[TOC]
## 一 容器數據持久化和共享方案
### A.為什么要使用docker數據持久化
正常情況下,刪除容器,容器中所有的文件也會被刪除。所以需要能持久化容器中數據的方法,也就是數據卷
**數據卷(Data Volume)的作用:**
1. 持久化容器運行過程中產生的數據文件
2. 實現多個容器間的文件共享。
3. 實現多個主機間有狀態容器的遷移
### B.docker數據卷的分類
在集群環境下,數據卷分為:
1. 單機內容器間的數據持久化和共享
* 數據卷[Data Volume]
* 綁定掛載[bind mount]
* 容器管理卷[docker managed volume]
* 容器卷[volume container]
2. 跨主機容器間的數據持久化和共享
* 使用分布式文件系統(如NFS)
* 使用volume driver實現跨主機存儲
* Rex-Ray插件
* [更多官方插件](https://docs.docker.com/engine/extend/legacy_plugins/#volume-plugins)
### C.容器間互連的方式
容器互聯大體有以下三種方式:
* 基于volume的互聯
* 基于link的互聯
* 基于網絡的互聯
> 其中基于網絡的互連會在網絡部分單獨寫,基于volume的互連和基于link的互連會在本節詳細說明
## 二 數據卷的使用詳情
數據卷[Data Volume]就是將宿主機中的一個文件或目錄掛載到容器中,供容器使用,分為綁定卷[bind mount]和容器管理卷[docker managed volume],區別是
| 區別點? | bind mount | docker managed volume |
| --- | --- | --- |
| volume 位置 | 可任意指定 | /var/lib/docker/volumes/... |
| 對已有mount point 影響 | 隱藏并替換為 volume | 原有數據復制到 volume |
| 是否支持單個文件 | 支持 | 不支持,只能是目錄 |
| 權限控制 | 可設置為只讀,默認為讀寫權限 | 無控制,均為讀寫權限 |
| 移植性 | 移植性弱,與 host path 綁定 | 移植性強,無需指定 host 目錄 |
### A.常見的docker數據卷命令
* 創建一個數據卷
`docker volume create
xxx`
* 查看數據卷列表
`docker volume ls
`
* 刪除一個數據卷
`docker volume rm
`
* 查看一個數據卷的屬性
`docker volume inspect
`
### B.`-v`參數掛載數據卷的語法
1. 掛載數據卷語法
` -v 掛載源:掛載目的[:其他選項]
`
* 使用舉例:
` docker run -d -p 80:80 -v /data/test/:/usr/share/nginx/html nginx`
>其他選項一般只有一個`ro`只讀選項常用,不舉例了
2. -v參數用法詳解
| `-v`參數所跟選項 | 舉例 | 導致的結果 |
| --- | --- | --- |
| A:不跟任何選項 | -v | 根據創建鏡像的dockerfiled的配置進行掛載 |
| B:只寫一個目錄 | -v /data | 表示只有掛載目的,會自動創建掛載源 |
| C:源目都有[四種] | -v xxx:/test | 又如下分四種情況 |
| C1:源目都是目錄 | -v /data/:/test | 將主機的data目錄掛載到容器的test目錄 |
| C2:源目都是文件 | -v ~/f.txt:/test/b.txt | 用主機文件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 | 掛載容器管理卷noah為容器目錄/test |
| C4:源是容器管理卷[未建] | -v noah:/test | 創建并掛載容器管理卷,并用容器目錄中的數據初始化容器管理卷 |
### C.綁定掛載[bind mount]的使用
先創建好一個目錄和里面的測試文件,然后創建實例的時候,直接加參數掛載到相應的目錄即可
1. **準備數據**
```sh
mkdir -p /data/test/
echo 'this is test ----------> bind mount' >/data/test/index.html
```
2. **創建`bind mount`的容器**
```sh
docker run -d -p 80:80 -v /data/test/:/usr/share/nginx/html nginx
```
3. **驗證結果**
```sh
[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
#可見已經將目錄成功掛載到容器中,并且可以實時更新
```
4. **用`inspect `查看鏡像信息**
```sh
[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. 手動創建卷"noah-v1"并寫入文件
```
docker volume create noah-v1
echo 'this is noah-v1 vol' >/var/lib/docker/volumes/noah-v1/_data/index.html
```
2. 分別用三種方式創建含容器管理卷的容器
```sh
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
```
>針對第一條命令,未指定掛載源時,自動創建一個卷
>針對第二條命令,指定的掛載源不存在時,自動創建卷并命名
>針對第三條命令,指定的掛載源存在時,直接掛載該卷
3. 分別curl三個端口看結果
```
[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]的使用詳情
volume container 是專門為其他容器提供 volume 的容器。它提供的卷可以是 bind mount,也可以是 docker managed volume。
### A.volume container 的特點:
1. **實現了容器與 host 的解耦**
與 bind mount 相比,不必為每一個容器指定 host path,所有 path 都在 volume container 中定義好了,容器只需與 volume container 關聯。
2. 有利于配置的規范和標準化
使用 volume container 的容器其 mount point 是一致的,有利于配置的規范和標準化,但也帶來一定的局限,使用時需要綜合考慮。
### B. 容器卷實操演示
創建一個名為`vc_data`的容器, mount 了1個`docker managed volume`,其他容器可以通過`--volumes-from`使用`vc_data`這個 volume container:
>注意這里執行的是`docker create`命令,這是因為 volume container 的作用只是提供數據,它本身不需要處于運行狀態。
1. 創建容器卷容器
```sh
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
```
2. 通過`docker inspect`可以查看到信息
```sh
[root@docker01 ~]# docker inspect vc_data |grep -A 4 Mounts
"Mounts": [
{
"Type": "volume",
"Name": "noah-v2",
"Source": "/var/lib/docker/volumes/noah-v2/_data",
```
3. 其他容器掛載`vc_data`
```sh
docker run -d -p 801:80 --volumes-from vc_data nginx
docker run -d -p 802:80 --volumes-from vc_data nginx
```
4. 查看結果驗證
```sh
[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
```
5. 修改數據驗證共享
```sh
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
```
可見,兩個容器已經成功共享了 volume container 中的 volume。
## 五 volume的備份和恢復
### A. 備份和恢復
volume 實際上是 host 文件系統中的目錄和文件,而我們所有的本地鏡像都存在 host 指定目錄的
1. 無私有registry時,在`/var/lib/docker/volumes/`目錄
2. 有私有registry時,在registry創建時指定的目錄
我們要做的就是定期備份這個目錄,如果數據損壞了,直接用之前備份的數據拷貝到 對應目錄就可以了。
### B. 倉庫遷移
如果我們想使用更新版本的 Registry,這就涉及到數據遷移,步驟是:
1. docker stop 停止當前 Registry 容器。
2. 啟動新版本容器并 mount 原有 volume。
`docker run -d -p 5000:5000 -v /myregistry:/var/lib/registry registry:latest
`
當然,在啟用新容器前要確保新版本的默認數據路徑是否發生變化。
### C. 銷毀
docker 不會銷毀 bind mount,刪除數據的工作只能由 host 負責。
對于 docker managed volume,在刪除容器時可以帶上 -v 參數,會將容器使用到的 volume 一并刪除(前提是沒有其他容器 mount 該 volume)
如果刪除容器時沒有帶 -v ,就會產生孤兒 volume,對于孤兒volume:
1. 用 `docker managed volume` 進行維護。
2. 刪除孤兒volume `docker volume rm` .
3. 批量刪除孤兒 volume,`docker volume rm $(docker volume ls -q)`
## 六 link連接容器進行互連
### A. link基本功能演示
`--link`參數格式為`--link name:alias`,其中name是要鏈接的容器名稱,alias是這個連接的別名。
Docker通過**環境變量**和**更新/etc/hosts文件**兩種方式為容器公開連接信息
1. 用link方式創建容器
```sh
docker run -d --name web01 -e DBNAME=demo nginx:latest
docker run -it --link web01:test01 centos:6.9
```
2. 在test01容器中驗證
```sh
[root@142f76fd54d1 /]# curl -sL -w "%{http_code}\n" web01 -o /dev/null
200
```
3. 查看hosts文件和env環境變量
```sh
[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
通過用容器方式快速部署zabbix的案例,來說明link在實際使用中的應用
```sh
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
```
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