一、Docker的数据管理

1、概述

Docker的数据管理是指在Docker容器中对数据进行存储、共享、备份和持久化的方法和技术。它允许用户在保持容器轻量级的同时，确保容器产生的数据能够安全、高效地存储和管理。

2、主要的技术（三种数据挂载方式）

2.1、数据卷（Volumes）

• 数据卷是Docker管理的、独立于容器的存储区域，提供了数据持久化和容器间共享的能力。
• 数据卷存储在Docker主机上的特定目录，默认是 /var/lib/docker/volumes/（Linux系统），并且可以在容器间共享而不依赖于任何单一容器的生命周期。
• 即使容器被删除，数据依然存在。

2.2、绑定挂载（Bind mounts）

• 绑定挂载是将宿主机上的文件系统路径直接挂载到容器内的过程。
• 这种方式允许直接利用宿主机的文件系统资源，但可能带来数据管理上的复杂性和安全性考量。
• 绑定挂载的存储位置和数据格式完全由宿主机控制，不受到Docker的直接管理。

2.3、tmpfs挂载（Tmpfs mounts）

• Tmpfs挂载是将数据存储在宿主机的内存中而不是磁盘上，适用于临时文件或对速度有高要求的场景。
• 这种类型的存储不会持久化，容器停止或宿主机重启后数据将会丢失。
• 适合存储敏感信息或缓存数据，因其不会写入磁盘，可以增加安全性。

2.4、之间的关系（数据在Docker主机上的存储位置）

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这篇我们主要学习数据卷

二、数据卷示例

1、创建一个命名的数据卷

[root@localhost ~]# docker volume create web_data
web_data

2、修改数据卷内文件内容

[root@localhost ~]# docker volume inspect web_data
[
    {
        "CreatedAt": "2024-05-29T19:04:36+08:00",
        "Driver": "local",
        "Labels": null,
        "Mountpoint": "/var/lib/docker/volumes/web_data/_data",
        "Name": "web_data",
        "Options": null,
        "Scope": "local"
    }
]
#这里的/var/lib/docker/volumes/web_data/_data就是数据卷在宿主机上的路径。

[root@localhost ~]# echo "nginx test" > /var/lib/docker/volumes/web_data/_data/index.html
#直接在宿主机上通过找到的路径修改数据卷内的文件。

3、启动两个容器并验证数据共享

[root@localhost ~]# docker run -itd --name nginx_v1 -v web_data:/usr/share/nginx/html -p 8085:80 nginx
73a584b4345b6bb05f99e153f5a92e1aaaf14b183ffb2173cd4238e1bd4edf60
[root@localhost ~]# docker run -itd --name nginx_v2 -v web_data:/usr/share/nginx/html -p 8086:80 nginx
5ce93af52b15d0f905fb749c483138f7e3247995186b9696709b3bd166bc10f6
[root@localhost ~]# curl -s 192.168.112.60:8085
nginx test
[root@localhost ~]# curl -s 192.168.112.60:8086
nginx test

挂载在了相同宿主机目录到容器内的/usr/share/nginx/html路径，同时映射了不同的端口以区分访问。

可以看到数据内容是可以共享的，都显示nginx test

4、宿主机与容器间的实时同步

4.1、进入容器内部修改数据测试同步

[root@localhost ~]# docker exec -it nginx_v1 /bin/bash
root@73a584b4345b:/# echo "nginx test write !" > /usr/share/nginx/html/index.html
root@73a584b4345b:/# exit
exit
[root@localhost ~]# curl -s 192.168.112.60:8085
nginx test write !
[root@localhost ~]# curl -s 192.168.112.60:8086
nginx test write !

4.2、宿主机修改数据测试同步

[root@localhost ~]# echo "nginx test write twice" > /var/lib/docker/volumes/web_data/_data/index.html
[root@localhost ~]# curl -s 192.168.112.60:8085                                                             nginx test write twice
[root@localhost ~]# curl -s 192.168.112.60:8086                                                           nginx test write twice

5、删除容器验证数据持久性

[root@localhost ~]# docker rm -fv  `docker ps -qa`
5ce93af52b15
73a584b4345b
#这是删除所有容器的命令针对删除nginx_v1以及nginx_v2的命令如下：
docker rm -fv nginx_v1
docker rm -fv nginx_v2

[root@localhost ~]# cat /var/lib/docker/volumes/web_data/_data/index.html
nginx test write twice

可以看到即使所有使用该数据卷的容器都被删除，数据卷本身及其数据依然会被保留

直到显式执行 docker volume rm 命令来删除它。

6、只读挂载

[root@localhost ~]# docker run -itd --name nginx_v3 -v web_data:/usr/share/nginx/html/:ro -p 8087:80 nginx
64737fc7e6fc60e6d4f6203735afb464bc3cdbacbacb92372e3112d35a3d1be8
[root@localhost ~]# docker run -itd --name nginx_v4 -v web_data:/usr/share/nginx/html/:ro -p 8088:80 nginx
fbb5c0dc949b2fca4d9e39b392d535233dfa57b48f348c028d1518cebd7a3560
[root@localhost ~]# docker exec -it nginx_v3 /bin/bash
root@64737fc7e6fc:/# echo "test readonly" > /usr/share/nginx/html/index.html
bash: /usr/share/nginx/html/index.html: Read-only file system

通过只读方式挂载以后，在容器内部是不允许修改数据的

三、数据卷案例：5.6版本MySQL数据迁移到MySQL5.7版本

1、创建一个命名的数据卷

[root@localhost ~]# docker volume create mysql_data
mysql_data

2、Docker安装MySQL5.6版本

[root@localhost ~]# docker run -d --name mysql-5.6 -p 3306:6606 -v mysql_data:/var/lib/mysql/ -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123 mysql:5.6
[root@localhost ~]# cd /var/lib/docker/volumes/mysql_data/_data/
[root@localhost _data]# ls
auto.cnf  ibdata1  ib_logfile0  ib_logfile1  mysql  performance_schema

• -d: 表示后台运行容器（detached模式），即容器会在后台运行而不是与当前终端交互。
• --name mysql-5.6: 为容器指定一个名字，这里是mysql-5.6，便于后续管理和识别。
• -p 3306:3306: 端口映射配置，将宿主机的3306端口映射到容器内的3306端口。
• -v mysql_data:/var/lib/mysql/: 数据卷挂载，mysql_data是数据卷的名称（如果没有事先创建，Docker会自动创建一个匿名数据卷），这个数据卷挂载到容器内的/var/lib/mysql/目录。
• -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123: 设置环境变量，这里设置了MySQL的root用户的密码为123。
• mysql:5.6: 这是Docker镜像的名称和标签，表示使用mysql镜像的5.6版本来创建容器。

3、进入容器创建数据

[root@localhost _data]# docker exec -it mysql-5.6 /bin/bash
root@7ef4b48ecbcf:/# cd /var/lib/mysql
root@7ef4b48ecbcf:/var/lib/mysql# ls
auto.cnf  ib_logfile0  ib_logfile1  ibdata1  mysql  performance_schema
root@7ef4b48ecbcf:/var/lib/mysql# mysql -uroot -p123

mysql> create database test;
mysql> use test;
mysql> create table stu (id int(5),name varchar(20),age int(5));
mysql> insert into stu values(1,"zhangsan",18);

创建了个stu表插入了一条数据

4、删除mysql-5.6容器

docker rm -f mysql-5.6

5、Docker安装MySQL5.7版本

[root@localhost ~]# docker run -d --privileged=true --name mysql-5.7 -p 3306:3306 -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123 -v mysql_data:/var/lib/mysql/ mysql:5.7

6、进入容器进行验证

[root@localhost ~]# docker exec -it mysql-5.7 /bin/bash
bash-4.2# mysql -uroot -p123

mysql> show databases;
+--------------------+
| Database           |
+--------------------+
| information_schema |
| mysql              |
| performance_schema |
| test               |
+--------------------+
4 rows in set (0.00 sec)

mysql> use test;
Reading table information for completion of table and column names
You can turn off this feature to get a quicker startup with -A

Database changed
mysql> show tables;
+----------------+
| Tables_in_test |
+----------------+
| stu            |
+----------------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql> select * from stu;
+------+----------+------+
| id   | name     | age  |
+------+----------+------+
|    1 | zhangsan |   18 |
+------+----------+------+
1 row in set (0.00 sec)

可以看到之前mysql-5.6创建的数据还在

四、数据卷容器

1、概述

数据卷容器是Docker中管理数据卷的一种高级用法，它允许用户创建一个专门用于数据存储的容器，并将其数据卷挂载到其他容器中。

这种方式使得数据可以跨容器共享，同时保持数据的持久性和可移植性。

数据卷容器主要用于数据的持久化存储和跨容器共享，它本身并不运行任何实际的应用服务，而是作为一个存储媒介存在。

2、创建数据卷

[root@localhost ~]# docker volume create my_volume
my_volume

3、查看所有的数据卷

[root@localhost ~]# docker volume ls
DRIVER    VOLUME NAME
local     my_volume
local     mysql_data
local     web_data

4、修改数据卷内文件内容

[root@localhost ~]# echo "my_volume_test" > /var/lib/docker/volumes/my_volume/_data/index.html

5、启动一个挂载数据卷的容器

[root@localhost ~]# docker run -itd --name volume_v1 -v my_volume:/usr/share/nginx/html:ro -p 8089:80 nginx
c9cff2a314fef930aa570680068e40c280a53d0921613b60d926c9ffd185200b

6、启动两个客户端容器

[root@localhost ~]# docker run -itd --name web1 -p 8090:80 --volumes-from volume_v1 nginx
c036bb587750c2232e7e1efe11b4b421e2c0be275a0aec6da953e670ba6d47b0
[root@localhost ~]# docker run -itd --name web2 -p 8091:80 --volumes-from volume_v1 nginx
9bff8f66a04d701b46f6e94d39664758e22fa4ab6140dd48a1ce0212bb59b941

7、访问测试

[root@localhost ~]# curl -s 192.168.112.60:8089
my_volume_test
[root@localhost ~]# curl -s 192.168.112.60:8090
my_volume_test
[root@localhost ~]# curl -s 192.168.112.60:8091
my_volume_test

8、停止了卷容器创建新容器也可以引用他

[root@localhost ~]# docker stop volume_v1
volume_v1
[root@localhost ~]# docker ps -a
CONTAINER ID   IMAGE     COMMAND                   CREATED         STATUS                     PORTS                                   NAMES
9bff8f66a04d   nginx     "/docker-entrypoint.…"   5 minutes ago   Up 5 minutes               0.0.0.0:8091->80/tcp, :::8091->80/tcp   web2
c036bb587750   nginx     "/docker-entrypoint.…"   5 minutes ago   Up 5 minutes               0.0.0.0:8090->80/tcp, :::8090->80/tcp   web1
c9cff2a314fe   nginx     "/docker-entrypoint.…"   8 minutes ago   Exited (0) 4 seconds ago                                           volume_v1
#停止卷容器volume_v1

[root@localhost ~]# docker run -itd --name web3 -p 8092:80 --volumes-from volume_v1 nginx
7e8a3e82e6aacf32e5194d4a47d827f718685e0811ffc478b09a6e1748fd997f
[root@localhost ~]# curl -s 192.168.112.60:8092
my_volume_test
#可以获取my_volume数据卷的内容

9、删除卷容器后无法依据卷容器创建新容器

[root@localhost ~]# docker rm -f volume_v1
volume_v1
[root@localhost ~]# docker run -itd --name web4 -p 8093:80 --volumes-from volume_v1 nginx
docker: Error response from daemon: No such container: volume_v1.
See 'docker run --help'.

[root@localhost ~]# curl 192.168.112.60:8089
curl: (7) Failed connect to 192.168.112.60:8089; 拒绝连接
[root@localhost ~]# curl 192.168.112.60:8090
my_volume_test
[root@localhost ~]# curl 192.168.112.60:8091
my_volume_test
[root@localhost ~]# curl 192.168.112.60:8092
my_volume_test
#之前创建好的容器不会有任何影响