卷

目录

卷是容器的持久化数据存储，由 Docker 创建和管理。您可以使用 docker volume create 命令显式创建一个卷，或者 Docker 可以在创建容器或服务期间创建一个卷。

当您创建一个卷时，它会存储在 Docker 主机上的一个目录中。当您将卷挂载到容器中时，这个目录就是挂载到容器中的内容。这与绑定挂载的工作方式类似，不同之处在于卷由 Docker 管理，并且与主机核心功能隔离。

何时使用卷

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的目录结构和操作系统，但卷完全由 Docker 管理。卷是以下用例的良好选择：

  • 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 容器上都可用。
  • 卷可以更安全地在多个容器之间共享。
  • 新卷的内容可以由容器或构建预先填充。
  • 当您的应用程序需要高性能 I/O 时。

如果您需要从主机访问文件，卷不是一个好的选择，因为卷完全由 Docker 管理。如果您需要从容器和主机访问文件或目录，请使用绑定挂载。

卷通常比直接向容器写入数据更好，因为卷不会增加使用它的容器的大小。使用卷也更快；写入容器的可写层需要存储驱动程序来管理文件系统。存储驱动程序提供了一个联合文件系统，使用 Linux 内核。与直接写入主机文件系统的卷相比，这种额外的抽象降低了性能。

如果您的容器生成非持久性状态数据，请考虑使用 tmpfs 挂载，以避免永久存储数据，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（递归私有）绑定传播，并且绑定传播对于卷是不可配置的。

卷的生命周期

卷的内容存在于特定容器的生命周期之外。当容器被销毁时，可写层也随之销毁。使用卷可以确保即使使用它的容器被删除，数据仍然是持久的。

一个给定的卷可以同时挂载到多个容器中。当没有正在运行的容器使用卷时，该卷仍然对 Docker 可用，并且不会被自动删除。您可以使用 docker volume prune 删除未使用的卷。

在现有数据上挂载卷

如果您将一个非空卷挂载到容器中一个已存在文件或目录的目录中，那么预先存在的文件会被挂载所遮盖。这类似于您在 Linux 主机上将文件保存到 /mnt，然后将一个 USB 驱动器挂载到 /mnt。/mnt 的内容将被 USB 驱动器的内容所遮盖，直到 USB 驱动器被卸载。

对于容器，没有直接的方法可以移除挂载以再次显示被遮蔽的文件。最好的选择是重新创建没有该挂载的容器。

如果您将一个空卷挂载到容器中一个已存在文件或目录的目录中，这些文件或目录默认会被传播（复制）到卷中。类似地，如果您启动一个容器并指定一个尚不存在的卷，Docker 会为您创建一个空卷。这是预填充另一个容器所需数据的好方法。

要防止 Docker 将容器的预先存在的文件复制到空卷中，请使用 volume-nocopy 选项，请参阅 --mount 的选项。

命名卷和匿名卷

卷可以是命名的或匿名的。匿名卷会被赋予一个随机名称，保证在给定的 Docker 主机内是唯一的。与命名卷一样，匿名卷即使在删除使用它们的容器后也会持久存在，除非您在创建容器时使用 --rm 标志，在这种情况下，与该容器关联的匿名卷将被销毁。请参阅删除匿名卷。

如果您连续创建多个容器，每个容器都使用匿名卷，那么每个容器都会创建自己的卷。匿名卷不会自动在容器之间重用或共享。要在两个或多个容器之间共享一个匿名卷，您必须使用随机的卷 ID 来挂载该匿名卷。

语法

要使用 docker run 命令挂载卷，您可以使用 --mount 或 --volume 标志。

$ docker run --mount type=volume,src=<volume-name>,dst=<mount-path>
$ docker run --volume <volume-name>:<mount-path>

总的来说，--mount 更受推荐。主要区别在于 --mount 标志更明确，并支持所有可用选项。

如果您想执行以下操作，必须使用 --mount：

--mount 选项

--mount 标志由多个键值对组成，用逗号分隔，每个键值对由一个 <key>=<value> 元组构成。键的顺序不重要。

$ docker run --mount type=volume[,src=<volume-name>],dst=<mount-path>[,<key>=<value>...]

--mount type=volume 的有效选项包括：

选项描述
source, src挂载的来源。对于命名卷，这是卷的名称。对于匿名卷，此字段被省略。
destination, dst, target文件或目录在容器中挂载的路径。
volume-subpath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，该子目录必须存在于卷中。请参阅挂载卷子目录。
readonly, ro如果存在，会导致卷以只读方式挂载到容器中。
volume-nocopy如果存在，当卷为空时，目标位置的数据不会被复制到卷中。默认情况下，如果挂载的卷为空，目标位置的内容会被复制到其中。
volume-opt可以指定多次，接受一个键值对，由选项名称及其值组成。
示例
$ docker run --mount type=volume,src=myvolume,dst=/data,ro,volume-subpath=/foo

--volume 的选项

--volume 或 -v 标志由三个字段组成，用冒号（:）分隔。这些字段必须按正确的顺序排列。

$ docker run -v [<volume-name>:]<mount-path>[:opts]

对于命名卷，第一个字段是卷的名称，在给定的主机上是唯一的。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，是一个逗号分隔的选项列表。对于数据卷，--volume 的有效选项包括：

选项描述
readonly, ro如果存在，会导致卷以只读方式挂载到容器中。
volume-nocopy如果存在，当卷为空时，目标位置的数据不会被复制到卷中。默认情况下，如果挂载的卷为空，目标位置的内容会被复制到其中。
示例
$ docker run -v myvolume:/data:ro

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。

创建一个卷

$ docker volume create my-vol

列出卷

$ docker volume ls

local               my-vol

检查一个卷

$ docker volume inspect my-vol
[
    {
        "Driver": "local",
        "Labels": {},
        "Mountpoint": "/var/lib/docker/volumes/my-vol/_data",
        "Name": "my-vol",
        "Options": {},
        "Scope": "local"
    }
]

删除一个卷

$ docker volume rm my-vol

启动带卷的容器

如果您启动一个带有尚不存在的卷的容器，Docker 会为您创建该卷。以下示例将卷 myvol2 挂载到容器的 /app/ 中。

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了 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 来验证 Docker 是否创建了该卷并且挂载正确。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": ""
    }
],

这显示了挂载是一个卷，显示了正确的源和目标，并且挂载是可读写的。

停止容器并删除卷。请注意，删除卷是一个独立的步骤。

$ docker container stop devtest

$ docker container rm devtest

$ docker volume rm myvol2

使用 Docker Compose 的卷

以下示例展示了一个带卷的单个 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 之外创建一个卷，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。

启动带卷的服务

当您启动一个服务并定义一个卷时，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，任何容器都无法共享此数据。然而，一些卷驱动程序确实支持共享存储。

以下示例启动一个包含四个副本的 nginx 服务，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 来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

删除服务不会删除由该服务创建的任何卷。删除卷是一个独立的步骤。

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（如 /app/）中有文件或目录，Docker 会将该目录的内容复制到卷中。然后，容器挂载并使用该卷，其他使用该卷的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 目录的内容填充新卷 nginx-vol。这是 Nginx 存储其默认 HTML 内容的地方。

--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

运行这些示例中的任何一个后，运行以下命令来清理容器和卷。请注意，删除卷是一个独立的步骤。

$ 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，以便更改传播回 Docker 主机。而在其他时候，容器只需要对数据进行只读访问。多个容器可以挂载同一个卷。您可以同时将单个卷对某些容器挂载为可读写，而对其他容器挂载为只读。

以下示例更改了前一个示例。它通过在容器内的挂载点后，向（默认为空的）选项列表添加 ro，将目录挂载为只读卷。如果存在多个选项，您可以使用逗号将它们分隔开。

--mount 和 -v 示例具有相同的结果。

$ 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 来验证 Docker 是否正确地创建了只读挂载。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。删除卷是一个独立的步骤。

$ docker container stop nginxtest

$ docker container rm nginxtest

$ docker volume rm nginx-vol

挂载卷子目录

当您将卷挂载到容器时，可以使用 --mount 标志的 volume-subpath 参数指定要使用的卷的子目录。您指定的子目录必须在您尝试将其挂载到容器之前存在于卷中；如果它不存在，挂载将失败。

如果您只想与容器共享卷的特定部分，指定 volume-subpath 会很有用。例如，假设您有多个正在运行的容器，并且您希望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，并将该子目录挂载到容器中。

以下示例创建一个 logs 卷，并在该卷中初始化子目录 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。此示例假定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

通过这种设置，容器将其日志写入 logs 卷的不同子目录中。容器无法访问其他容器的日志。

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。

shared storage

在开发应用程序时，有几种方法可以实现这一点。一种是在您的应用程序中添加逻辑，将文件存储在像 Amazon S3 这样的云对象存储系统上。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。

卷驱动程序让您可以将底层存储系统与应用程序逻辑分离开来。例如，如果您的服务使用带有 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

当您使用 docker volume create 创建卷时，或者当您启动一个使用尚未创建的卷的容器时，您可以指定一个卷驱动程序。以下示例使用 rclone/docker-volume-rclone 卷驱动程序，首先在创建独立卷时，然后是启动一个创建新卷的容器时。

注意

如果您的卷驱动程序接受一个逗号分隔的列表作为选项，您必须从外部 CSV 解析器中转义该值。要转义一个 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挂载选项列表。此示例显示了转义该列表的正确方法。

$ 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>

初始设置

以下示例假设您有两个节点，其中第一个是 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 rclone/docker-volume-rclone 插件：

$ docker plugin install --grant-all-permissions rclone/docker-volume-rclone --aliases rclone

使用卷驱动程序创建卷

此示例将主机 1.2.3.4 上的 /remote 目录挂载到一个名为 rclonevolume 的卷中。每个卷驱动程序可以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 \
  -d rclone \
  --name rclonevolume \
  -o type=sftp \
  -o path=remote \
  -o sftp-host=1.2.3.4 \
  -o sftp-user=user \
  -o "sftp-password=$(cat file_containing_password_for_remote_host)"

该卷现在可以被挂载到容器中。

启动一个使用卷驱动程序创建卷的容器

注意

如果卷驱动程序要求您传递任何选项，您必须使用 --mount 标志来挂载卷，而不是 -v。

$ docker run -d \
  --name rclone-container \
  --mount type=volume,volume-driver=rclone,src=rclonevolume,target=/app,volume-opt=type=sftp,volume-opt=path=remote, volume-opt=sftp-host=1.2.3.4,volume-opt=sftp-user=user,volume-opt=-o "sftp-password=$(cat file_containing_password_for_remote_host)" \
  nginx:latest

创建一个创建 NFS 卷的服务

以下示例展示了如何在创建服务时创建一个 NFS 卷。它使用 10.0.0.10 作为 NFS 服务器，/var/docker-nfs 作为 NFS 服务器上导出的目录。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，而无需在您的主机上配置挂载点。

$ 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 cifs-volume

如果您指定的是主机名而不是 IP，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。以下示例展示了如何创建并使用一个文件作为块存储设备，以及如何将该块设备作为容器卷进行挂载。

重要

以下过程仅为示例。这里阐述的解决方案不建议作为通用做法。除非您对自己的操作充满信心，否则不要尝试这种方法。

块设备挂载的工作原理

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，并将您传递的选项原封不动地转发给它。Docker 没有在 Linux 内核支持的原生挂载功能之上实现任何额外的功能。

如果您熟悉 Linux mount 命令，您可以将 --mount 选项想象成以下方式转发给了 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，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

从正在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 选项运行容器会以与您执行前一个示例中的 mount 命令相同的方式设置挂载。

$ 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。这就是为什么 docker run 命令使用 --mount 选项。

示例：在容器中挂载块设备

以下步骤创建一个 ext4 文件系统并将其挂载到一个容器中。您的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 文件上构建一个文件系统：

    $ mkfs.ext4 disk.raw

  3. 创建一个循环设备：

    $ losetup -f --show disk.raw
/dev/loop5
    注意

    losetup 创建一个临时的循环设备，该设备在系统重启后或通过 losetup -d 手动移除后会被删除。

  4. 运行一个将循环设备挂载为卷的容器：

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

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

  5. 完成后，当设备从容器中卸载时，分离循环设备以从主机系统中移除该设备：

    $ losetup -d /dev/loop5

备份、恢复或迁移数据卷

卷对于备份、恢复和迁移非常有用。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，该命令将 dbdata 卷的内容打包到 /backup 目录内的 backup.tar 文件中。
$ docker run --rm --volumes-from dbstore -v $(pwd):/backup ubuntu tar cvf /backup/backup.tar /dbdata

当命令完成且容器停止时，它会创建 dbdata 卷的备份。

从备份恢复卷

有了刚创建的备份，您可以将其恢复到同一个容器，或者恢复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"

您可以使用这些技术，通过您喜欢的工具来自动化备份、迁移和恢复测试。

删除卷

在您删除容器后，Docker 数据卷仍然存在。需要考虑两种类型的卷：

  • 命名卷有一个来自容器外部的特定来源，例如 awesome:/bar。
  • 匿名卷没有特定的来源。因此，当容器被删除时，您可以指示 Docker Engine 守护进程移除它们。

删除匿名卷

要自动移除匿名卷，请使用 --rm 选项。例如，此命令创建一个匿名的 /foo 卷。当您移除容器时，Docker Engine 会移除 /foo 卷，但不会移除 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 绑定了这些卷，卷的定义会被复制，并且在第一个容器被移除后，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

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