5.1.1.1. 前言

volume 是保存 Docker 容器生成、使用数据的首选机制。与 bind mounts 相识，都依赖于主机的目录结构，但是 volume（卷） 完全由 Docker 进行管理管理。使用 volume 由以下优点：

• 相对于 bind mounts，volume 更容易备份、迁移和恢复数据。
• 你完全可以通过 Docker CLI 命令和 Docker API 进行管理 volumes。
• volume 同时适用于 Linux 和 Windows 平台。
• 在多容器之间分享数据 volumes 显得更加安全。
• 使用 volumes 可以实现在远程主机或云上存储以及加密卷的内容数据。
• 创建一个新 volumes 时可以通过容器预先填充数据内容。

此外，卷（volumes）相比于容器的可写层持久化数据更具有优势，因为卷不会增加使用它的容器的大小。并且，卷独立与容器的生命周期之外。可以通过下面这张图 了解卷相比较 bind mount 和 tmpfs mount 之间数据存储位置的不同。

如果容器生成的是非持久化数据，可以考虑使用 tmpfs mount 以避免将数据永久存储在宿主机器中的任何位置，并且通过避免写入容器的可写层来提高 容器的性能。

卷（volumes）使用 rprivate 绑定传播（propagation），并且卷不可配置绑定传播。

5.1.1.2. --volume 和 --mount

从 docker 诞生之初，-v 或 --volume 选项一直使用于独立容器，--mount 选项则是使用于 swarm 集群服务中。不过，从 Docker v17.06 开始，--mount 同样适用于独立容器。与 --volume 相比较，--mount 语法更清晰直观。它们之间最大的区别在于 --volume 语法是将所有选项组合在一个字段中，而 --mount 语法 则将他们分开。

[info] 小提示

新手应该尝试使用 --mount 语法，因为该语法使用起来比 --volume 更加简单。

如果你需要为卷（volumes）指定选项，那么只能使用 --mount。下面就说下它们之间的具体区别已经语法的使用：

• --volume：语法由三个字段组成，字段之间用冒号（:）分隔。而且字段必须按正确的顺序排列。

  • 对于命名卷（volume），第一个字段是卷的名称，并且该名称在给定主机上是唯一的。对于匿名卷，该字段可以省略。
  • 第二个字段是文件或目录挂载到容器中的路径。
  • 第三个字段是可选字段。用逗号分隔的选项列表。如：ro，后面会具体说明。

• --mount：语法由多个键值对组成，用键值对之间使用逗号（,）分隔。每个键值由 <key>=<value> 元组组成。与 --volume 语法不同，--mount 对键值对的顺序不做要求。

  • type 字段（即 mount 的类型）可以是 bind、volume 或 tmpfs。本节主要讨论 volume，因此类型始终是 volume。
  • source 字段。对于显示命名卷，值对应的是 volume 的名称。对于匿名卷，该字段可以省略。另外，source 也可以由 src 代替。
  • destination 字段其值是挂载到容器中的路径。另外，destination 也可以由 dst 或 target 代替。
  • readonly 选项。如果指定，则挂载的容器以只读的方式安装到容器中。
  • volume-opt 选项可以多次指定，它采用由选项名称及其值组成的键值对。

[success] 从外部CSV解析器中转义值

如果你的卷（volume）驱动程序接受以逗号（,）分隔的列表作为选项，则必须从外部 CSV 解析器中转义该值。要转义 volume-opt 选项，则需要使用 双引号（"）将其包裹起来，并要使用单引号（'）包裹住整个 mount 参数。 例如，local 驱动程序接受将挂载选项 o 参数以逗号分隔列表。下面示例是转义列表的正确使用方式。

$ 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-NAME>

5.1.1.3. --volume 和 --mount 的行为差异

与绑定挂载（bind mounts）相反，卷（volume）的所有选项都使用 --mount 或 -v。

不过，在服务（如：swarm集群服务）中使用 volumes 时，只能使用 --mount 语法。

5.1.1.4. Docker volumes 命令列表

$ docker volume --help

Usage:    docker volume COMMAND

Manage volumes

Commands:
  create      Create a volume
  inspect     Display detailed information on one or more volumes
  ls          List volumes
  prune       Remove all unused local volumes
  rm          Remove one or more volumes

Run 'docker volume COMMAND --help' for more information on a command.

5.1.1.5. 创建、管理 volumes

与绑定挂载（bind mounts）不同，你可以创建和管理任何容器范围之外的卷（volume）。

• 创建一个 volume

$ docker volume create my-vol

my-vol

• 列出机器中的 volume

$ docker volume ls

DRIVER              VOLUME NAME
local               my-vol

• 使用 inspect 命令查看 my-vol volume 信息

$ docker volume inspect my-vol
[
    {
        "CreatedAt": "2019-02-04T17:39:34+08:00",
        "Driver": "local",
        "Labels": {},
        "Mountpoint": "/var/lib/docker/volumes/my-vol/_data",
        "Name": "my-vol",
        "Options": {},
        "Scope": "local"
    }
]

• 删除 volume

$ docker volume rm my-vol

5.1.1.6. 在容器中使用 volume

在启动容器时绑定某个卷并且该卷尚不存在，Docker 会按需创建。下面示例中展示将一个命名 volume my-vol2 挂载进容器的 /app 目录。

下面示例中使用 devtest 容器， -v 和 --mount 两个展示结果是相同的。注意，在同一容器中不能同时运行它们，只有删除其中一个才能运行另外一个。

在之前先查看当前机器上的 volumes：

$ docker volume ls

DRIVER              VOLUME NAME

$ docker run -d \
  --name devtest \
  --mount type=volume,source=my-vol2,target=/app \
  nginx:latest

 console:

 Unable to find image 'nginx:latest' locally
 latest: Pulling from library/nginx
 5e6ec7f28fb7: Pull complete 
 ab804f9bbcbe: Pull complete 
 052b395f16bc: Pull complete 
 Digest: sha256:56bcd35e8433343dbae0484ed5b740843dd8bff9479400990f251c13bbb94763
 Status: Downloaded newer image for nginx:latest
 4d774d44176420027864396ae6cf68a17ad6b326a550bbeb0beee4e38ba610f0

$ docker volume ls

DRIVER              VOLUME NAME
local               my-vol2

$ docker volume inspect my-vol2
[
    {
        "CreatedAt": "2019-02-04T18:42:38+08:00",
        "Driver": "local",
        "Labels": null,
        "Mountpoint": "/var/lib/docker/volumes/my-vol2/_data",
        "Name": "my-vol2",
        "Options": null,
        "Scope": "local"
    }
]

$ docker run -d \
   --name devtest \
   -v my-vol2:/app \
   nginx:latest

现在再使用 inspect 命令检查 devtest 容器的 Mounts 信息：

$ docker inspect devtest

...
"Mounts": [
    {
        "Type": "volume",
        "Name": "my-vol2",
        "Source": "/var/lib/docker/volumes/my-vol2/_data",
        "Destination": "/app",
        "Driver": "local",
        "Mode": "z",
        "RW": true,
        "Propagation": ""
    }
]
...

可以看到容器中挂载点的 source 同 my-vol2 volume 的 Mountpoint。

以上信息展示了 mount 是一个卷，它显示正确的源和目标，并且 mount 是可读写的。

停止容器并移除卷。注意删除卷是一个单独的步骤。

$ docker container stop devtest

$ docker container rm devtest

$ docker volume rm myvol2

5.1.1.7. 在服务中使用 volume

当你运行服务并定义一个 volume，每个服务的任务（即容器）都是使用本地卷（local volume）。如果使用本地卷驱动程序，则所有容器都不能共享数据。 不过，有些卷驱动程序是支持数据共享的。例如，Docker AWS 和 Docker Azure 都是支持使用 Cloudstor 插件的持久化存储。

下面示例展示启动一个 nginx 服务，该服务有四个实例，每个实例都使用 local volume，volume 的名字是 my-vol2。

$ docker service create -d \
  --replicas=4 \
  --name devtest-service \
  --mount type=volume,source=my-vol2,target=/app \
  nginx:latest

  7m88h14ly1ocbta20suzrmar3

注意，在使用服务之前需要使用 docker swarm init 命令初始化 swarm。

服务成功启动后，可以使用 docker service ps devtest-service 命令验证服务是否启动成功：

$ docker service ps devtest-service

 ID                  NAME                IMAGE               NODE                    DESIRED STATE       CURRENT STATE            ERROR               PORTS
 kwpvgxntba7i        devtest-service.1   nginx:latest        localhost.localdomain   Running             Running 22 seconds ago                       
 on2ta0awxfdq        devtest-service.2   nginx:latest        localhost.localdomain   Running             Running 22 seconds ago                       
 bvmjo3vku2cy        devtest-service.3   nginx:latest        localhost.localdomain   Running             Running 21 seconds ago                       
 hy8ulezith0h        devtest-service.4   nginx:latest        localhost.localdomain   Running             Running 21 seconds ago

现在再查看下 volume 信息：

$ docker volume inspect my-vol2
[
    {
        "CreatedAt": "2019-02-04T22:59:13+08:00",
        "Driver": "local",
        "Labels": null,
        "Mountpoint": "/var/lib/docker/volumes/my-vol2/_data",
        "Name": "my-vol2",
        "Options": null,
        "Scope": "local"
    }
]

最后再停止所有任务、移除服务：

$ docker service rm devtest-service

需要注意，移除服务并不会删除 volume，因为 volume 是在容器的生命周期之外，删除 volume 需要单独的步骤，如下所示：

$ docker volume rm <volume-name>

[danger] 注意

在服务中，docker service create 命令不支持使用 -v 或 --volume 语法。想要在服务中挂载 volume，必须使用 --mount。

5.1.1.8. 使用容器填充 volume

像之前一样，如果你启动一个创建新卷（volume）的容器，并且挂载容器中文件或目录（如之前的 /app 目录）。这个目录中的内容会拷贝到新卷中。该容 器挂载并使用的 volume，如果其他容器也使用该 volume，同样也可以访问预先填充的卷内容。

为了说明这点，可以启动一个 nginx 容器并创建一个新卷 nginx-vol。将该容器中的目录 /usr/share/nginx/html 挂载到 volume 中，该目录是 Nginx 默认存储 HTML 内容的目录。

$ docker run -d \
  --name=nginxtest \
  --mount type=volume,source=nginx-vol,destination=/usr/share/nginx/html \
  nginx:latest

6abdcee3be79e012e98eb075346cb1fcd1028c85348d5696c0b3eb375b328d7e

$ docker volume inspect nginx-vol
[
    {
        "CreatedAt": "2019-02-05T09:35:19+08:00",
        "Driver": "local",
        "Labels": null,
        "Mountpoint": "/var/lib/docker/volumes/nginx-vol/_data",
        "Name": "nginx-vol",
        "Options": null,
        "Scope": "local"
    }
]

$ ls /var/lib/docker/volumes/nginx-vol/_data

50x.html  index.html

$ docker run -d \
  --name=nginxtest \
  -v nginx-vol:/usr/share/nginx/html \
  nginx:latest

运行完成后，使用以下命令清楚内容和卷。注意：删除卷是一个单独的步骤。

$ docker container stop nginxtest

$ docker container rm nginxtest

$ docker volume rm nginx-vol

5.1.1.9. 使用只读 volume

对于一些部署应用，容器需要写入绑定挂载，以便将更改传播回 Docker 主机。不过，在其他时候，一些容器可能只需要对数据具有读权限即可。之前说过，多个容 器可以同时只挂载到一个 volume。这些容器可以是 读写 和 只读 volume。

下面示例中只是修改了之前的示例，但目录安装为只读卷。对于 -v，需要在容器内的挂载点之后将 ro 添加到（默认为空）选项列表。如果存在多个选项，需 要使用逗号（,）分隔。

$ docker run -d \
  --name=nginxtest \
  --mount type=volume,source=nginx-vol,destination=/usr/share/nginx/html,readonly \
  nginx:latest

201d2add788f000ce7ff78aaa3b76b7dc5348c795fa96e05f076bcbe8a0e6387

$ docker inspect nginxtest

...
"Mounts": [
    {
        "Type": "volume",
        "Name": "nginx-vol",
        "Source": "/var/lib/docker/volumes/nginx-vol/_data",
        "Destination": "/usr/share/nginx/html",
        "Driver": "local",
        "Mode": "z",
        "RW": false,
        "Propagation": ""
    }
]
...

$ docker run -d \
  --name=nginxtest \
  -v nginx-vol:/usr/share/nginx/html:ro \
  nginx:latest

最后，停止并删除容器以及 volume：

$ docker container stop nginxtest

$ docker container rm nginxtest

$ docker volume rm nginx-vol

5.1.1.10. 多机器之间数据分享

当需要构建一个具有容错性的应用时，你可能需要配置一个具有多个实例的服务，并且这些实例之间能够访问相同的文件。

有以下几种方式可以实现如上图所示的应用部署。

• 为应用程序增加逻辑，以将文件存储在云对象存储系统上（如：Amazon S3）。
• 使用支持将文件写入诸如 NFS 或 Amazon S3 等外部存储系统的卷（volumes）驱动程序的卷。

卷驱动程序允许你从应用程序中抽象底层存储系统。例如，如果你的服务使用 NFS 驱动程序的卷，那你可以使用其他驱动程序更新服务。譬如在云存储数据，而 无需更改应用程序的逻辑。

5.1.1.11. 使用卷驱动程序

当你使用 docker volume create 命令创建卷（volumes）或者当你运行一个容器并且绑定还未创建的卷时，你可以指定一个卷驱动程序。下面的示例中使 用的是 vieux/sshfs 卷驱动程序，开始创建一个独立卷，然后当启动容器时创建一个新卷。

初始设置

假设你有两个节点，第一个节点是 Docker 主机，可以使用 SSH 连接到第二个节点。

在 Docker 主机上，安装 vieux/sshfs 插件：

$ docker plugin install --grant-all-permissions vieux/sshfs

示例：

$ docker plugin install --grant-all-permissions vieux/sshfs

latest: Pulling from vieux/sshfs
52d435ada6a4: Download complete 
Digest: sha256:1d3c3e42c12138da5ef7873b97f7f32cf99fb6edde75fa4f0bcf9ed277855811
Status: Downloaded newer image for vieux/sshfs:latest
Installed plugin vieux/sshfs

$ docker plugin ls

ID                  NAME                 DESCRIPTION               ENABLED
98bfb9819e91        vieux/sshfs:latest   sshFS plugin for Docker   true

使用卷驱动程序创建卷

该示例需要指定 SSH 密码，不过如果两台主机之间有分享 keys 配置。则可以免密码登录。每个卷驱动程序都有 0 或多个参数配置，每个配置需要使用 -o 参数进行指定，命令如下：

$ docker volume create --driver vieux/sshfs \
  -o sshcmd=test@node2:/home/test \
  -o password=testpassword \
  sshvolume

笔者使用的另一台主机是 192.168.1.14，使用 root 用户进行登录：

$ docker volume create --driver vieux/sshfs \
  -o [email protected]:/root \
  -o password=MinGRn97 \
  sshvolume

sshvolume

命令执行完成后看到创建了一个卷 sshvolume。可以在机器上执行卷监测命令查看卷信息：

$ docker volume inspect sshvolume
[
    {
        "CreatedAt": "0001-01-01T00:00:00Z",
        "Driver": "vieux/sshfs:latest",
        "Labels": {},
        "Mountpoint": "/mnt/volumes/1124f8042e7a222fb71202f4f1243f13",
        "Name": "sshvolume",
        "Options": {
            "password": "MinGRn97",
            "sshcmd": "[email protected]:/root"
        },
        "Scope": "local"
    }
]

可以看到，在卷的 Options 中有你配置的 SSH 登录信息。

启动一个使用卷驱动程序创建卷的容器

同样的，你需要使用 SSH 登录到另一台主机，如果主机之间已经共享 keys 则不需要设置登录密码了。每个卷驱动程序都有 0 个或多个配置参数。**如果卷驱动程序要求你传递选项，则必须使用 --mount 而不是 -v 选项。

$ docker run -d \
  --name sshfs-container \
  --volume-driver vieux/sshfs \
  --mount type=volume,src=sshvolume,target=/app,volume-opt=sshcmd=test@node2:/home/test,volume-opt=password=testpassword \
  nginx:latest

同样的，笔者使用 192.168.1.14 主机的 root 用户。所以命令如下：

$ docker run -d \
  --name sshfs-container \
  --volume-driver vieux/sshfs \
  --mount type=volume,src=sshvolume,target=/app,[email protected]:/root,volume-opt=password=MinGRn97 \
  nginx:latest

示例如下：

$  docker run -d \
   --name sshfs-container \
   --volume-driver vieux/sshfs \
   --mount type=volume,src=sshvolume,target=/app,[email protected]:/root,volume-opt=password=MinGRn97 \
   nginx:latest

5.1.1.12. 卷备份、恢复和迁移

卷对备份、还原和迁移很有用。使用 --volumes-from 标志创建一个安装该卷的新容器。

备份容器

• 启动一个新容器从 dbstore 容器装入卷
• 将本机主机目录挂载为 /backup
• 将包含 dndate 卷内容的命令传递到 /backup 目录中的 backup.tar 文件

$ docker run --rm --volumes-from dbstore -v $(pwd):/backup ubuntu tar cvf /backup/backup.tar /dbdata

当命令执行完成后容器将会停止，并且留下了 dbdata 卷的备份。

从备份中还原容器

就刚备份的 dbtate 而言，我们可以还原数据导到同一个容器或者恢复到另一个容器中。

例如，创一个新容器 dbstore2：

$ docker run -v /dbdata --name dbstore2 ubuntu /bin/bash

然后解压缩新容器的数据卷中的备份文件：

$ docker run --rm --volumes-from dbstore2 -v $(pwd):backup ubuntu bash -c "cd /dbdata && tar xvf /backup/backup.tar --strip 1"

你可以使用上述技术使用首选工具自动执行备份，迁移和还原测试。

5.1.1.13. 删除卷

当 docker 容器删除时，volume 就会持久化保存，并不会删除。卷有如下两种类型：

• 命名卷 在容器外有一个特定的源表单，如 awesome:/bar。
• 匿名卷 没有特定的源，所以当容器删除时，指示 Docker Engine 守护程序删除他们。

删除匿名卷

使用 --rm 参数会自动删除匿名卷。例如，有一个匿名卷 /foo，当你的容器删除时，Docker Engine 会自动删除 /foo 而不是 awesome 卷：

$ docker run --rm -v /foo -v awesome:bar busybox top

删除所有卷

要删除所有未使用的卷并释放空间使用如下命令即可：

$ docker volume prune

5.1.1.14. 总结

使用 volume 可以有效的实现数据持久化。虽然 bind mount 也具有同样的功能，但是 bind mount 具有局限性和安全性问题。索引，volume 是推荐使 用的容器数据持久化的方案。

在容器中使用 volume 有两种方式：--volume 和 --mount。相比较而言，后者语法更加清晰简单益于理解，另外在 swarm 服务中不支持使用 --volume 语法。所以，在实际应用中，还是以 --mount 语法为主。