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1.6 Docker 数据管理详解

Docker 数据管理是容器化应用落地的核心环节。理解和掌握 Docker 的数据卷（Volume）、绑定挂载（Bind Mount）、tmpfs 及其相关操作，是实现数据持久化、容器间共享与宿主机数据交互的基础。

一、为什么要进行数据管理？

• 容器内数据默认是临时的：容器的文件系统是分层的，最上层为“可写层”，容器销毁后该层会被清除，数据随之丢失。
• 应用需求：如数据库、缓存、日志、用户上传等需要持久化或共享的数据，必须通过数据管理机制保存。

二、Docker 数据管理的主要方式

1. 数据卷（Volume）

• 定义：由 Docker 管理的特殊目录，映射到宿主机的文件系统，生命周期独立于容器。
• 优点：
  • 更安全、易备份与迁移
  • 可跨容器/跨服务共享
  • 支持多种驱动（如 NFS、云硬盘、插件）
  • 容器删除后数据不丢失
• 创建与使用：

  docker volume create mydata
  docker run -v mydata:/app/data app-image
  

• 查看卷信息：

  docker volume ls
  docker volume inspect mydata
  

• 删除卷：

  docker volume rm mydata
  

• 存储位置（以 Linux 为例）：/var/lib/docker/volumes/<volume-name>/_data

2. 绑定挂载（Bind Mount）

• 定义：将宿主机上的指定文件/目录映射到容器的路径。
• 优点：
  • 与宿主机实时同步，适合开发、调试、配置注入、日志导出等场景
  • 容器和宿主机都可读写（可设为只读）
• 用法：

  docker run -v /host/path:/container/path app-image
  # 或
  docker run --mount type=bind,source=/host/path,target=/container/path app-image
  

• 注意：
  • 路径必须为宿主机的绝对路径
  • 权限和属主需考虑一致性
  • 容器销毁不会影响宿主机数据

3. tmpfs 挂载（内存文件系统）

• 定义：将容器内的某个目录挂载到内存，数据不会写入宿主机磁盘，容器停止即丢失。
• 用法：

  docker run --tmpfs /app/cache:rw,size=64m app-image
  

• 适用场景：高性能缓存、临时文件、敏感数据。

三、数据卷的类型

1. 匿名卷：只写 -v /data，Docker 会自动建立一个匿名卷。
2. 具名卷：-v dbdata:/data，可复用、管理的卷，推荐生产环境使用。
3. 主机挂载：-v /host/data:/data，直接与宿主机共享数据。

四、数据卷的生命周期

• 独立于容器，容器删除后卷不删除（除非用 docker run --rm -v ...）
• 可被多个容器同时挂载，实现数据共享、通信

五、数据卷的备份与迁移

• 备份：

  docker run --rm -v mydata:/data -v $(pwd):/backup busybox \tar czvf /backup/backup.tar.gz -C /data .
  

• 恢复：

  docker run --rm -v mydata:/data -v $(pwd):/backup busybox \tar xzvf /backup/backup.tar.gz -C /data
  

• 跨主机迁移：打包卷目录，上传到目标主机后解包到对应卷目录。

六、数据卷插件

• 支持挂载 NFS、Ceph、云盘（如 AWS EBS）、GlusterFS 等，通过插件扩展卷驱动。
• 用法示例（以 NFS 为例）：

  docker volume create --driver local \--opt type=nfs --opt o=addr=192.168.1.100,rw \--opt device=:/shared/data nfsdata
  

七、数据卷和挂载的最佳实践

• 生产环境推荐使用具名卷，易管理和迁移。
• 开发环境推荐用绑定挂载，代码/配置热更新。
• 重要数据定期备份，避免数据丢失。
• 挂载权限控制，敏感目录建议只读挂载。
• 避免在容器内直接保存重要数据，合理分离应用与数据。

八、常见问题与排查

• 数据丢失：卷未正确挂载或路径拼写错误
• 权限问题：主机与容器用户/组不一致，导致访问失败
• 挂载覆盖：若挂载到容器已存在内容的目录，只有第一次挂载时会自动拷贝原始数据，之后不会同步

九、常用命令速查

docker volume create myvol                 # 创建卷
docker volume ls                           # 列出卷
docker volume inspect myvol                # 查看卷详情
docker volume rm myvol                     # 删除卷
docker run -v myvol:/path 镜像             # 卷挂载
docker run -v /host/path:/path 镜像        # 绑定挂载
docker run --tmpfs /path 镜像              # tmpfs 挂载
docker cp file.txt 容器:/path               # 拷贝文件进容器
docker cp 容器:/path/file.txt ./           # 拷贝文件出容器

十、参考资料

• Docker 官方数据管理文档
• Docker Volumes vs Bind Mounts