如何在Ubuntu22.04上的Docker容器之间共享数据

介绍

Docker 是一种流行的容器化工具，用于为软件应用程序提供一个文件系统，该文件系统包含它们运行所需的一切。使用 Docker 容器可确保软件无论部署在何处都以相同的方式运行，因为它的运行时环境是一致的。

通常，Docker 容器是短暂的，运行时间与容器中发出的命令完成所需的时间一样长。然而，有时，应用程序需要在容器被删除后共享数据访问或持久化数据。数据库、用户为网站生成的内容和日志文件只是不切实际或不可能包含在 Docker 映像中但应用程序需要访问的数据的几个示例。 Docker Volumes 提供对数据的持久访问。

Docker 卷可以在创建容器的同一命令中创建和附加，也可以独立于任何容器创建并在以后附加。在本文中，您将了解在容器之间共享数据的四种不同方式。

先决条件

要阅读本文，您将需要一个 Ubuntu 22.04 服务器，其中包含以下内容：

具有 sudo 权限的非 root 用户。 Initial Server Setup with Ubuntu 22.04 指南解释了如何进行设置。
使用 How To Install and Use Docker on Ubuntu 22.04 的 Step 1 和 Step 2 的说明安装 Docker

注意： 尽管先决条件给出了在 Ubuntu 22.04 上安装 Docker 的说明，但只要安装了 Docker 并且sudo 用户已添加到 docker 组。

第 1 步 — 创建独立卷

在 Docker 的 1.9 版本中引入的 docker volume create 命令允许您创建卷，而无需将其与任何特定容器相关联。您将使用此命令添加名为 DataVolume1 的卷：

docker volume create --name DataVolume1

显示名称，说明命令成功：

OutputDataVolume1

要使用该卷，您将从 Ubuntu 映像创建一个新容器，使用 --rm 标志在您退出时自动删除它。您还将使用 -v 安装新卷。 -v 需要卷的名称、冒号，然后是卷应出现在容器内的绝对路径。如果路径中的目录不作为映像的一部分存在，则将在命令运行时创建它们。如果他们 do 存在，挂载的卷将隐藏现有的内容：

docker run -ti --rm -v DataVolume1:/datavolume1 ubuntu

在容器中，将一些数据写入卷：

echo "Example1" > /datavolume1/Example1.txt

因为您使用了 --rm 标志，所以您的容器将在您退出时自动删除。但是，您的卷仍然可以访问。

exit

您可以使用 docker volume inspect 验证系统上是否存在卷：

docker volume inspect DataVolume1

Output[
    {
        "CreatedAt": "2018-07-11T16:57:54Z",
        "Driver": "local",
        "Labels": {},
        "Mountpoint": "/var/lib/docker/volumes/DataVolume1/_data",
        "Name": "DataVolume1",
        "Options": {},
        "Scope": "local"
    }
]

注意：你甚至可以查看主机上的数据，路径为Mountpoint。但是，您应该避免更改它，因为如果应用程序或容器不知道更改，它可能会导致数据损坏。

接下来，启动一个新容器并附加 DataVolume1：

docker run --rm -ti -v DataVolume1:/datavolume1 ubuntu

验证内容：

cat /datavolume1/Example1.txt

OutputExample1

退出容器：

exit

在此示例中，您创建了一个卷，将其附加到一个容器，并验证了它的持久性。

第 2 步 — 创建一个在容器被移除时仍然存在的卷

在下一个示例中，您将在创建容器的同时创建一个卷，删除该容器，然后将该卷附加到一个新容器。

您将使用 docker run 命令使用基本 Ubuntu 映像创建一个新容器。 -t 将给我们一个终端，-i 将允许我们与之交互。为清楚起见，您将使用 --name 来标识容器。

-v 标志将允许我们创建一个新卷，您将其称为 DataVolume2。您将使用冒号将此名称与容器中应安装卷的路径分开。最后，您将指定基本 Ubuntu 映像并依赖 Ubuntu 基本映像的 Docker 文件、bash 中的默认命令，将我们放入 shell：

docker run -ti --name=Container2 -v DataVolume2:/datavolume2 ubuntu

注意： -v 标志非常灵活。它可以绑定或命名一个卷，只需稍微调整语法。如果第一个参数以 / 或 ~/ 开头，则您正在创建绑定挂载。删除它，您将命名该卷。例如：

-v /path:/path/in/container挂载主机目录，/path在/path/in/container
-v path:/path/in/container 创建一个名为 path 的卷，与主机无关。

有关从主机绑定目录的更多信息，请参阅如何在 Docker 容器和主机之间共享数据

在容器中，您将向卷中写入一些数据：

echo "Example2" > /datavolume2/Example2.txt
cat /datavolume2/Example2.txt

OutputExample2

退出容器：

exit

重新启动容器时，卷将自动挂载：

docker start -ai Container2

验证卷确实已安装并且您的数据仍然存在：

cat /datavolume2/Example2.txt

OutputExample2

最后，退出并清理：

exit

如果容器引用了卷，Docker 不会让我们删除它。要查看会发生什么，请尝试：

docker volume rm DataVolume2

该消息告诉我们该卷仍在使用中，并提供了容器 ID 的长版本：

OutputError response from daemon: unable to remove volume: remove DataVolume2: volume is in use - [d0d2233b668eddad4986313c7a4a1bc0d2edaf0c7e1c02a6a6256de27db17a63]

您可以使用上述错误消息中的 ID 来移除容器：

docker rm d0d2233b668eddad4986313c7a4a1bc0d2edaf0c7e1c02a6a6256de27db17a63

Outputd0d2233b668eddad4986313c7a4a1bc0d2edaf0c7e1c02a6a6256de27db17a63

移除容器不会影响音量。通过使用 docker volume ls 列出卷，您可以看到它仍然存在于系统中：

docker volume ls

OutputDRIVER              VOLUME NAME
local               DataVolume2

您可以使用 docker volume rm 删除它：

docker volume rm DataVolume2

在此示例中，您在创建容器的同时创建了一个空数据卷。在您的下一个示例中，您将探索使用已包含数据的容器目录创建卷时会发生什么。

第 3 步 — 从包含数据的现有目录创建卷

一般来说，使用docker volume create独立创建卷和创建容器的同时创建卷是等价的，只有一个例外。如果在创建容器和的同时创建卷，则提供包含基础映像中数据的目录的路径，该数据将被复制到卷中。

例如，您将创建一个容器并在 /var 中添加数据卷，该目录包含基础映像中的数据：

docker run -ti --rm -v DataVolume3:/var ubuntu

基础镜像的 /var 目录中的所有内容都会复制到卷中，您可以将该卷挂载到新容器中。

退出当前容器：

exit

这一次，您将发出自己的 ls 命令，而不是依赖基础映像的默认 bash 命令，该命令将在不进入 shell 的情况下显示卷的内容：

docker run --rm -v DataVolume3:/datavolume3 ubuntu ls datavolume3

目录 datavolume3 现在具有基本映像的 /var 目录内容的副本：

Outputbackups
cache
lib
local
lock
log
mail
opt
run
spool
tmp

您不太可能希望以这种方式挂载 /var/，但如果您已经制作了自己的映像并想要一种简单的方法来保存数据，这可能会有所帮助。在下一个示例中，您将演示如何在多个容器之间共享卷。

第 4 步 — 在多个 Docker 容器之间共享数据

到目前为止，您一次将一个卷附加到一个容器。通常，您会希望将多个容器附加到同一个数据卷。这相对容易实现，但有一个关键警告：此时，Docker 不处理文件锁定。如果您需要多个容器写入卷，则在这些容器中运行的应用程序必须设计为写入共享数据存储，以防止数据损坏。

创建 Container4 和 DataVolume4

使用 docker run 创建一个名为 Container4 的新容器，并附加一个数据卷：

docker run -ti --name=Container4 -v DataVolume4:/datavolume4 ubuntu

接下来，您将创建一个文件并添加一些文本：

echo "This file is shared between containers" > /datavolume4/Example4.txt

然后，您将退出容器：

exit

这会将我们返回到主机命令提示符，您将在其中创建一个新容器，用于从 Container4 装载数据卷。

创建 Container5 并从 Container4 挂载卷

您将创建 Container5，并从 Container4 挂载卷：

docker run -ti --name=Container5 --volumes-from Container4 ubuntu

检查数据持久性：

cat /datavolume4/Example4.txt

OutputThis file is shared between containers

现在，从 Container5 添加一些文本：

echo "Both containers can write to DataVolume4" >> /datavolume4/Example4.txt

最后，您将退出容器：

exit

接下来，您将检查您的数据是否仍然存在于 Container4 中。

查看 Container5 中所做的更改

现在，通过重新启动 Container4 检查 Container5 写入数据卷的更改：

docker start -ai Container4

检查更改：

cat /datavolume4/Example4.txt

OutputThis file is shared between containers
Both containers can write to DataVolume4

现在您已经验证了两个容器都能够从数据卷中读取和写入，您将退出容器：

exit

同样，Docker 不处理任何文件锁定，因此应用程序必须自行考虑文件锁定。可以通过添加 :ro 将 Docker 卷挂载为只读，以确保在容器需要只读访问时不会意外发生数据损坏。现在，您将了解它是如何工作的。

启动 Container 6 并以只读方式挂载卷

一旦卷被安装到容器中，而不是像使用典型的 Linux 文件系统那样卸载它，您可以创建一个以您想要的方式安装的新容器，如果需要，删除以前的容器。要将卷设为只读，请将 :ro 附加到容器名称的末尾：

docker run -ti --name=Container6 --volumes-from Container4:ro ubuntu

您将通过尝试删除示例文件来检查只读状态：

rm /datavolume4/Example4.txt

Outputrm: cannot remove '/datavolume4/Example4.txt': Read-only file system

最后，您将退出容器并清理您的测试容器和卷：

exit

现在你已经完成了，清理你的容器和卷：

docker rm Container4 Container5 Container6
docker volume rm DataVolume4

在此示例中，您展示了如何使用数据卷在两个容器之间共享数据，以及如何将数据卷挂载为只读。

结论

在本教程中，您创建了一个数据卷，该卷允许数据通过删除容器来保留。您在容器之间共享数据卷，但需要注意的是应用程序需要设计为处理文件锁定以防止数据损坏。最后，您展示了如何以只读模式安装共享卷。如果您有兴趣了解容器和主机系统之间的数据共享，请参阅如何在 Docker 容器和主机之间共享数据。