什么是卷（Volumes）

卷是用于容器的持久化数据存储，由Docker创建和管理。您可以使用docker volume create命令显式创建卷，或者Docker可以在容器或服务创建期间自动创建卷。

当您创建卷时，它存储在Docker主机的一个目录中。当您将卷挂载到容器时，这个目录就是被挂载到容器中的内容。这与绑定挂载（bind mounts）的工作方式类似，不同之处在于卷由Docker管理，并且与主机的核心功能隔离。

何时使用卷

卷是持久化Docker容器生成和使用数据的首选机制。虽然绑定挂载依赖于主机机器的目录结构和操作系统，但卷完全由Docker管理。卷适用于以下场景：

• 卷比绑定挂载更容易备份或迁移

• 您可以使用Docker CLI命令或Docker API管理卷

• 卷适用于Linux和Windows容器

• 卷可以更安全地在多个容器之间共享

• 新卷的内容可以由容器或构建预先填充

• 当您的应用需要高性能I/O时

如果您需要从主机访问文件，卷不是一个好选择，因为卷完全由Docker管理。如果需要从容器和主机同时访问文件或目录，请使用绑定挂载。

卷通常比直接将数据写入容器更好，因为卷不会增加使用它的容器的大小。使用卷也更快；写入容器的可写层需要存储驱动程序来管理文件系统。存储驱动程序使用Linux内核提供联合文件系统。与直接写入主机文件系统的卷相比，这种额外的抽象降低了性能。

如果您的容器生成非持久性状态数据，请考虑使用tmpfs挂载，以避免将数据永久存储在任何地方，并通过避免写入容器的可写层来提高容器性能。

卷使用rprivate（递归私有）绑定传播，并且卷的绑定传播不可配置。

卷的生命周期

卷的内容存在于给定容器的生命周期之外。当容器被销毁时，可写层也随之销毁。使用卷可以确保即使使用它的容器被移除，数据仍然持久化。

一个卷可以同时挂载到多个容器中。当没有正在运行的容器使用卷时，该卷仍然对Docker可用，并且不会自动删除。您可以使用docker volume prune删除未使用的卷。

在现有数据上挂载卷

如果将非空卷挂载到容器中已存在文件或目录的目录中，预先存在的文件将被挂载遮蔽。这类似于在Linux主机上将文件保存到/mnt，然后将USB驱动器挂载到/mnt。在USB驱动器卸载之前，/mnt的内容将被USB驱动器的内容遮蔽。

对于容器，没有简单的方法可以移除挂载以显示被遮蔽的文件。您的最佳选择是重新创建没有挂载的容器。

如果将空卷挂载到容器中已存在文件或目录的目录中，这些文件或目录默认会传播（）到卷中。同样，如果您启动一个容器并指定一个尚不存在的卷，则会为您创建一个空卷。这是预先填充另一个容器所需数据的好方法。

要防止Docker将容器的预先存在文件到空卷中，请使用volume-nocopy选项，参见--mount的选项。

命名卷和匿名卷

卷可以是命名的或匿名的。匿名卷被赋予一个随机名称，保证在给定的Docker主机内是唯一的。与命名卷一样，匿名卷会持久化，即使您删除了使用它们的容器，除非您在创建容器时使用--rm标志，在这种情况下，与容器关联的匿名卷会被销毁。参见"删除匿名卷"。

如果您连续创建多个使用匿名卷的容器，每个容器都会创建自己的卷。匿名卷不会自动在容器之间重用或共享。要在两个或多个容器之间共享匿名卷，您必须使用随机卷ID挂载匿名卷。

语法

使用docker run命令挂载卷时，可以使用--mount或--volume标志。

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

一般来说，--mount是首选。主要区别在于--mount标志更明确，并支持所有可用选项。

在以下情况下必须使用--mount：

• 指定卷驱动程序选项

• 挂载卷子目录

• 将卷挂载到Swarm服务

--mount的选项

--mount标志由多个键值对组成，用逗号分隔，每个键值对由一个<key>=<value>元组组成。键的顺序不重要。

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

--mount type=volume的有效选项包括：

示例：

docker run --mount type=volume,src=myvolume,dst=/data,ro,volume-subpath=/foo

--volume的选项

--volume或-v标志由三个字段组成，用冒号字符(:)分隔。字段必须按正确顺序排列。

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

对于命名卷，第一个字段是卷的名称，在给定的主机机器上是唯一的。对于匿名卷，第一个字段省略。第二个字段是文件或目录在容器中的挂载路径。

第三个字段是可选的，是逗号分隔的选项列表。数据卷的--volume有效选项包括：

示例：

docker run -v myvolume:/data:ro

创建和管理卷

与绑定挂载不同，您可以在任何容器范围之外创建和管理卷。

创建卷：

docker volume create my-vol

列出卷：

docker volume ls
local               my-vol

检查卷：

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

删除卷：

docker volume rm my-vol

使用卷启动容器

如果使用尚不存在的卷启动容器，Docker会为您创建卷。以下示例将卷myvol2挂载到容器中的/app/。

以下-v和--mount示例产生相同的结果。除非在运行第一个后删除devtest容器和myvol2卷，否则不能同时运行它们。

--mount方式：

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

-v方式：

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

使用docker inspect devtest验证Docker是否创建了卷并正确挂载。查看"Mounts"部分：

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

这表明挂载是一个卷，显示了正确的源和目标，并且挂载是可读写的。

停止容器并删除卷。注意卷删除是一个单独的步骤：

docker container stop devtest
docker container rm devtest
docker volume rm myvol2

在Docker Compose中使用卷

以下示例显示了一个带有卷的单个Docker Compose服务：

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

第一次运行docker compose up时会创建一个卷。当您随后运行该命令时，Docker会重用相同的卷。

您可以直接使用docker volume create在Compose之外创建卷，然后在compose.yaml中引用它，如下所示：

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

有关在Compose中使用卷的更多信息，请参阅Compose规范中的"卷"部分。

使用卷启动服务

当您启动服务并定义卷时，每个服务容器都使用自己的本地卷。如果使用本地卷驱动程序，任何容器都无法共享此数据。但是，某些卷驱动程序确实支持共享存储。

以下示例启动一个带有四个副本的nginx服务，每个副本都使用一个名为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验证服务是否正在运行：

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

您可以删除服务以停止运行的任务：

docker service rm devtest-service

删除服务不会删除由服务创建的任何卷。卷删除是一个单独的步骤。

使用容器填充卷

如果您启动一个创建新卷的容器，并且容器在要挂载的目录（如/app/）中有文件或目录，Docker会将目录的内容到卷中。然后容器挂载并使用该卷，其他使用该卷的容器也可以访问预先填充的内容。

为了说明这一点，以下示例启动一个nginx容器，并使用容器/usr/share/nginx/html目录的内容填充新卷nginx-vol。这是Nginx存储其默认HTML内容的位置。

--mount和-v示例具有相同的最终结果。

--mount方式：

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

-v方式：

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

运行这些示例后，运行以下命令清理容器和卷。注意卷删除是一个单独的步骤：

docker container stop nginxtest
docker container rm nginxtest
docker volume rm nginx-vol

使用只读卷

对于某些开发应用程序，容器需要写入绑定挂载，以便将更改传播回Docker主机。在其他时候，容器只需要对数据的读取访问权限。多个容器可以挂载相同的卷。您可以同时将单个卷作为读写挂载到某些容器，而作为只读挂载到其他容器。

以下示例修改了前面的示例。通过将目录作为只读卷挂载，通过在容器内的挂载点后添加ro到（默认为空）选项列表中来实现。如果有多个选项，可以用逗号分隔它们。

--mount和-v示例结果相同。

--mount方式：

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

-v方式：

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

使用docker inspect nginxtest验证Docker是否正确创建了只读挂载。查看"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": ""
    }
],

停止并移除容器，并删除卷。卷删除是一个单独的步骤：

docker container stop nginxtest
docker container rm nginxtest
docker volume rm nginx-vol

挂载卷子目录

将卷挂载到容器时，可以使用volume-subpath参数为--mount标志指定要使用的卷子目录。您指定的子目录在尝试将其挂载到容器之前必须存在于卷中；如果不存在，挂载将失败。

如果您只想与容器共享卷的特定部分，指定volume-subpath很有用。例如，假设您有多个容器正在运行，并且您希望将每个容器的日志存储在共享卷中。您可以在共享卷中为每个容器创建一个子目录，并将子目录挂载到容器。

以下示例创建一个logs卷并初始化卷中的app1和app2子目录。然后启动两个容器，并将logs卷的一个子目录挂载到每个容器。此示例假设容器中的进程将其日志写入/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

通过此设置，容器将其日志写入logs卷的单独子目录。容器无法访问其他容器的日志。

在机器之间共享数据

在构建容错应用程序时，您可能需要配置同一服务的多个副本以访问相同的文件。

共享存储

在开发应用程序时，有几种方法可以实现这一点。一种是在应用程序中添加逻辑，将文件存储在云对象存储系统（如Amazon S3）上。另一种是创建支持将文件写入外部存储系统（如NFS或Amazon S3）的卷驱动程序。

卷驱动程序允许您从应用程序逻辑中抽象出底层存储系统。例如，如果您的服务使用带有NFS驱动程序的卷，您可以更新服务以使用不同的驱动程序。例如，要在云中存储数据，而无需更改应用程序逻辑。

使用卷驱动程序

当您使用docker volume create创建卷时，或者当您启动使用尚未创建的卷的容器时，可以指定卷驱动程序。以下示例使用vieux/sshfs卷驱动程序，首先在创建独立卷时，然后在启动创建新卷的容器时。

注意：
如果您的卷驱动程序接受逗号分隔列表作为选项，您必须从外部CSV解析器中转义该值。要转义volume-opt，请用双引号(")包围它，并用单引号(')包围整个挂载参数。

例如，本地驱动程序在o参数中接受挂载选项作为逗号分隔列表。此示例显示了正确转义列表的方法。

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

初始设置

以下示例假设您有两个节点，第一个是Docker主机，可以使用SSH连接到第二个节点。

在Docker主机上，安装vieux/sshfs插件：

docker plugin install --grant-all-permissions vieux/sshfs

使用卷驱动程序创建卷

此示例指定了SSH密码，但如果两台主机配置了共享密钥，则可以排除密码。每个卷驱动程序可能有零个或多个可配置选项，您可以使用-o标志指定每个选项。

docker volume create --driver vieux/sshfs \
  -o sshcmd=test@node2:/home/test \
  -o password=testpassword \
  sshvolume

启动使用卷驱动程序的容器

以下示例指定了SSH密码。但是，如果两台主机配置了共享密钥，则可以排除密码。每个卷驱动程序可能有零个或多个可配置选项。

注意：
如果卷驱动程序要求您传递任何选项，则必须使用--mount标志挂载卷，而不是-v。

docker run -d \
  --name sshfs-container \
  --mount type=volume,volume-driver=vieux/sshfs,src=sshvolume,target=/app,volume-opt=sshcmd=test@node2:/home/test,volume-opt=password=testpassword \
  nginx:latest

创建使用NFS卷的服务

以下示例显示了如何在创建服务时创建NFS卷。它使用10.0.0.10作为NFS服务器，/var/docker-nfs作为NFS服务器上的导出目录。请注意，指定的卷驱动程序是local。

NFSv3版本：

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版本：

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

创建CIFS/Samba卷

您可以直接在Docker中挂载Samba共享，而无需在主机上配置挂载点。

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 cif-volume

如果指定主机名而不是IP，则需要addr选项。这使Docker能够执行主机名查找。

块存储设备

您可以挂载块存储设备，如外部驱动器或驱动器分区，到容器中。以下示例显示了如何创建和使用文件作为块存储设备，以及如何将块设备挂载为容器卷。

重要：
以下过程仅是一个示例。此处说明的解决方案不作为通用实践推荐。除非您对自己正在做的事情有信心，否则不要尝试这种方法。

挂载块设备的工作原理

在底层，使用本地存储驱动程序的--mount标志会调用Linuxmount系统调用，并将您传递的选项原样转发给它。Docker没有在Linux内核支持的本机挂载功能之上实现任何附加功能。

如果您熟悉Linuxmount命令，可以将--mount选项视为以以下方式转发到mount命令：

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

为了进一步解释这一点，请考虑以下mount命令示例。此命令将/dev/loop5设备挂载到系统上的/external-drive路径。

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

以下docker run命令从正在运行的容器的角度来看实现了类似的结果。使用此--mount选项运行容器会以与您从前面的示例执行mount命令相同的方式设置挂载。

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

您无法直接在容器内运行mount命令，因为容器无法访问/dev/loop5设备。这就是docker run命令使用--mount选项的原因。

示例：在容器中挂载块设备

以下步骤创建一个ext4文件系统并将其挂载到容器中。文件系统的支持取决于您使用的Linux内核版本。

1. 创建一个文件并为其分配一些空间：

fallocate -l 1G disk.raw

2. 在disk.raw文件上构建文件系统：

mkfs.ext4 disk.raw

3. 创建一个循环设备：

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

注意：
losetup创建一个临时循环设备，在系统重启后或使用losetup -d手动删除后会被移除。

4. 运行一个将循环设备挂载为卷的容器：

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

当容器启动时，路径/external-drive将主机文件系统中的disk.raw文件作为块设备挂载。

5. 完成后，当设备从容器卸载时，分离循环设备以从主机系统中移除设备：

losetup -d /dev/loop5

备份、恢复或迁移数据卷

卷对于备份、恢复和迁移非常有用。使用--volumes-from标志创建一个挂载该卷的新容器。

备份卷

例如，创建一个名为dbstore的新容器：

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

在下一个命令中：

• 启动一个新容器并从dbstore容器挂载卷

• 将本地主机目录挂载为/backup

• 传递一个命令，将dbdata卷的内容打包到/backup目录中的backup.tar文件

docker run --rm --volumes-from dbstore -v $(pwd):/backup ubuntu tar cvf /backup/backup.tar /dbdata

当命令完成且容器停止时，它会创建dbdata卷的备份。

从备份恢复卷

使用刚刚创建的备份，您可以将其恢复到同一个容器，或者您在其他地方创建的其他容器。

例如，创建一个名为dbstore2的新容器：

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

然后，在新容器的数据卷中解压备份文件：

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

您可以使用这些技术，使用您喜欢的工具自动化备份、迁移和恢复测试。

删除卷

Docker数据卷在删除容器后仍然存在。有两种类型的卷需要考虑：

• 命名卷有来自容器外部的特定源，例如awesome:/bar

• 匿名卷没有特定源。因此，当容器被删除时，您可以指示Docker Engine守护程序删除它们

删除匿名卷

要自动删除匿名卷，请使用--rm选项。例如，此命令创建一个匿名/foo卷。当您删除容器时，Docker Engine会删除/foo卷，但不会删除awesome卷。

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

注意：
如果另一个容器使用--volumes-from绑定卷，则会卷定义，并且在删除第一个容器后匿名卷也会保留。

删除所有卷

要删除所有未使用的卷并释放空间：

docker volume prune