Docker容器原理详解

【1】Docker容器数据卷

先来看看Docker的理念:

  • 将运用与运行的环境打包形成容器运行 ,运行可以伴随着容器,但是我们对数据的要求希望是持久化的
  • 容器之间希望有可能共享数据

Docker容器产生的数据,如果不通过docker commit生成新的镜像,使得数据做为镜像的一部分保存下来,那么当容器删除后,数据自然也就没有了。

为了能保存数据在docker中我们使用数据卷,主要为了容器的持久化与容器间继承+共享数据(主机和容器数据共享)。

卷就是目录或文件,存在于一个或多个容器中,由docker挂载到容器,但不属于联合文件系统,因此能够绕过Union File System提供一些用于持续存储或共享数据的特性。

卷的设计目的就是数据的持久化,完全独立于容器的生存周期,因此Docker不会在容器删除时删除其挂载的数据卷。

特点:

1:数据卷可在容器之间共享或重用数据
2:卷中的更改可以直接生效
3:数据卷中的更改不会包含在镜像的更新中
4:数据卷的生命周期一直持续到没有容器使用它为止

【2】命令添加数据卷

在容器内添加数据卷主要有两种方式:直接V命令添加和DockerFile添加。

① 命令添加数据卷实例

命令如下:

 docker run -it -v /宿主机绝对路径目录:/容器内目录      镜像名
 
 #如docker run -it -v /宿主机目录:/容器内目录 centos /bin/bash
 docker run -it -v /myDataVolume:/dataVolumeContainer centos /bin/bash

在这里插入图片描述


② 查看数据卷是否挂载成功

docker inspect 容器ID

在这里插入图片描述

③ 容器和宿主机之间数据共享

如下所示在容器内/dataVolumeContainer目录创建文件:

容器内操作如下:

[root@a35e55bafcab dataVolumeContainer]# echo "i'm a container " > test.txt
[root@a35e55bafcab dataVolumeContainer]# ls
test.txt
[root@a35e55bafcab dataVolumeContainer]# cat test.txt
i'm a container
[root@a35e55bafcab dataVolumeContainer]#

宿主机操作如下:

[root@localhost ~]# cd /myDataVolume/
[root@localhost myDataVolume]# ll
total 4
-rw-r--r--. 1 root root 17 Feb 12 11:46 test.txt
[root@localhost myDataVolume]# cat test.txt
i'm a container
[root@localhost myDataVolume]# echo "host update" >> test.txt
[root@localhost myDataVolume]# cat test.txt
i'm a container
host update

在这里插入图片描述


④ 容器停止退出后,主机修改后数据同步

验证步骤:

  • 容器先停止退出
  • 主机修改test.txt
  • 容器重启进入
  • 查看主机修改的test.txt

主机操作:

[root@localhost myDataVolume]# docker ps
CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND             CREATED             STATUS              PORTS               NAMES
[root@localhost myDataVolume]# echo "host update again" >> test.txt
[root@localhost myDataVolume]# cat test.txt
i'm a container
host update
host update again

容器操作:

[root@localhost /]# docker start a35e55bafcab
a35e55bafcab
[root@localhost /]# docker exec -it a35e55bafcab  /bin/bash
[root@a35e55bafcab /]# cd /dataVolumeContainer/
[root@a35e55bafcab dataVolumeContainer]# cat test.txt
i'm a container
host update
host update again //这里标明容器看到了主机修改的内容

⑤ 设置目录权限

##ro表示read only 即容器内的数据只允许读
docker run -it -v /宿主机绝对路径目录:/容器内目录:ro 镜像名

【3】DockerFile添加数据卷

这里以一个实例来说明。

① 根目录下新建mydocker文件夹并进入

mkdir /mydocker
cd /mydocker

② 在Dockerfile中使用VOLUME指令来给镜像添加一个或多个数据卷

格式如下:

VOLUME["/dataVolumeContainer","/dataVolumeContainer2","/dataVolumeContainer3"]

出于可移植和分享的考虑,用-v 主机目录:容器目录这种方法不能够直接在Dockerfile中实现。由于宿主机目录是依赖于特定宿主机的,并不能够保证在所有的宿主机上都存在这样的特定目录。

构建File:

[root@localhost /]# cd /mydocker/
[root@localhost mydocker]# ll
total 0
[root@localhost mydocker]# vim DockerFile

文件内容如下:

# volume test
FROM centos
VOLUME ["/dataVolumeContainer1","/dataVolumeContainer2"]
CMD echo "finished,--------success1"
CMD /bin/bash

在这里插入图片描述
③ build后生成镜像

命令如下:

docker build -f DockFile路径 -t 镜像名 .[这里有个.不可少,标明在当前目录下面]

实例如下(注意当前在/mydocker路径下,命令最后面有个.):

docker build  -f /mydocker/DockerFile -t jane/centos  .

在这里插入图片描述
使用docker images检测如下:
在这里插入图片描述


④ 创建新的容器并运行

docker run -it b3a32e0a2930 /bin/bash

在这里插入图片描述

⑤ 查看容器目录对应的主机目录

首先检测运行的容器:

docker ps

在这里插入图片描述
使用命令查看容器内部情况:

docker inspect 9ae9239b6cf7
 "Volumes": {
        "/dataVolumeContainer1": "/var/lib/docker/volumes/8ebcee3e258a367b2869c326bc7c032b544e061830490ce866ef6a72299a6999/_data",
        "/dataVolumeContainer2": "/var/lib/docker/volumes/396815bd66ac143ed2bff3f2ad8ac6439116d5fbbae53327c52b883eb6ec6d6a/_data"
    },
    "VolumesRW": {
        "/dataVolumeContainer1": true,
        "/dataVolumeContainer2": true
    }

在这里插入图片描述

使用命令在容器内创建文件,然后在宿主机对应目录查看:在这里插入图片描述


【4】数据卷容器

命名的容器挂载数据卷,其它容器通过挂载这个(父容器)实现数据共享,挂载数据卷的容器,称之为数据卷容器。

① 查看此时镜像与容器概况

在这里插入图片描述
② 先启动一个父容器dc01

docker run -it --name dc01 jane/centos

检测如下:

在这里插入图片描述
在dataVolumeContainer2/路径下创建文件dc01.txt:

[root@41ad254d8e05 /]# cd dataVolumeContainer2/
[root@41ad254d8e05 dataVolumeContainer2]# touch dc01.txt
[root@41ad254d8e05 dataVolumeContainer2]# ls
dc01.txt

③ 创建容器dc02、dc03并继承自dc01

docker run -it --name dc02 --volumes-from dc01 jane/centos

然后同样在dataVolumeContainer2路径下创建文件:

[root@a5f21105d3e7 /]# cd dataVolumeContainer2/
[root@a5f21105d3e7 dataVolumeContainer2]# ls
dc01.txt
[root@a5f21105d3e7 dataVolumeContainer2]# touch dc02.txt
[root@a5f21105d3e7 dataVolumeContainer2]# ls
dc01.txt  dc02.txt

dc03操作如下:

[root@localhost myDataVolume]# docker run -it --name dc03 --volumes-from dc01 jane/centos
[root@132abc66899c /]# cd dataVolumeContainer2/
[root@132abc66899c dataVolumeContainer2]# ls
dc01.txt  dc02.txt
[root@132abc66899c dataVolumeContainer2]# touch dc03.txt
[root@132abc66899c dataVolumeContainer2]# ls
dc01.txt  dc02.txt  dc03.txt

④ 返回查看容器dc01

检测此时容器运行概况:

在这里插入图片描述

检测容器dc01路径dataVolumeContainer2概况:
在这里插入图片描述


⑤ 删除dc01然后分别在dc02/dc03下查看dataVolumeContainer2路径

在这里插入图片描述

#进入dc02
docker exec -it a5f21105d3e7  /bin/bash
#进入dc03
docker exec -it 132abc66899c  /bin/bash

在这里插入图片描述
⑥ dc02新增数据然后删除dc02再进入dc03查看

dc02下操作:

[root@a5f21105d3e7 /]# cd dataVolumeContainer2
[root@a5f21105d3e7 dataVolumeContainer2]# ls
dc01.txt  dc02.txt  dc03.txt
[root@a5f21105d3e7 dataVolumeContainer2]# touch dc02_update.txt
[root@a5f21105d3e7 dataVolumeContainer2]# ls
dc01.txt  dc02.txt  dc02_update.txt  dc03.txt
[root@a5f21105d3e7 dataVolumeContainer2]# [root@localhost ~]#
[root@localhost ~]# docker rm -f a5f21105d3e7
a5f21105d3e7

dc03下操作:

[root@localhost ~]# docker exec -it 132abc66899c  /bin/bash
[root@132abc66899c /]# cd dataVolumeContainer2
[root@132abc66899c dataVolumeContainer2]# ls
dc01.txt  dc02.txt  dc02_update.txt  dc03.txt

可以发现尽管dc02与dc03无继承关系,但是已经建立了共享关系,故而dc02删除后,dc03仍然可以拿到dc02创建的文件。

结论:容器之间配置信息的传递,数据卷的生命周期一直持续到没有容器使用它为止。

问题:

  • 如果两个独立的容器映射了同一个主机目录会怎样?
  • 如果dc01 dc02 dc03三个没有关系还会出现上面的实验情况吗?
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