存在周期是分离的
2.本质上存在于宿主机的文件系统中
3.docker数据卷可以是目录,也可以是文件。
4.docker容器可以利用数据卷的技术可以与宿主机进行数据共享
5.同一个目录或者文件,可以支持多个容器的访问。实现了容器间的数据进行交换。

特点:

1.数据卷在容器启动时初始化,如果容器使用的镜像在挂载点包含了数据,这些数据会拷贝到新初始化的数据卷中。
2.数据卷可以在容器之间共享和重用
3.可以对数据卷里的内容直接进行修改
4.数据卷的变化不会影响镜像的更新
5.数据卷会一直存在,即使挂载数据卷的容器已经被删除

数据卷的使用:

 演示:

可以看出命令在本机创建了datavolume目录,在容器里面创建了data目录

可以看到在容器中添加的数据信息,在宿主机的数据卷目录同样可以查看!

我们可以通过docker inspect 容器ID/容器名的方式查看docker容器是否存在数据卷!

没有挂载数据卷的容器是下面这样的:

 

演示:

 

为容器创建只读权限的数据卷,所以该容器不能在数据卷目录创建文件,但是可以查看数据卷里面的文件!

使用docker inspect 容器名/容器ID 查看信息:

可以看到该容器的写权限是false! 

 

 

演示:

镜像文件内容:

mkdir /root/dockfile/df_test/

cd  /root/dockfile/df_test/

vim Dockerfile

FROM ubuntu:14.04

VOLUMES ["datavolume1","datavolume2"]

CMD /bin/bash

创建镜像:

 

使用新创建的镜像运行一个容器:

我们可以看到数据卷目录

 

同样的使用docker inspect 容器名/容器ID 命令查看数据卷信息

 用该镜像运行第二个容器:

docker inspect 容器名/容器ID 查看数据信息

我们可以看到2个不同的容器在宿主机上映射的文件目录是不一样的,所以这种dockerfile的方式创建的数据卷是没办法共享的! 

### Container介绍 Container(容器)是镜像的运行实例,类似轻量级沙盒,包含应用程序及其依赖项,具备隔离可移植性,各容器相互独立,拥有自己的文件系统、进程空间等。 ### Docker介绍(Docker初探) Docker是用于开发、部署运行应用程序的开源平台,采用容器化技术,将应用及其依赖打包成独立容器。核心组件有镜像、容器仓库,可解决不同环境中应用部署的兼容性问题。 ### 部署Docker 以Ubuntu系统为例,部署步骤如下: ```bash # 更新系统包列表 sudo apt update # 安装必要的依赖包 sudo apt install apt-transport-https ca-certificates curl software-properties-common # 添加Docker的官方GPG密钥 curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg | sudo gpg --dearmor -o /usr/share/keyrings/docker-archive-keyring.gpg # 添加Docker软件源 echo "deb [arch=amd64 signed-by=/usr/share/keyrings/docker-archive-keyring.gpg] https://download.docker.com/linux/ubuntu $(lsb_release -cs) stable" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/docker.list > /dev/null # 更新系统包列表 sudo apt update # 安装Docker Engine sudo apt install docker-ce docker-ce-cli containerd.io # 启动Docker服务并设置开机自启 sudo systemctl start docker sudo systemctl enable docker ``` ### Harbor部署(Docker仓库) Harbor是开源的企业级Docker仓库,用于存储管理Docker镜像,其组件以Docker容器形式构建,使用Docker Compose部署。部署步骤如下: 1. 下载Harbor离线安装包并解压: ```bash wget https://github.com/goharbor/harbor/releases/download/v2.5.0/harbor-offline-installer-v2.5.0.tgz tar xvf harbor-offline-installer-v2.5.0.tgz cd harbor ``` 2. 编辑`harbor.cfg`文件,配置相关参数。 3. 执行准备脚本: ```bash ./prepare ``` 4. 执行安装脚本: ```bash ./install.sh ``` ### Docker客户端操作 Docker客户端提供管理容器、镜像、网络等资源的命令,常用操作命令如下: - 查看Docker版本: ```bash docker version ``` - 查看Docker信息: ```bash docker info ``` - 拉取镜像: ```bash docker pull ubuntu:20.04 ``` - 运行容器: ```bash docker run -it ubuntu:20.04 /bin/bash ``` - 查看容器列表: ```bash docker ps -a ``` - 停止容器: ```bash docker stop <container_id> ``` - 删除容器: ```bash docker rm <container_id> ``` ### Docker数据卷 数据卷Docker持久化数据的机制,绕过容器文件系统,将数据存储在宿主机,实现数据持久化共享。示例如下: ```bash # 创建数据卷 docker volume create my_volume # 运行容器并挂载数据卷 docker run -it -v my_volume:/data ubuntu:20.04 /bin/bash ``` ### Docker网络架构 Docker提供多种网络模式,如`bridge`、`host`、`none`等。默认使用`bridge`网络模式,容器通过虚拟网桥宿主机其他容器通信。 ### Docker网络配置 可创建自定义网络,运行容器时指定网络,示例如下: ```bash docker network create my_network docker run -it --network my_network ubuntu:20.04 /bin/bash ``` ### 跨主机容器通讯 可使用Docker的overlay网络或第三方工具(如Weave Net、Flannel)实现跨主机容器通讯。以overlay网络为例,先创建Swarm集群,再创建overlay网络: ```bash # 初始化Swarm集群 docker swarm init # 创建overlay网络 docker network create -d overlay my_overlay_network ``` ### 创建镜像 使用Dockerfile创建自定义镜像,示例如下: ```Dockerfile # 使用基础镜像 FROM ubuntu:20.04 # 安装必要的软件包 RUN apt update && apt install -y nginx # 复制配置文件 COPY nginx.conf /etc/nginx/nginx.conf # 暴露端口 EXPOSE 80 # 启动Nginx服务 CMD ["nginx", "-g", "daemon off;"] ``` 使用以下命令构建镜像: ```bash docker build -t my_nginx:v1 . ``` ### Namespace介绍 Namespace是Linux内核的隔离机制,用于隔离系统资源(如进程、网络、文件系统等),Docker利用Namespace实现容器隔离性。 ### Cgroup介绍 Cgroup是Linux内核的资源管理机制,用于限制监控容器使用的系统资源(如CPU、内存、磁盘I/O等),使Docker能精确控制容器资源使用。 ### Overlay覆盖文件系统 OverlayFS是Docker常用的存储驱动,通过分层方式管理镜像容器的文件系统。 ### Docker-compose Docker Compose用于定义运行多容器Docker应用,通过YAML文件配置应用的服务、网络数据卷等。示例如下: ```yaml version: '3' services: web: image: nginx:latest ports: - "80:80" volumes: - ./nginx.conf:/etc/nginx/nginx.conf db: image: mysql:8.0 environment: - MYSQL_ROOT_PASSWORD=password - MYSQL_DATABASE=mydb ``` 使用以下命令启动Docker Compose项目: ```bash docker-compose up -d ```
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