docker_note_4_數據卷和數據卷容器

14. 數據卷和數據卷容器

1. 本節課主要講解如何在Docker內部及容器之間管理數據。
   容器中管理數據主要有兩種方式：
   數據卷(Data volumes)
   數據卷容器（Data volume containers)
2. 數據卷: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：
   a.數據卷可以在容器之間共享和重用
   b.對數據卷的修改會立馬生效
   c.對數據卷的更新，不會影響鏡像
   d.卷會一直存在，直到沒有容器使用
   *數據卷的使用，類似於Linux 下對目錄或文件進行mount。
3. 創建數據卷
   docker run -d -P -it --name web1 -v /webapp training/webapp /bin/bash

   -v標記創建一個數據卷並且掛載到容器裏。
   --name指定容器的名稱
   -d是指守護狀態下運行（daemon）
   -P 隨機爲容器分配外網到容器的IP映射
   

   啓動之後，使用docker attach命令進入守護狀態運行的容器中
   除此之外，還可以掛載主機目錄作爲數據卷
   docker run -d -P -it --name web2 -v /root/docker:/opt/docker training/webapp /bin/bash
   docker掛載的數據卷默認是可讀可寫的
   若要指定爲只讀，可以加權限限制：ro
   docker run -d -P -it --name web3 -v /root/docker:/opt/docker:ro training/webapp /bin/bash
   也可以掛載單個文件到容器
   docker run -d -P -it --name web4 -v ~/.bash_history:/.bash_history training/webapp /bin/bash
   解決容器內部permission denied問題：
   在運行容器的時候，給容器加特權，及加上--privileged=true參數。使用該參數，容器內的root擁有真正的root權限.否則，容器內的root只是外部的一個普通用戶權限

   sudo docker run -itd -P --name data5 --privileged=true  -v  ~/download:/opt/download centos /bin/bash
   

4. 數據卷容器：是一個正常的容器，專門用來提供數據卷供其他容器掛載
   建立數據卷容器：

   sudo docker run -idt -v /database --name db_ori training/postgres /bin/bash
   sudo docker run --name db_0 -idt -e POSTGRES_PASSWORD=password --volumes-from db_ori postgres /bin/bash
   

   在其他容器中使用–volumes-from掛載db容器中的數據卷

   sudo docker run --name db_0 -idt -e POSTGRES_PASSWORD=password --volumes-from db_ori postgres /bin/bash
   

   可以看到數據卷容器，在多個容器中掛載之後是數據共享的。
5. 數據卷不會被自動刪除，要刪除一個數據卷，必須在刪除最後一個掛着該數據卷的容器是指定-v參數，如下
   docker rm -v name

15.數據卷容器備份、恢復、遷移數據卷

1. 使用數據捲來備份數據，通過指定本地的一個文件路徑，對應到容器中的路徑，運行tar命令將重要的文件打包備份。

   # docker run --volumes-from db -v $(pwd):/docker --name db6 -it centos /bin/bash	
   sudo docker run -d -it --volumes-from db_ori -v $(pwd):/download --name db6 -e POSTGRES_PASSWORD=password --privileged=true centos /bin/bash
   

   將database目錄備份打包到docker目錄下

   tar cvf ./docker/database_20171022_bak.tar database
   [root@8e0e678bc7be download]# tar cvf ./database.tar /database/
   

   完成之後退出容器，發現本地目錄的docker目錄下有從數據卷容器打包備份出來的database.tar文件
2. 恢復數據卷容器：
   要將數據恢復到數據卷容器，首先要創建一個帶有數據卷的容器db10
   docker run -d -it -v /db10 --name database2 centos /bin/bash
   然後創建另外一個容器，掛載database2容器，只有使用tar xvf解壓文件到掛載的容器卷中。
   docker run -it -d --volumes-from database2 -v $(pwd):/docker centos /bin/bash

16.Docker容器綁定外部IP和端口

1. Docker允許通過外部訪問容器或者容器之間互聯的方式來提供網絡服務。
2. 首先是外部訪問容器：
   容器啓動之後，容器中可以運行一些網絡應用，通過-p或-P參數來指定端口映射，使用-P（大寫）標記時，docker會隨機選擇一個端口映射到容器內部開放的網絡端口上。此時訪問本機的32786端口就可以訪問到容器內web應用提供的界面。也可以使用docker logs來查看應用的信息,使用-p（小寫)則可以指定要映射的端口，並且在一個指定端口上只可以綁定一個容器，支持的格式有：

ip:hostport:containerport ip::containerport hostport:containerport
docker run -d -p 5000:5000 training/webapp python app.py

看到本地5000端口已經被映射，換一個端口5001運行成功，在頁面上輸入5001端口訪問如下
docker 默認會映射本地所有的地址。現在我們來嘗試一下映射到指定地址的指定端口
docker run -d -p 127.0.0.1:5000:5000 training/webapp python app.py
然後要訪問容器中的應用只能通過127.0.0.1這個ip訪問。
接下來是綁定本機的任意端口到容器的5000端口
docker run -d -p 127.0.0.1::5000 training/webapp python app.py
還可以指定通信協議
docker run -d -p 5003:5000/udp training/webapp python app.py
3. 那我們怎樣來查看docker裏面容易綁定和映射的端口及Ip地址呢？可以使用docker port
4. 需要注意的是：
a. 容器內部有自己的內部網絡和ip地址，可以使用docker inspect來查看
b. 在啓動容器的時候，可以多次使用-p標記來綁定多個端口
docker run -d -p 5005:5000 -p 5006:80 training/webapp python app.py

17.容器互聯

1. 除了端口映射之外，容器互聯是另一種跟容器應用交互的方式。它會在源容器和接收容器之間建立一個隧道，接收容器可以看到源容器指定的信息。
2. 要實現容器互聯，需要爲容器指定一個好記的名字，通過–name來制定，若不指定，docker會隨機生成一個容器的名稱，但這不利於記憶。
   docker inspect可以查看容器的很多信息。查看容器名稱可以使用
   docker inspect -f "{{.Name}}" test1
   不指定-f "{{.Name}}"則會顯示所有的信息
   若一個容器是臨時的，運行完成之後要自動刪除，需要加上–rm標記。
3. 容器互聯：使用--link參數，可以讓容器之間安全的進行交互
   a. 先穿件一個數據庫容器
   docker run -d --name db training/postgres
   b. 新建一個容器和postgres容器互聯
   docker run -d -P --name web --link db:db training/webapp python app.py
   –link表示建立容器互聯，參數爲name:alias，name是要鏈接的容器名稱，alias是我們取得別名
   通過–link的方式，是web和db建立了鏈接，我們可以查看下web容器的環境變量
   docker run --rm --name web2 --link db:db training/webapp env
   可以看到環境變量中以要鏈接的容器的名字的別名的大寫作爲前綴，和db建立連接之後，除了web容器環境變量發生了變
   化，在web容器的hosts文件也發生了變化，我們可以看下
   docker run -it --rm --link db:db training/webapp /bin/bash
   這裏面有兩個ip，一個是web的，一個是db的，我們可以用ping命令查看這個兩個ip之間能否ping通
   建立鏈接沒問題！
   我們啓動db容器的時候，沒有通過-p指定端口，避免了數據庫端口暴露在外部網絡，這樣很安全。

18.一個完整的例子

1. 例子主要完成自己鏡像的製作，端口映射，Dockerfile文件編寫，鏡像上傳DockerHub完成鏡像的分享。
   首先選擇一個合適的目錄：
   /root/docker/hello
2. 首先創建Dockerfile:裏面定義了我們構建鏡像的指令步驟。具體定義如下：
   #一個基礎的python運行環境
   FROM python
   #設置工作目錄
   WORKDIR /app
   #將當前系統文件夾內容複製到容器的app目錄
   ADD . /app
   #安裝必要的依賴包
   RUN pip install -r softwares.txt
   #開放端口，供容器外訪問
   EXPOSE 80
   #定義環境變量
   ENV NAME Hello_docker
   #運行命令
   CMD [“python”,“app.py”]
   在Dockerfile中定義了我們要在容器中運行pip install命令安裝軟件，軟件定義在softwares.txt中，要使用python命
   令運行app.py文件，因此這兩個文件需要我們定義
   softwares.txt文件定義內容

Flask
Redis

app.py文件內容

from flask import Flask
from redis import Redis, RedisError
import os
import socket# Connect to Redis
redis = Redis(host="redis", db=0, socket_connect_timeout=2, socket_timeout=2)app = Flask(_
_name__)@app.route("/")
def hello():
	try:
		visits = redis.incr("counter")
	except RedisError:
		visits = "<i>cannot connect to Redis, counter disabled</i>" 
		html = "<h3>Hello {name}!</h3>" \
		"<b>Hostname:</b> {hostname}<br/>" \
		"<b>Visits:</b> {visits}"
return html.format(name=os.getenv("NAME", "world"), hostname=socket.gethostname(), visits=visits)

if __name__ == "__main__":
	app.run(host='0.0.0.0', port=80)

3. 使用docker buil構建鏡像
   docker build -t hello .
   運行完成之後
   使用docker images查看
   查看/app目錄有Dockerfile、app.py、softwares.txt三個文件
   使用-p映射宿主機端口9876,啓動容器hello
   docker run -p 9876:80 hello
   網頁訪問，這裏配置了hosts文件,hadoop2對應的機器ip如下：
   由於沒有啓動redis，很明顯app.py文件中拋出了不能夠連接到redis中。這個地方出來使用瀏覽器驗證，也可以使用
   curl http://hadoop2:9876來驗證
   這個地方我們沒有配置redis，那我們就來配置下redis吧
   首先使用docker search redis
   國內網速較慢，選擇紅框中的鏡像，下載要快些。
   啓動docker
   啓動redis容器
   docker run --name redis -d redis
   使用docker-pid redis找到redis容器對應的進程id
   使用nsenter --target 23348 --mount --uts --ipc --net --pid進入這個守護進程
   在根目錄下有run.sh腳本
   chmod 700 run.sh賦予運行權限
   執行./run.sh
   redis啓動起來了
   我們再啓動一個容器，運行我們的hello鏡像
   docker run -d --name hello --link redis:redis -p 9876:80 hello
   通過nsenter工具進入這個容器中，修改app目錄下的app.py文件。將
   redis = Redis(host=“redis”, db=0, socket_connect_timeout=2, socket_timeout=2)改爲：
   redis = Redis(host=“redis”, db=0, socket_connect_timeout=2,
   socket_timeout=2,password=‘QOiTIvQ4ST2NVZHiT97wXme2OrV2xmka’)
   保存退出容器，重啓docker restart hello容器
   現在瀏覽器中訪問：hadoop2:9876
   刷新瀏覽器可以看到redis中記錄的訪問數在增加了。