第 5 章：在容器與主機中管理資料

資料卷 （Data volumes）

資料卷是一個可供一個或多個容器使用的特殊目錄，它繞過 UFS，可以提供很多有用的特性

• 資料卷可以在容器之間共享和重用
• 對資料卷的修改會立即生效
• 對資料卷的更新，不會影響映像檔
• 卷會一直存在，直到沒有容器使用
• 資料卷的使用，類似於 Linux 下對目錄或檔案進行 mount。

建立一個資料卷

在用 docker run 命令的時候，使用 -v 標記來建立一個資料卷並掛載到容器裡。在一次 run 中多次使用可以掛載多個資料卷。 下面建立一個 web 容器，並載入一個資料卷到容器的 /webapp 目錄。

sudo docker run -d -P --name web -v /webapp training/webapp python app.py

• 注意：也可以在 Dockerfile 中使用 VOLUME 來新增一個或者多個新的卷到由該映像檔建立的任意容器。

掛載一個主機目錄作為資料卷

使用 -v 標記也可以指定掛載一個本地主機的目錄到容器中去。

sudo docker run -d -P --name web -v /src/webapp:/opt/webapp training/webapp python app.py

上面的命令載入主機的 /src/webapp 目錄到容器的 /opt/webapp 目錄。這個功能在進行測試的時候十分方便，比如使用者可以放置一些程式到本地目錄中，來查看容器是否正常工作。本地目錄的路徑必須是絕對路徑，如果目錄不存在 Docker 會自動為你建立它。

• 注意：Dockerfile 中不支援這種用法，這是因為 Dockerfile 是為了移植和分享用的。然而，不同作業系統的路徑格式不一樣，所以目前還不能支援。

Docker 掛載資料卷的預設權限是讀寫，使用者也可以透過 :ro 指定為唯讀。

sudo docker run -d -P --name web -v /src/webapp:/opt/webapp:ro
training/webapp python app.py

加了 :ro 之後，就掛載為唯讀了。

掛載一個本地主機檔案作為資料卷

• v 標記也可以從主機掛載單個檔案到容器中。

sudo docker run --rm -it -v ~/.bash_history:/.bash_history ubuntu /bin/bash

這樣就可以記錄在容器輸入過的命令了。

• 注意：如果直接掛載一個檔案，很多檔案編輯工具，包括 vi 或者 sed --in-place，可能會造成檔案 inode 的改變，從 Docker 1.1 .0起，這會導致報錯誤訊息。所以最簡單的辦法就直接掛載檔案的父目錄。

之前有說明過在執行 Docker Container 的時侯檔案系統會分為 Image 層、Init 層以及可讀可寫層這三個部份，當 Docker Container 刪除掉之後，存放在 Docker Container 上的資料也就會跟著刪除掉，因此需要把不想要被刪除掉的資料存放在實體機器上，避免資料不見的問題。

主要實作如何使用 Docker 的 Volume 功能，把資料寫入到實體機器上，主要的方式有二個方法：

1. 在執行 docker run 指令時加上 v 參數，使得 Container 裡面的檔案路徑Mapping 到實體主機的檔案路徑。
2. 在撰寫 Dockerfile 時，加入 VOLUME 指令，做到把資料存放在實體的主機上。使用這種方法需要搭配 docker inspect 指令，才能查詢到實體主機檔案的存放路徑在哪。(這個明天會做介紹)

• 範例

在使用 docker run 指令時，指定 -v 參數，使得實體主機的資料夾路徑 Mapping 到 Container 的資料夾路徑，指令

docker run -it -v /home/user1/storage:/storage centos /bin/bash

/home/user1/storage 是實體主機的資料夾路徑 Mapping 到 Container 裡面的 /storage 資料夾路徑。

我們就會在上個畫面中的左邊視窗看到執行 docker run 指令時使用 -v參數 Mapping 到實體主機的 /home/user1/storage 的資料夾。然後在右邊視窗中的實體主機 /home/user1/storage 的資料夾建立一個 helloworld.txt 的檔案，最後再回到左邊視窗的 Container 裡面的 /storage 資料夾去看 helloworld.txt 的檔案已經存在了。

• 範例

在使用 docker run 指令時，指定 -v參數，但是沒有指定實體主機的檔案路徑，指令

docker run -it -v /storage centos /bin/bash

如果要找到在實體主機真實的資料夾路徑

docker inspect -f '{{.Mounts}}' 4c2a9ef663c2

4c2a9ef663c2 是 Container 的 ID

上圖就可以找到 Volume 在實體主機的真實路徑，這時侯就可以使用 cd command 切進上圖查詢出來的資料夾路徑並且寫入一個檔案在此資料夾，但是要注意使用者權限的問題，這裡是直接切換成 root 權限

Example 1：如何讓 Container 之間的資料共享

撰寫一個 Dockerfile 使用 VOLUME 指令，把 Docker 的 Image Build 起來，然後啟動 Docker Container，把資料寫進在 Docker Container 裡面，最後使用 docker inspect 指令，找到 Mapping 到實體主機的資料夾路徑，確認是否有看到之前寫在 Container 裡面的檔案。

1. Dockerfile

FROM centos
VOLUME ["/storage"]

另外在 VOLUME 指令的寫法可以寫成多個路徑

VOLUME ["/storage1", "/storage2", "/storage2"]

docker build -t volumetest .

輸入 docker build 指令時，資料夾要切換到和 Dockerfile 檔案同一層的資料夾路徑

docker images

啟動 Docker Container

docker run -it volumetest /bin/bash

因為 VOLUME 已經寫在 Dockerfile 裡，所以在使用 docker run 指令時沒有給 -v 參數

1. 在 Container 裡面寫入一個檔案
2. 在實體主機上使用 docker inspect 指令，找到 Volume 在實體主機的資料夾路徑

e2987aaab700 為 ContainerID，也可以使用指定 Container Name 的方式

1. 使用 root 權限，切換到 Volume 的實體主機的資料夾路徑之後，可以看到在第4步驟在 Container 裡面寫的檔案，也可以在實體主機的資料夾看到 helloworld.txt 的檔案

Example 2：如何讓 Container 之間的資料共享

1. 啟動第一個 Container 指令

docker run -it -v /data--name=container1 centos /bin/bash

1. 啟動第二個 Container 指令

docker run -it --volumes-from container1 --name=container2 centos /bin/bash

• -volumes-from 參數指定 Container Name 為 Container1 的 Volume 資料和Container2 做共享

1. 測試二個 Container 之間資料是否能共享，畫面

左邊的 Container1 切換到 /data 資料夾之後建立一個 helloworld.txt 的檔案，之後在右邊的 Container2 切換到 /data 資料夾之後查看 helloworld.txt 的檔案內容為 HELLOWORLD，這樣就代表了 Container 之間的資料有做到共享的效果。

今天介紹了 Dockerfile Volume 的用法以及 Container 之間的資料做共享，不用另外的架設 file server 就可以分享資料，使資料在使用上更加的方便，對於在備份資料方面也更加的簡單。

資料卷容器 （Data volume containers）

如果你有一些持續更新的資料需要在容器之間共享，最好建立資料卷容器。

資料卷容器，其實就是一個正常的容器，專門用來提供資料卷供其它容器掛載的。

首先，建立一個命名的資料卷容器 dbdata：

sudo docker run -d -v /dbdata --name dbdata training/postgres echo Data-only container for postgres

然後，在其他容器中使用 --volumes-from 來掛載 dbdata 容器中的資料卷。

sudo docker run -d --volumes-from dbdata --name db1 training/postgres

sudo docker run -d --volumes-from dbdata --name db2 training/postgres

還可以使用多個 --volumes-from 參數來從多個容器掛載多個資料卷。 也可以從其他已經掛載了容器卷的容器來掛載資料卷。

sudo docker run -d --name db3 --volumes-from db1 training/postgres

• 注意：使用 -volumes-from 參數所掛載資料卷的容器自己並不需要保持在執行狀態。

如果刪除了掛載的容器（包括 dbdata、db1 和 db2），資料卷並不會被自動刪除。如果要刪除一個資料卷，必須在刪除最後一個還掛載著它的容器時使用 docker rm -v 命令來指定同時刪除關聯的容器。 這可以讓使用者在容器之間升級和移動資料卷。具體的操作將在下一節中進行講解。

備份資料卷

首先使用 --volumes-from 標記來建立一個載入 dbdata 容器卷的容器，並從本地主機掛載當前到容器的 /backup 目錄。命令以下：

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

容器啟動後，使用了 tar 命令來將 dbdata 卷備份為本地的 /backup/backup.tar。

恢復資料卷

如果要恢復資料到一個容器，首先建立一個帶有資料卷的容器 dbdata2。

sudo docker run -v /dbdata --name dbdata2 ubuntu /bin/bash

然後建立另一個容器，掛載 dbdata2 的容器，並使用 untar 解壓備份檔案到掛載的容器卷中。

sudo docker run --volumes-from dbdata2 -v $(pwd):/backup busybox tar xvf

/backup/backup.tar

使用 Docker 的 Volume 來部署 war 檔

我們在開發的過程中直接把 war 檔包進去 Docker Image 之後，如果發現程式需要修改，那改完之後就需要重新 Build Image 以及重新啟動 Container，這樣有點麻煩，如果能夠把放 war 檔的資料夾共享在實體主機上的資料夾，這樣只要把改完的 war 檔重新的放在實體主機上的資料夾，就可以不用重 Build Image 以及重新啟動 Container。

• Dockerfile

FROM java
MAINTAINER jack
RUN apt-get update && apt-get install -y wget
RUN cd /
RUN wget http://apache.stu.edu.tw/tomcat/tomcat-7/v7.0.82/bin/apache-tomcat-7.0.82.tar.gz
RUN tar zxvf apache-tomcat-7.0.82.tar.gz
VOLUME ["/apache-tomcat-7.0.82/webapps"]
CMD ["/apache-tomcat-7.0.82/bin/catalina.sh", "run"]這裡使用的 Base Image 修改成 java 這樣就不用下載 JDK 以及設定 JAVA_HOME 的環境變數，另外在 Dockerfile 使用 VOLUME 指令，把放 war 的資料夾可以分享在實體主機的資料夾裡。

• Build Docker Image

docker build -t tomcatserver .

這裡指定的 Image Name 為 tomcatserver

• 使用 Build 完成的 Docker Image，執行 Docker container

docker run -d --name tomcat -p 8080:8080 tomcatserver

• 使用 docker inspect 指令，找到實體資料夾的路徑

docker inspect -f '{{.Mounts}}' tomcat

• 查詢檔案路徑後就可以下載 Jenskin 的 war 檔，放到實體資料夾的路徑裡
• 使用 Browser 連到 URL http://10.1.3.243:8080/jenkins，IP 為實體主機的 IP
• 看到以上的畫面需要輸入 Jenkins 認證的密碼，所以需要執行 docker exec 指令把 Container 上的密碼印出來

docker exec tomcat cat /root/.jenkins/secrets/initialAdminPassword

docker exec 後面的 tomcat 是 Container Name，也可以使用 ContainerID 的方式