Volumes
Ein Data Volume oder Volume ist ein Verzeichnis, das das Union File System von Docker umgeht.
Es gibt drei Arten von Volumes:
- anonymes Volume,
- benanntes Volume und
- Host-Volume.
Anonymes Volume
Erstellen wir eine Instanz einer beliebten Open-Source NoSQL-Datenbank namens CouchDB und verwenden ein anonymes Volume, um die Datenfiles für die Datenbank zu speichern.
Um eine Instanz von CouchDB auszuführen, verwenden Sie das CouchDB-Image von Docker Hub unter https://hub.docker.com/_/couchdb. Die Dokumentation sagt, dass der Standard für CouchDB darin besteht, die Datenbankfiles auf dem Hostsystem auf der Festplatte mit seiner eigenen internen Volumenverwaltung zu schreiben.
Führen Sie den folgenden Befehl aus:
docker run -d -p 5984:5984 --name my-couchdb -e COUCHDB_USER=admin -e COUCHDB_PASSWORD=passw0rd1 couchdb:3.1
CouchDB wird ein anonymes Volume erstellen und einen hashed Namen generieren. Überprüfen Sie die Volumes auf Ihrem Hostsystem:
labex:~/ $ docker volume ls
DRIVER VOLUME NAME
local 1d292aca855adb9de9be7acea88f6d3f8e6a08eef5bfd986a81f073f1906b82f
Legen Sie eine Umgebungsvariable VOLUME mit dem Wert des generierten Namens fest:
export VOLUME=<VOLUME NAME>
Und überprüfen Sie das erstellte Volume. Verwenden Sie den hashed Namen, der für das Volume generiert wurde:
$ docker volume inspect $VOLUME
[
{
"CreatedAt": "2020-09-24T14:10:07Z",
"Driver": "local",
"Labels": null,
"Mountpoint": "/var/lib/docker/volumes/f543c5319ebd96b7701dc1f2d915f21b095dfb35adbb8dc851630e098d526a50/_data",
"Name": "f543c5319ebd96b7701dc1f2d915f21b095dfb35adbb8dc851630e098d526a50",
"Options": null,
"Scope": "local"
}
]
Sie sehen, dass Docker ein Volume im Docker-Hostdateisystem unter /var/lib/docker/volumes/$VOLUME_NAME/_data erstellt und verwaltet. Beachten Sie, dass dies kein Pfad auf dem Hostcomputer ist, sondern ein Teil des von Docker verwalteten Dateisystems.
Erstellen Sie eine neue Datenbank mydb und fügen Sie ein neues Dokument mit einer hello world-Nachricht hinzu.
curl -X PUT -u admin:passw0rd1 http://127.0.0.1:5984/mydb
curl -X PUT -u admin:passw0rd1 http://127.0.0.1:5984/mydb/1 -d '{"msg": "hello world"}'
Stoppen Sie den Container und starten Sie ihn erneut:
docker stop my-couchdb
docker start my-couchdb
Rufen Sie das Dokument in der Datenbank ab, um zu testen, ob die Daten persistent sind.
curl -X GET -u admin:passw0rd1 http://127.0.0.1:5984/mydb/_all_docs
curl -X GET -u admin:passw0rd1 http://127.0.0.1:5984/mydb/1
Ausgabe:
## $ curl -X GET -u admin:passw0rd1 http://127.0.0.1:5984/mydb/_all_docs
{"total_rows":1,"offset":0,"rows":[
{"id":"1","key":"1","value":{"rev":"1-c09289617e06b96bc747fb1201fea7f1"}}
]}
## $ curl -X GET -u admin:passw0rd1 http://127.0.0.1:5984/mydb/1
{"_id":"1","_rev":"1-c09289617e06b96bc747fb1201fea7f1","msg":"hello world"}
Teilen von Volumes
Sie können ein anonymes Volume mit einem anderen Container teilen, indem Sie die Option --volumes-from verwenden.
Erstellen Sie einen busybox-Container mit einem anonymen Volume, das an ein Verzeichnis /data im Container gemounted ist, und verwenden Sie Shell-Befehle, um eine Nachricht in eine Log-Datei zu schreiben.
$ docker run -it --name busybox1 -v /data busybox sh
/ ## echo "hello from busybox1" > /data/hi.log
/ ## ls /data
hi.log
/ ## exit
Stellen Sie sicher, dass der Container busybox1 gestoppt, aber nicht entfernt ist.
labex:~/ $ docker ps -a | grep busybox1
f4dbf9ee7513 busybox "sh" 2 minutes ago Exited (0) About a minute ago busybox1
Erstellen Sie dann einen zweiten busybox-Container namens busybox2, indem Sie die Option --volumes-from verwenden, um das von busybox1 erstellte Volume zu teilen:
$ docker run --rm -it --name busybox2 --volumes-from busybox1 busybox sh
/ ## ls -al /data
total 12
drwxr-xr-x 2 root root 4096 Jan 23 07:20.
drwxr-xr-x 1 root root 4096 Jan 23 07:24..
-rw-r--r-- 1 root root 20 Jan 23 07:20 hi.log
/ ## cat /data/hi.log
hello from busybox1
/ ## exit
Docker erstellte das anonyme Volume, das Sie mithilfe der Option --volumes-from teilen konnten, und erstellte ein neues anonymes Volume.
labex:~/ $ docker volume ls
DRIVER VOLUME NAME
local 0f971b2477d5fc0d0c2b31fc908ee59d6b577b4887e381964650ce6853890dc9
local 1d292aca855adb9de9be7acea88f6d3f8e6a08eef5bfd986a81f073f1906b82f
Bereinigen Sie die vorhandenen Volumes und Container.
docker stop my-couchdb
docker rm my-couchdb
docker rm busybox1
docker volume rm $(docker volume ls -q)
docker system prune -a
clear
Benanntes Volume
Ein benanntes Volume und ein anonymes Volume sind ähnlich darin, dass Docker bestimmt, wo sie sich befinden. Ein benanntes Volume kann jedoch beim Mounten an ein Containerverzeichnis per Namen referenziert werden. Dies ist hilfreich, wenn Sie ein Volume über mehrere Container hinweg teilen möchten.
Erstellen Sie zunächst ein benanntes Volume:
docker volume create my-couchdb-data-volume
Vergewissern Sie sich, dass das Volume erstellt wurde:
$ docker volume ls
DRIVER VOLUME NAME
local my-couchdb-data-volume
Erstellen Sie nun den CouchDB-Container namens my-couchdb-name-vol, indem Sie das benannte Volume verwenden:
docker run -d -p 59840:5984 --name my-couchdb-name-vol -v my-couchdb-data-volume:/opt/couchdb/data -e COUCHDB_USER=admin -e COUCHDB_PASSWORD=passw0rd1 couchdb:3.1
Warten Sie, bis der CouchDB-Container läuft und die Instanz verfügbar ist.
Erstellen Sie eine neue Datenbank mydb und fügen Sie ein neues Dokument mit einer hello world-Nachricht hinzu.
curl -X PUT -u admin:passw0rd1 http://127.0.0.1:59840/mydb
curl -X PUT -u admin:passw0rd1 http://127.0.0.1:59840/mydb/1 -d '{"msg": "hello world"}'
Es ist jetzt einfach, das Volume mit einem anderen Container zu teilen. Lesen Sie beispielsweise den Inhalt des Volumes mithilfe des busybox-Images und teilen Sie das my-couchdb-data-volume-Volume, indem Sie das Volume an ein Verzeichnis im busybox-Container mounten.
labex:~/ $ docker run --rm -it --name busybox -v my-couchdb-data-volume:/myvolume busybox sh
/ #
/ ## ls -al /myvolume
total 40
drwxr-xr-x 4 5984 5984 4096 Jan 23 07:30.
drwxr-xr-x 1 root root 4096 Jan 23 07:31..
drwxr-xr-x 2 5984 5984 4096 Jan 23 07:29.delete
-rw-r--r-- 1 5984 5984 8388 Jan 23 07:30 _dbs.couch
-rw-r--r-- 1 5984 5984 8385 Jan 23 07:29 _nodes.couch
drwxr-xr-x 4 5984 5984 4096 Jan 23 07:30 shards
/ ## exit
Sie können das von Docker verwaltete Dateisystem für Volumes überprüfen, indem Sie einen busybox-Container mit privilegierten Rechten ausführen und die Prozess-ID auf host setzen, um das Hostsystem zu überprüfen, und zum Docker verwalteten Verzeichnissen navigieren.
docker run -it --privileged --pid=host busybox nsenter -t 1 -m -u -n -i sh
/ ## ls -l /var/lib/docker/volumes
total 28
-rw------- 1 root root 32768 Nov 10 15:54 metadata.db
drwxr-xr-x 3 root root 4096 Nov 10 15:54 my-couchdb-data-volume
/ ## exit
Bereinigen:
docker stop my-couchdb
docker rm my-couchdb
docker volume rm my-couchdb-data-volume
docker system prune -a
docker volume prune
clear
Host-Volume
Wenn Sie das Volumedirectory direkt von der Hostmaschine aus einfach zugreifen möchten, anstatt die von Docker verwalteten Verzeichnisse zu verwenden, können Sie ein Host-Volume erstellen.
Verwenden Sie ein Verzeichnis im aktuellen Arbeitsverzeichnis (angegeben mit dem Befehl pwd), das data heißt, oder wählen Sie Ihr eigenes Datenverzeichnis auf der Hostmaschine, z.B. /home/couchdb/data. Wir lassen Docker das Verzeichnis $(pwd)/data erstellen, wenn es noch nicht existiert. Wir mounten das Host-Volume innerhalb des CouchDB-Containers an das Containerverzeichnis /opt/couchdb/data, das das Standarddatenverzeichnis für CouchDB ist.
Führen Sie den folgenden Befehl aus:
cd /home/labex/project
docker run -d -p 5984:5984 --name my-couchdb -v $(pwd)/data:/opt/couchdb/data -e COUCHDB_USER=admin -e COUCHDB_PASSWORD=passw0rd1 couchdb:3.1
Vergewissern Sie sich, dass ein Verzeichnis data erstellt wurde:
$ ls -al
total 20
drwxrwxr-x 3 labex labex 4096 Aug 29 14:14.
drwxr-x--- 25 labex labex 4096 Aug 29 14:14..
drwxr-xr-x 3 5984 5984 4096 Aug 29 14:14 data
und dass CouchDB hier Datenfiles erstellt hat:
$ ls -al data
total 32
drwxr-xr-x 3 5984 5984 4096 Aug 29 14:14.
drwxrwxr-x 3 labex labex 4096 Aug 29 14:14..
-rw-r--r-- 1 5984 5984 4257 Aug 29 14:14 _dbs.couch
drwxr-xr-x 2 5984 5984 4096 Aug 29 14:14.delete
-rw-r--r-- 1 5984 5984 8385 Aug 29 14:14 _nodes.couch
Überprüfen Sie auch, dass jetzt kein verwaltetes Volume von Docker erstellt wurde, da wir jetzt ein Host-Volume verwenden.
docker volume ls
und
docker run -it --privileged --pid=host busybox nsenter -t 1 -m -u -n -i sh
sh-5.1## ls -l /var/lib/docker/volumes
total 28
brw------- 1 root root 252, 3 Jan 23 15:15 backingFsBlockDev
-rw------- 1 root root 32768 Jan 23 15:33 metadata.db
drwx-----x 3 root root 4096 Jan 23 15:26 my-couchdb-data-volume
sh-5.1## exit
Erstellen Sie eine neue Datenbank mydb und fügen Sie ein neues Dokument mit einer hello world-Nachricht hinzu.
curl -X PUT -u admin:passw0rd1 http://127.0.0.1:5984/mydb
curl -X PUT -u admin:passw0rd1 http://127.0.0.1:5984/mydb/1 -d '{"msg": "hello world"}'
Beachten Sie, dass CouchDB einen Ordner shards erstellt hat:
$ ls -al data
total 40
drwxr-xr-x 4 5984 5984 4096 Aug 29 14:15.
drwxrwxr-x 3 labex labex 4096 Aug 29 14:14..
-rw-r--r-- 1 5984 5984 8388 Aug 29 14:15 _dbs.couch
drwxr-xr-x 2 5984 5984 4096 Aug 29 14:14.delete
-rw-r--r-- 1 5984 5984 8385 Aug 29 14:14 _nodes.couch
drwxr-xr-x 4 5984 5984 4096 Aug 29 14:15 shards
Listen Sie den Inhalt des Ordners shards auf:
$ ls -al data/shards
total 16
drwxr-xr-x 4 5984 5984 4096 Aug 29 14:15.
drwxr-xr-x 4 5984 5984 4096 Aug 29 14:15..
drwxr-xr-x 2 5984 5984 4096 Aug 29 14:15 00000000-7fffffff
drwxr-xr-x 2 5984 5984 4096 Aug 29 14:15 80000000-ffffffff
und das erste Shard:
$ ls -al data/shards/00000000-7fffffff/
total 20
drwxr-xr-x 2 5984 5984 4096 Aug 29 14:15.
drwxr-xr-x 4 5984 5984 4096 Aug 29 14:15..
-rw-r--r-- 1 5984 5984 8346 Aug 29 14:15 mydb.1693289721.couch
Ein Shard ist eine horizontale Partition von Daten in einer Datenbank. Die Aufteilung von Daten in Shards und die Verteilung von Kopien jedes Shards auf verschiedene Knoten in einem Cluster gewährleistet eine höhere Zuverlässigkeit der Daten bei einem Knotenausfall. CouchDB shardet Datenbanken automatisch und verteilt die Teilmengen von Dokumenten zwischen den Knoten.
Bereinigen:
docker stop my-couchdb
docker rm my-couchdb
sudo rm -rf $(pwd)/data
docker system prune -a
