Docker-使用数据卷、文件挂载进行数据存储与共享

一、前言

默认情况下，在Docker容器内创建的所有文件都只能在容器内部使用。容器删除后，数据也跟着删除，虽然通常我们不会删除容器，但是一旦宿主机发生故障，我们重新创建容器恢复服务，那么之前容器创建的文件就会丢失，这会为我们带来不必要的麻烦。另外，由于在容器中的文件对于Docker来说是卸载了“可写层”，性能也会下降，所以我们需要把数据写到宿主机，方便数据的存储、转移，以及容器间的数据共享，提高数据读写性能等等

1、本文主要内容

使用Golang提供HTTP服务，将日志写入磁盘，并制作镜像
数据卷绑定、文件挂载、tmpfs缓存挂载优点与特性介绍
将数据卷（Volume）绑定到容器指定目录，实现容器数据的持久化存储与共享
将宿主机文件/目录挂载（bind mounts）到容器指定目录，实现容器数据的持久化存储与共享
将宿主机tmpfs缓存挂载到容器指定目录

二、数据卷与挂载

1、数据卷（Volume）

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，但卷不属于联合文件系统（Union FileSystem），因此能够绕过联合文件系统提供一些用于持续存储或共享数据的特:。多个容器可挂载同一个数据卷

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。

数据卷（Volume）是Docker官方推荐的数据持久化存储方式，也是目前最成熟的Docker持久化存储方案，它具备以下优点/特性

• 数据卷比绑定挂载（Bind mounts）更容易备份或迁移
• 数据卷可以通过 Docker CLI 命令或 Docker API 进行管理
• 数据卷适用于 Linux 和 Windows 容器
• 数据卷支持存储在远端主机上，并支持加密存储
• 数据卷的数据不支持在宿主机上直接查看或管理
• 数据卷可以在宿主机上预先占用空间，以免磁盘被占用导致容器无法正常运行
• 在 Mac 和 Windows 开发环境下，数据卷相比绑定挂载（Bind mounts）有更好的性能
• 数据卷可以用于容器之间共享数据
• 卷中的更改可以直接生效
• 数据卷中的更改不会包含在镜像的更新中
• 数据卷的生命周期一直持续到没有容器使用它为止

2、绑定挂载（Bind mounts）

绑定挂载（Bind mounts）是Docker早期提供的数据持久化存储方式，我们可以将宿主机的目录/文件挂载到容器中， 并绑定在容器指定的目录/文件上，它具备以下优点/特性

挂载目录/文件非常方便，但文件的备份跟迁移相对麻烦
挂载的目录/文件无法通过Docker本身进行管理
挂载的目录/文件使用的磁盘空间可能会受其他程序影响
挂载的目录/文件可以便捷的在宿主机上进行查看及管理
挂载的目录/文件可以用于容器之间共享数据 绑定挂载为直译，我更愿称之为文件挂载

3、缓存挂载（tmpfs mounts）

Docker在Linux上提供了tmpfs（一种基于内存的文件系统）挂载，可以让容器把内容放在宿主机内存中进行读写，它具备以下优点/特性

存储在内存中，有较好的读写性能
存储在内存中，适合存储一些敏感信息，或者随着容器关闭就丢弃的数据
只能被Linux上运行的Docker容器使用（?），且不能用于容器间的数据共享 虽然官方文档上说只能在Linux环境下的Docker上使用，但我基于Docker Desktop 4.14 on Windows测试下来是可以，猜测是Docker官方在某个Docker Desktop版本之后支持了该特性的测试，但并没有更新文档

4、关系说明图

这个图可以帮助我们理解这三种方式，后面我就简称为数据卷绑定、文件挂载、缓存挂载