卷

目錄

卷是容器的持久化資料儲存，由 Docker 建立和管理。您可以使用 docker volume create 命令顯式建立一個卷，或者 Docker 可以在建立容器或服務期間建立一個卷。

當您建立一個卷時，它會儲存在 Docker 主機上的一個目錄中。當您將卷掛載到容器中時，這個目錄就是掛載到容器中的內容。這與繫結掛載的工作方式類似，不同之處在於卷由 Docker 管理，並且與主機核心功能隔離。

何時使用卷

卷是持久化 Docker 容器生成和使用的資料的首選機制。雖然繫結掛載依賴於主機的目錄結構和作業系統，但卷完全由 Docker 管理。卷是以下用例的良好選擇：

  • 卷比繫結掛載更容易備份或遷移。
  • 您可以使用 Docker CLI 命令或 Docker API 管理卷。
  • 卷在 Linux 和 Windows 容器上都可用。
  • 卷可以更安全地在多個容器之間共享。
  • 新卷的內容可以由容器或構建預先填充。
  • 當您的應用程式需要高效能 I/O 時。

如果您需要從主機訪問檔案，卷不是一個好的選擇，因為卷完全由 Docker 管理。如果您需要從容器和主機訪問檔案或目錄，請使用繫結掛載。

卷通常比直接向容器寫入資料更好，因為卷不會增加使用它的容器的大小。使用卷也更快；寫入容器的可寫層需要儲存驅動程式來管理檔案系統。儲存驅動程式提供了一個聯合檔案系統，使用 Linux 核心。與直接寫入主機檔案系統的卷相比，這種額外的抽象降低了效能。

如果您的容器生成非永續性狀態資料，請考慮使用 tmpfs 掛載，以避免永久儲存資料，並透過避免寫入容器的可寫層來提高容器的效能。

卷使用 rprivate（遞迴私有）繫結傳播，並且繫結傳播對於卷是不可配置的。

卷的生命週期

卷的內容存在於特定容器的生命週期之外。當容器被銷燬時，可寫層也隨之銷燬。使用卷可以確保即使使用它的容器被刪除，資料仍然是持久的。

一個給定的卷可以同時掛載到多個容器中。當沒有正在執行的容器使用卷時，該卷仍然對 Docker 可用，並且不會被自動刪除。您可以使用 docker volume prune 刪除未使用的卷。

在現有資料上掛載卷

如果您將一個非空卷掛載到容器中一個已存在檔案或目錄的目錄中，那麼預先存在的檔案會被掛載所遮蓋。這類似於您在 Linux 主機上將檔案儲存到 /mnt，然後將一個 USB 驅動器掛載到 /mnt。/mnt 的內容將被 USB 驅動器的內容所遮蓋，直到 USB 驅動器被解除安裝。

對於容器，沒有直接的方法可以移除掛載以再次顯示被遮蔽的檔案。最好的選擇是重新建立沒有該掛載的容器。

如果您將一個空卷掛載到容器中一個已存在檔案或目錄的目錄中，這些檔案或目錄預設會被傳播（複製）到卷中。類似地，如果您啟動一個容器並指定一個尚不存在的卷，Docker 會為您建立一個空卷。這是預填充另一個容器所需資料的好方法。

要防止 Docker 將容器的預先存在的檔案複製到空卷中，請使用 volume-nocopy 選項，請參閱 --mount 的選項。

命名卷和匿名卷

卷可以是命名的或匿名的。匿名卷會被賦予一個隨機名稱，保證在給定的 Docker 主機內是唯一的。與命名卷一樣，匿名卷即使在刪除使用它們的容器後也會持久存在，除非您在建立容器時使用 --rm 標誌，在這種情況下，與該容器關聯的匿名卷將被銷燬。請參閱刪除匿名卷。

如果您連續建立多個容器，每個容器都使用匿名卷，那麼每個容器都會建立自己的卷。匿名卷不會自動在容器之間重用或共享。要在兩個或多個容器之間共享一個匿名卷，您必須使用隨機的卷 ID 來掛載該匿名卷。

語法

要使用 docker run 命令掛載卷，您可以使用 --mount 或 --volume 標誌。

$ docker run --mount type=volume,src=<volume-name>,dst=<mount-path>
$ docker run --volume <volume-name>:<mount-path>

總的來說，--mount 更受推薦。主要區別在於 --mount 標誌更明確，並支援所有可用選項。

如果您想執行以下操作，必須使用 --mount：

--mount 選項

--mount 標誌由多個鍵值對組成，用逗號分隔，每個鍵值對由一個 <key>=<value> 元組構成。鍵的順序不重要。

$ docker run --mount type=volume[,src=<volume-name>],dst=<mount-path>[,<key>=<value>...]

--mount type=volume 的有效選項包括：

選項描述
source, src掛載的來源。對於命名卷，這是卷的名稱。對於匿名卷，此欄位被省略。
destination, dst, target檔案或目錄在容器中掛載的路徑。
volume-subpath要掛載到容器中的卷內子目錄的路徑。在將卷掛載到容器之前，該子目錄必須存在於卷中。請參閱掛載卷子目錄。
readonly, ro如果存在，會導致卷以只讀方式掛載到容器中。
volume-nocopy如果存在，當卷為空時，目標位置的資料不會被複制到卷中。預設情況下，如果掛載的卷為空，目標位置的內容會被複制到其中。
volume-opt可以指定多次，接受一個鍵值對，由選項名稱及其值組成。
示例
$ docker run --mount type=volume,src=myvolume,dst=/data,ro,volume-subpath=/foo

--volume 的選項

--volume 或 -v 標誌由三個欄位組成，用冒號（:）分隔。這些欄位必須按正確的順序排列。

$ docker run -v [<volume-name>:]<mount-path>[:opts]

對於命名卷，第一個欄位是卷的名稱，在給定的主機上是唯一的。對於匿名卷，第一個欄位被省略。第二個欄位是檔案或目錄在容器中掛載的路徑。

第三個欄位是可選的，是一個逗號分隔的選項列表。對於資料卷，--volume 的有效選項包括：

選項描述
readonly, ro如果存在，會導致卷以只讀方式掛載到容器中。
volume-nocopy如果存在，當卷為空時，目標位置的資料不會被複制到卷中。預設情況下，如果掛載的卷為空，目標位置的內容會被複制到其中。
示例
$ docker run -v myvolume:/data:ro

建立和管理卷

與繫結掛載不同，您可以在任何容器的範圍之外建立和管理卷。

建立一個卷

$ docker volume create my-vol

列出卷

$ docker volume ls

local               my-vol

檢查一個卷

$ docker volume inspect my-vol
[
    {
        "Driver": "local",
        "Labels": {},
        "Mountpoint": "/var/lib/docker/volumes/my-vol/_data",
        "Name": "my-vol",
        "Options": {},
        "Scope": "local"
    }
]

刪除一個卷

$ docker volume rm my-vol

啟動帶卷的容器

如果您啟動一個帶有尚不存在的卷的容器，Docker 會為您建立該卷。以下示例將卷 myvol2 掛載到容器的 /app/ 中。

下面的 -v 和 --mount 示例產生相同的結果。除非您在執行第一個示例後刪除了 devtest 容器和 myvol2 卷，否則不能同時執行它們。

$ docker run -d \
  --name devtest \
  --mount source=myvol2,target=/app \
  nginx:latest

$ docker run -d \
  --name devtest \
  -v myvol2:/app \
  nginx:latest

使用 docker inspect devtest 來驗證 Docker 是否建立了該卷並且掛載正確。查詢 Mounts 部分：

"Mounts": [
    {
        "Type": "volume",
        "Name": "myvol2",
        "Source": "/var/lib/docker/volumes/myvol2/_data",
        "Destination": "/app",
        "Driver": "local",
        "Mode": "",
        "RW": true,
        "Propagation": ""
    }
],

這顯示了掛載是一個卷，顯示了正確的源和目標，並且掛載是可讀寫的。

停止容器並刪除卷。請注意，刪除卷是一個獨立的步驟。

$ docker container stop devtest

$ docker container rm devtest

$ docker volume rm myvol2

使用 Docker Compose 的卷

以下示例展示了一個帶卷的單個 Docker Compose 服務：

services:
  frontend:
    image: node:lts
    volumes:
      - myapp:/home/node/app
volumes:
  myapp:

第一次執行 docker compose up 會建立一個卷。當您隨後執行該命令時，Docker 會重用同一個卷。

您可以使用 docker volume create 直接在 Compose 之外建立一個卷，然後在 compose.yaml 中引用它，如下所示：

services:
  frontend:
    image: node:lts
    volumes:
      - myapp:/home/node/app
volumes:
  myapp:
    external: true

有關將卷與 Compose 一起使用的更多資訊，請參閱 Compose 規範中的卷部分。

啟動帶卷的服務

當您啟動一個服務並定義一個卷時，每個服務容器都使用自己的本地卷。如果您使用 local 卷驅動程式，任何容器都無法共享此資料。然而，一些卷驅動程式確實支援共享儲存。

以下示例啟動一個包含四個副本的 nginx 服務，每個副本都使用一個名為 myvol2 的本地卷。

$ docker service create -d \
  --replicas=4 \
  --name devtest-service \
  --mount source=myvol2,target=/app \
  nginx:latest

使用 docker service ps devtest-service 來驗證服務是否正在執行：

$ docker service ps devtest-service

ID                  NAME                IMAGE               NODE                DESIRED STATE       CURRENT STATE            ERROR               PORTS
4d7oz1j85wwn        devtest-service.1   nginx:latest        moby                Running             Running 14 seconds ago

您可以刪除服務以停止正在執行的任務：

$ docker service rm devtest-service

刪除服務不會刪除由該服務建立的任何卷。刪除卷是一個獨立的步驟。

使用容器填充卷

如果您啟動一個建立新卷的容器，並且該容器在要掛載的目錄（如 /app/）中有檔案或目錄，Docker 會將該目錄的內容複製到卷中。然後，容器掛載並使用該卷，其他使用該卷的容器也可以訪問預填充的內容。

為了說明這一點，以下示例啟動一個 nginx 容器，並使用容器的 /usr/share/nginx/html 目錄的內容填充新卷 nginx-vol。這是 Nginx 儲存其預設 HTML 內容的地方。

--mount 和 -v 示例具有相同的最終結果。

$ docker run -d \
  --name=nginxtest \
  --mount source=nginx-vol,destination=/usr/share/nginx/html \
  nginx:latest

$ docker run -d \
  --name=nginxtest \
  -v nginx-vol:/usr/share/nginx/html \
  nginx:latest

執行這些示例中的任何一個後，執行以下命令來清理容器和卷。請注意，刪除卷是一個獨立的步驟。

$ docker container stop nginxtest

$ docker container rm nginxtest

$ docker volume rm nginx-vol

使用只讀卷

對於某些開發應用程式，容器需要寫入繫結掛載，以便更改傳播回 Docker 主機。而在其他時候，容器只需要對資料進行只讀訪問。多個容器可以掛載同一個卷。您可以同時將單個卷對某些容器掛載為可讀寫，而對其他容器掛載為只讀。

以下示例更改了前一個示例。它透過在容器內的掛載點後，向（預設為空的）選項列表新增 ro，將目錄掛載為只讀卷。如果存在多個選項，您可以使用逗號將它們分隔開。

--mount 和 -v 示例具有相同的結果。

$ docker run -d \
  --name=nginxtest \
  --mount source=nginx-vol,destination=/usr/share/nginx/html,readonly \
  nginx:latest

$ docker run -d \
  --name=nginxtest \
  -v nginx-vol:/usr/share/nginx/html:ro \
  nginx:latest

使用 docker inspect nginxtest 來驗證 Docker 是否正確地建立了只讀掛載。查詢 Mounts 部分：

"Mounts": [
    {
        "Type": "volume",
        "Name": "nginx-vol",
        "Source": "/var/lib/docker/volumes/nginx-vol/_data",
        "Destination": "/usr/share/nginx/html",
        "Driver": "local",
        "Mode": "",
        "RW": false,
        "Propagation": ""
    }
],

停止並刪除容器，然後刪除卷。刪除卷是一個獨立的步驟。

$ docker container stop nginxtest

$ docker container rm nginxtest

$ docker volume rm nginx-vol

掛載卷子目錄

當您將卷掛載到容器時，可以使用 --mount 標誌的 volume-subpath 引數指定要使用的卷的子目錄。您指定的子目錄必須在您嘗試將其掛載到容器之前存在於卷中；如果它不存在，掛載將失敗。

如果您只想與容器共享卷的特定部分，指定 volume-subpath 會很有用。例如，假設您有多個正在執行的容器，並且您希望將每個容器的日誌儲存在共享卷中。您可以在共享卷中為每個容器建立一個子目錄，並將該子目錄掛載到容器中。

以下示例建立一個 logs 卷，並在該卷中初始化子目錄 app1 和 app2。然後，它啟動兩個容器，並將 logs 卷的一個子目錄掛載到每個容器。此示例假定容器中的程序將其日誌寫入 /var/log/app1 和 /var/log/app2。

$ docker volume create logs
$ docker run --rm \
  --mount src=logs,dst=/logs \
  alpine mkdir -p /logs/app1 /logs/app2
$ docker run -d \
  --name=app1 \
  --mount src=logs,dst=/var/log/app1,volume-subpath=app1 \
  app1:latest
$ docker run -d \
  --name=app2 \
  --mount src=logs,dst=/var/log/app2,volume-subpath=app2 \
  app2:latest

透過這種設定，容器將其日誌寫入 logs 卷的不同子目錄中。容器無法訪問其他容器的日誌。

在機器之間共享資料

在構建容錯應用程式時，您可能需要配置同一服務的多個副本以訪問相同的檔案。

shared storage

在開發應用程式時，有幾種方法可以實現這一點。一種是在您的應用程式中新增邏輯，將檔案儲存在像 Amazon S3 這樣的雲物件儲存系統上。另一種是使用支援將檔案寫入外部儲存系統（如 NFS 或 Amazon S3）的驅動程式建立卷。

卷驅動程式讓您可以將底層儲存系統與應用程式邏輯分離開來。例如，如果您的服務使用帶有 NFS 驅動程式的卷，您可以更新服務以使用不同的驅動程式。例如，將資料儲存在雲中，而無需更改應用程式邏輯。

使用卷驅動程式

當您使用 docker volume create 建立卷時，或者當您啟動一個使用尚未建立的卷的容器時，您可以指定一個卷驅動程式。以下示例使用 rclone/docker-volume-rclone 卷驅動程式，首先在建立獨立卷時，然後是啟動一個建立新卷的容器時。

注意

如果您的卷驅動程式接受一個逗號分隔的列表作為選項，您必須從外部 CSV 解析器中轉義該值。要轉義一個 volume-opt，請用雙引號（"）將其括起來，並用單引號（'）將整個掛載引數括起來。

例如，local 驅動程式在 o 引數中接受逗號分隔的掛載選項列表。此示例顯示了轉義該列表的正確方法。

$ docker service create \
 --mount 'type=volume,src=<VOLUME-NAME>,dst=<CONTAINER-PATH>,volume-driver=local,volume-opt=type=nfs,volume-opt=device=<nfs-server>:<nfs-path>,"volume-opt=o=addr=<nfs-address>,vers=4,soft,timeo=180,bg,tcp,rw"'
 --name myservice \
 <IMAGE>

初始設定

以下示例假設您有兩個節點，其中第一個是 Docker 主機，並且可以使用 SSH 連線到第二個節點。

在 Docker 主機上，安裝 rclone/docker-volume-rclone 外掛：

$ docker plugin install --grant-all-permissions rclone/docker-volume-rclone --aliases rclone

使用卷驅動程式建立卷

此示例將主機 1.2.3.4 上的 /remote 目錄掛載到一個名為 rclonevolume 的卷中。每個卷驅動程式可以有零個或多個可配置選項，您可以使用 -o 標誌指定每個選項。

$ docker volume create \
  -d rclone \
  --name rclonevolume \
  -o type=sftp \
  -o path=remote \
  -o sftp-host=1.2.3.4 \
  -o sftp-user=user \
  -o "sftp-password=$(cat file_containing_password_for_remote_host)"

該卷現在可以被掛載到容器中。

啟動一個使用卷驅動程式建立卷的容器

注意

如果卷驅動程式要求您傳遞任何選項，您必須使用 --mount 標誌來掛載卷，而不是 -v。

$ docker run -d \
  --name rclone-container \
  --mount type=volume,volume-driver=rclone,src=rclonevolume,target=/app,volume-opt=type=sftp,volume-opt=path=remote, volume-opt=sftp-host=1.2.3.4,volume-opt=sftp-user=user,volume-opt=-o "sftp-password=$(cat file_containing_password_for_remote_host)" \
  nginx:latest

建立一個建立 NFS 卷的服務

以下示例展示瞭如何在建立服務時建立一個 NFS 卷。它使用 10.0.0.10 作為 NFS 伺服器，/var/docker-nfs 作為 NFS 伺服器上匯出的目錄。請注意，指定的卷驅動程式是 local。

NFSv3

$ docker service create -d \
  --name nfs-service \
  --mount 'type=volume,source=nfsvolume,target=/app,volume-driver=local,volume-opt=type=nfs,volume-opt=device=:/var/docker-nfs,volume-opt=o=addr=10.0.0.10' \
  nginx:latest

NFSv4

$ docker service create -d \
    --name nfs-service \
    --mount 'type=volume,source=nfsvolume,target=/app,volume-driver=local,volume-opt=type=nfs,volume-opt=device=:/var/docker-nfs,"volume-opt=o=addr=10.0.0.10,rw,nfsvers=4,async"' \
    nginx:latest

建立 CIFS/Samba 卷

您可以直接在 Docker 中掛載 Samba 共享，而無需在您的主機上配置掛載點。

$ docker volume create \
	--driver local \
	--opt type=cifs \
	--opt device=//uxxxxx.your-server.de/backup \
	--opt o=addr=uxxxxx.your-server.de,username=uxxxxxxx,password=*****,file_mode=0777,dir_mode=0777 \
	--name cifs-volume

如果您指定的是主機名而不是 IP，則需要 addr 選項。這允許 Docker 執行主機名查詢。

塊儲存裝置

您可以將塊儲存裝置（例如外部驅動器或驅動器分割槽）掛載到容器。以下示例展示瞭如何建立並使用一個檔案作為塊儲存裝置，以及如何將該塊裝置作為容器捲進行掛載。

重要

以下過程僅為示例。這裡闡述的解決方案不建議作為通用做法。除非您對自己的操作充滿信心，否則不要嘗試這種方法。

塊裝置掛載的工作原理

在底層，使用 local 儲存驅動程式的 --mount 標誌會呼叫 Linux 的 mount 系統呼叫，並將您傳遞的選項原封不動地轉發給它。Docker 沒有在 Linux 核心支援的原生掛載功能之上實現任何額外的功能。

如果您熟悉 Linux mount 命令，您可以將 --mount 選項想象成以下方式轉發給了 mount 命令：

$ mount -t <mount.volume-opt.type> <mount.volume-opt.device> <mount.dst> -o <mount.volume-opts.o>

為了進一步解釋，考慮以下 mount 命令示例。此命令將 /dev/loop5 裝置掛載到系統上的 /external-drive 路徑。

$ mount -t ext4 /dev/loop5 /external-drive

從正在執行的容器的角度來看，以下 docker run 命令實現了類似的結果。使用此 --mount 選項執行容器會以與您執行前一個示例中的 mount 命令相同的方式設定掛載。

$ docker run \
  --mount='type=volume,dst=/external-drive,volume-driver=local,volume-opt=device=/dev/loop5,volume-opt=type=ext4'

您不能直接在容器內執行 mount 命令，因為容器無法訪問 /dev/loop5 裝置。這就是為什麼 docker run 命令使用 --mount 選項。

示例：在容器中掛載塊裝置

以下步驟建立一個 ext4 檔案系統並將其掛載到一個容器中。您的系統的檔案系統支援取決於您使用的 Linux 核心版本。

  1. 建立一個檔案併為其分配一些空間：

    $ fallocate -l 1G disk.raw

  2. 在 disk.raw 檔案上構建一個檔案系統：

    $ mkfs.ext4 disk.raw

  3. 建立一個迴圈裝置：

    $ losetup -f --show disk.raw
/dev/loop5
    注意

    losetup 建立一個臨時的迴圈裝置，該裝置在系統重啟後或透過 losetup -d 手動移除後會被刪除。

  4. 執行一個將迴圈裝置掛載為卷的容器：

    $ docker run -it --rm \
  --mount='type=volume,dst=/external-drive,volume-driver=local,volume-opt=device=/dev/loop5,volume-opt=type=ext4' \
  ubuntu bash

    當容器啟動時，路徑 /external-drive 會將主機檔案系統中的 disk.raw 檔案作為塊裝置掛載。

  5. 完成後，當裝置從容器中解除安裝時，分離迴圈裝置以從主機系統中移除該裝置：

    $ losetup -d /dev/loop5

備份、恢復或遷移資料卷

卷對於備份、恢復和遷移非常有用。使用 --volumes-from 標誌建立一個掛載該卷的新容器。

備份卷

例如，建立一個名為 dbstore 的新容器：

$ docker run -v /dbdata --name dbstore ubuntu /bin/bash

在下一個命令中：

  • 啟動一個新容器並從 dbstore 容器掛載卷。
  • 將本地主機目錄掛載為 /backup。
  • 傳遞一個命令，該命令將 dbdata 卷的內容打包到 /backup 目錄內的 backup.tar 檔案中。
$ docker run --rm --volumes-from dbstore -v $(pwd):/backup ubuntu tar cvf /backup/backup.tar /dbdata

當命令完成且容器停止時，它會建立 dbdata 卷的備份。

從備份恢復卷

有了剛建立的備份，您可以將其恢復到同一個容器，或者恢復到您在其他地方建立的另一個容器。

例如，建立一個名為 dbstore2 的新容器：

$ docker run -v /dbdata --name dbstore2 ubuntu /bin/bash

然後，在新容器的資料卷中解壓備份檔案：

$ docker run --rm --volumes-from dbstore2 -v $(pwd):/backup ubuntu bash -c "cd /dbdata && tar xvf /backup/backup.tar --strip 1"

您可以使用這些技術，透過您喜歡的工具來自動化備份、遷移和恢復測試。

刪除卷

在您刪除容器後，Docker 資料卷仍然存在。需要考慮兩種型別的卷：

  • 命名卷有一個來自容器外部的特定來源，例如 awesome:/bar。
  • 匿名卷沒有特定的來源。因此，當容器被刪除時，您可以指示 Docker Engine 守護程序移除它們。

刪除匿名卷

要自動移除匿名卷，請使用 --rm 選項。例如，此命令建立一個匿名的 /foo 卷。當您移除容器時，Docker Engine 會移除 /foo 卷，但不會移除 awesome 卷。

$ docker run --rm -v /foo -v awesome:/bar busybox top
注意

如果另一個容器使用 --volumes-from 綁定了這些卷，卷的定義會被複製，並且在第一個容器被移除後，匿名卷也會保留。

刪除所有卷

要刪除所有未使用的卷並釋放空間：

$ docker volume prune

後續步驟