Docker入门篇数据卷先导课之文件挂载

1. Linux文件系统（File System）

为了彻底搞懂Docker的数据管理，我们不如多费点时间追本溯源。
先来看看Linux的文件系统，再重点理解Linux操作系统中的挂载的概念。
因为Docker数据卷的使用和Linux中对目录的挂载非常类似，所以搞懂了Linux文件系统中的挂载，对于我们深入理解Docker中的数据卷是非常有帮助的。

Windows文件系统

为了理解Linux的文件系统，我们可以对比一下我们最常用的Windows操作系统的文件系统。
在Windows操作系统中，点击我的电脑图标后，我们可以看到列出来的设备和驱动器，也就是我们常用的C盘、D盘、E盘。
这些盘里面就是一些目录或文件。

上图可以看到C盘，代表PC中插入的一块硬盘；如果再插入一个U盘，列表上会看到一个新的盘（比如D盘）。

Linux文件系统

但是在Linux系统中，没有C盘D盘的说法，文件是以根目录（/）开始的树形结构组织起来的。
根目录可以被认为文件系统的根，其他的分支是它的子目录，子目录下还可以嵌套子目录或文件。

相比Windows中的C盘，对应的是一块硬盘，但是在Linux中，etc、bin分别是一块硬盘吗？显然不一定是。
Linux系统使用的目录树形架构，但是我们的文件数据其实是放在磁盘分区槽中的。
那么目录树结构和磁盘内的数据是如何结合的呢？这就需要说到另一个话题——挂载（mount）。

Linux的文件挂载（mount）

挂载，顾名思义，就是把一个东西A挂到另一个东西B上去。
这里的A就是磁盘分区槽，我们的数据（010111二进制）真正存储的地方。
这里的B就是上图中的某个目录，也不一定只是在根目录下，设置就是根目录，可能子目录的子目录等，总之是目录或者是文件。

所以，所谓的挂载，就是把磁盘分区槽的数据放置在该目录下，这样的好处就是，进入这个目录，就可以直接读取这个分区槽的数据了！

上面的图片中，把分区1挂载到了根目录，把分区2挂载到了根目录下的home目录。

多说无益，我们找一套Linux环境一探究竟。

# df -h
/dev/sda2                       95G   36G   60G  38% /
/dev/sda1                       2.8G  271M  2.6G  10% /boot
138.48.48.150:/mnt/test/backup  4.9T  3.3T  1.4T  71% /data/backup

上面的结果可以看到：

1. 根目录/挂载的是**/dev/sda2**分区
2. /boot目录挂载的是**/dev/sda1**分区
3. 至于**/data/backup**这个目录更有意思，它挂载的是另一台server的其他分区

也就是根目录/和/boot挂载的是本地分区，/data/backup挂载的是外部服务器的分区（相当于网盘）

标准的来说，/dev/sda2应该叫文件系统，/boot应该叫挂载点。我们使用df命令查看文件系统的挂载情况。

我们的磁盘设备或者磁盘分区，都可以挂载到挂载点上。

挂载其实就是物理设备到逻辑路径的转换机制，最终的结果就是访问这个目录，就是访问这个存储设备！

Linux挂载测试

前一章讲的都是原理和结果，这一章我们通过实际运行命令，来0距离体验一下挂载mount的魅力。

查看已有分区

我们先用ll命令看看我们系统中的磁盘分区：

# ll /dev/sda*
brw-rw----. 1 root disk 8, 0 Feb 15 19:45 /dev/sda
brw-rw----. 1 root disk 8, 1 Feb 15 19:45 /dev/sda1
brw-rw----. 1 root disk 8, 2 Feb 15 19:45 /dev/sda2
brw-rw----. 1 root disk 8, 3 Feb 15 19:45 /dev/sda3

可以看到，开头的字母b，它不是d表示它不是目录，也不是f表示它不是普通文件，而是b表示它block块设备文件！

# cd /dev/sda1
-bash: cd: /dev/sda1: Not a directory
# vi /dev/sda1
"/dev/sda1" is not a file

Linux中万物皆文件，所以存储块设备文件，也算是一种特别的文件。

其实用fdisk命令看更精准
如下所示，我们设置可以看到每个分区开始和结束的位置，块大小

# fdisk -l
Disk /dev/sda: 107.4 GB, 107374182400 bytes, 209715200 sectors
Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disk label type: dos
Disk identifier: 0x000cc7a8

   Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/sda1   *        2048     5861375     2929664   83  Linux
/dev/sda2         5861376   205090815    99614720   83  Linux
/dev/sda3       205090816   209287167     2098176   82  Linux swap / Solaris

挂载情况

结合用df命令查看分区挂载情况：

# df -h
/dev/sda2                       95G   36G   60G  38% /
/dev/sda1                       2.8G  271M  2.6G  10% /boot
138.48.48.150:/mnt/test/backup  4.9T  3.3T  1.4T  71% /data/backup

因为/boot挂载了/dev/sda1这个分区，所以我们可以用cd命令进入到这个分区，查看及操作分区存储的数据文件：

# cd /boot/
# ll
total 174656
drwx------. 5 root root      132 Feb 12  2019 grub2
-rw-r--r--. 1 root root   611327 Apr 22  2018 initrd-plymouth.img
# touch Hello_mount
# ll
total 174656
drwx------. 5 root root      132 Feb 12  2019 grub2
-rw-r--r--. 1 root root   611327 Apr 22  2018 initrd-plymouth.img
-rw-r--r--. 1 root root        0 Feb 16 08:46 Hello_mount

umount卸载挂载

用umount命令卸载挂载

# umount -v /boot
umount: /boot (/dev/sda1) unmounted

再查看一下系统的挂载情况，发现已经找不到之前的/dev/sda1挂载到/boot目录了

# df -h
/dev/sda2                       95G   36G   60G  38% /
138.48.48.150:/mnt/test/backup  4.9T  3.3T  1.4T  71% /data/backup

再进入之前的挂载目录/boot，发现里面啥也没有

# ll /boot/
total 0

mount挂载

然后我们再用mount命令挂载回来

# mount /dev/sda1 /tmp/test

我们再看一下挂载情况，我们可以看到这个分区已经成功挂到了/tmp/test目录

# df -h
/dev/sda2                       95G   36G   60G  38% /
/dev/sda1                       2.8G  271M  2.6G  10% /tmp/test

再用ls命令查看这个目录的文件，发现和之前的/boot内容一模一样！

# ll
total 174656
drwx------. 5 root root      132 Feb 12  2019 grub2
-rw-r--r--. 1 root root   611327 Apr 22  2018 initrd-plymouth.img
-rw-r--r--. 1 root root        0 Feb 16 08:46 Hello_mount

这里挂载只是为了测试，所以最好还是把/dev/sda1挂载回/boot目录。另外使用手动挂载，系统重启后会失效，如果要一直生效，需要修改/etc/fstab

总结

通过挂载，我们可以将任意的存储设备（磁盘设备或分区）挂载到Linux的树形文件体系下的任意目录中，然后我们可以进入该目录，查看操作该设备或分区中存储的文件！