docker持久化

        上周学习了docker的dockerfile，这周会往下学习一下docker的持久化；提到持久化，首先会涉及到一个UnionFS的概念；

1、什么是UnionFS?

        docker创建镜像的时候，会将各种依赖包括操作系统OS、工具包、依赖库等都放在文件系统（FS）中，这样容器进程调用各项依赖都在这个文件系统目录里，从而实现环境一致性；

        但是镜像是只读的，为了实现镜像的复用性，docker引入了层（layer）的概念；当镜像被docker run后，会在这个镜像的顶部添加一个新的可写层，这便是容器层；这个容器层和上一层的镜像层组成了container的运行时态；

        在容器层对FS的修改不会影响到上一层的FS；这一层一层的FS便组合成为了UnionFS,以下是专业的定义：

        联合文件系统（UnionFS）是一种分层、轻量级并且高性能的文件系统，它支持对文件系统的修改作为一次提交来一层层的叠加，同时可以将不同目录挂载到同一个虚拟文件系统下；

        比较遗憾的是，UnionFS并未做到数据持久化，在容器丢失或被删除后，容器层所做的修改也全部丢失，同时也存在着迁移和备份困难、读写效率低的问题；

        为了保存容器层的修改，docker提供了数据卷持久化；

2、什么是数据卷？

       数据卷是宿主机中的一个特殊的文件或目录，与容器中的另一个文件/目录直接关联；数据卷是完全独立于容器的生命周期、它可以绕过UnionFS，为一个或多个容器提供访问；

数据卷的特点为：

        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，这些数据会被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像镜像的更新;

        5)卷会一直存在，即使挂载数据卷的容器已经被删除;

3、数据持久化

        目前docker是提供了3种持久化数据的方式：

        卷（volume）、绑定挂载（bind mount）、临时挂载（tmpfs mount）;

方式	说明	备注
卷（volume）	存于宿主机文件系统中的某个目录如/var/lib/docker/volumes/	非docker进程无权修改其中数据
绑定挂载（bind mount）	存于宿主机文件系统中的任意位置	非docker进程可以修改其中数据
临时挂载（tmpfs mount）	存于宿主机内存中	容器停止，tmpfs mount会被移除

3.1 卷（volume）

        多个容器可以通过读写或只读访问一个volume；当容器停止时，volume仍然存在，只有当显式删除时，volume才会被删除掉；以下学习一下volume的用法；

        1）为容器添加卷  (volume)

docker run --name tomcat2  -v /docker/data_volume:/data:ro -it centos  /bin/bash 

        /docker/data_volume为宿主机目录，/data为容器目录，ro为只读权限

       创建容器以后呢，进入容器可以看到目录下已经有dir123的目录，且添加目录显示只读；

2）创建一个卷  (volume)

docker volume create data_volume

         以下是创建了一个data_volume的卷；

        

3）查看所有卷 (volume)

docker volume list

4）查看卷（volume）的详细信息

docker volume inspect data_volume

        可以看到他的创建日期、驱动、挂载点等信息；

5）删除卷 (volume)

docker volume rm -f data_volume 

6）使用dockerfile构建卷 (volume)

FROM centos MAINTAINER chililopp LABEL version ="1.0" WORKDIR /etc RUN rm -f yum.repos.d/* RUN curl -o /etc/yum.repos.d/CentOS-Base.repo https://mirrors.aliyun.com/repo/Centos-vault-8.5.2111.repo RUN yum -y install wget RUN yum -y install zip  WORKDIR /usr ADD jdk-8u212-linux-x64.tar.gz local COPY etl_tomcat.zip local  RUN cp ~/.bash_profile ~/.bash_profile.bak RUN source ~/.bash_profile WORKDIR local RUN unzip etl_tomcat.zip WORKDIR /usr/local/etl_tomcat/bin EXPOSE 8090 VOLUME ["/data1","data2"]

这是我之前构建的tomcat的镜像，我再其中加上VOLUME ["/data"]，创建好容器以后，发现会自动创建卷,而且容器中自动创建了目录；

7）挂载卷 (volume)容器

        命名的容器挂载卷，其他容器通过挂载这个容器实现数据共享；

docker run --name centos --volumes-from=tomcat  -itd centos /bin/bash

进入容器中看看，同样是创建了data1和data2两个目录

tomcat的data1中创建目录，centos中的data1同样可以看到

8）备份卷 (volume)

docker run --volumes-from tomcat -v /root/backup:/backup --name tomcat-copy centos tar zcvf /backup/data-volume.tar.gz /data1 

查看一下back下的目录，发现是有data-volume.tar.gz文件

9）还原卷 (volume)

docker run --volumes-from tomcat -v /root/backup:/backup --name tomcat-tar centos tar zxvf /backup/data-volume.tar.gz -C /data1 

原来是将/data1下文件均删除：

还原以后存在；

3.2 绑定挂载（bind mount）

        需要手动在宿主机上创建挂载的目录（或者利用现有的），数据直接存在了宿主机硬盘上，删除容器或者卸载docker，数据并不会消失。

        以下学习一下bind mount的用法；

         1）为容器添加挂载（bind mount）

           其用法和使用volume添加卷类似：

docker run --name tomcat_bind  --mount type=bind,src=/docker/data_volume,dst=/data  -it centos  /bin/bash

        src为宿主机路径，dst为容器路径；

3.3 临时挂载（tmpfs mount）

        tmpfs mount只在linux中支持；相对于volume和bind mount，tmpfs mount是临时的，只在主机内存中持久化。当容器停止，tmpfs mount会被移除。对于临时存放敏感文件很有用；且多个容器之间无法共享tmpfs mount；

        1）为容器添加挂载（tmpfs mount）

docker run --name tomcat_tmpfs  --tmpfs /data1  -it centos  /bin/bash 

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        我是chililopp，正在学习k8s，之后如果有新的总结或者体验也会发出来，如果有说的不对的地方，还请指点，十分感谢阅读！