Release v1.5.0: Restructure chapters and update for Docker v30.x

07_data_network/data/README.md

@@ -0,0 +1,8 @@
+# 数据管理
+
+![](../_images/types-of-mounts.png)
+
+这一章介绍如何在 Docker 内部以及容器之间管理数据，在容器中管理数据主要有两种方式：
+
+* 数据卷（Volumes）
+* 挂载主机目录 (Bind mounts)

07_data_network/data/bind-mounts.md

@@ -0,0 +1,284 @@
+# 挂载主机目录（Bind Mounts）
+
+## 什么是 Bind Mount
+
+Bind Mount（绑定挂载）将**宿主机的目录或文件**直接挂载到容器中。容器可以读写宿主机的文件系统。
+
+```
+宿主机                           容器
+┌─────────────────────┐         ┌─────────────────────┐
+│  /home/user/code/   │         │                     │
+│  ├── index.html     │◄───────►│  /usr/share/nginx/  │
+│  ├── style.css      │ Bind    │  html/              │
+│  └── app.js         │ Mount   │  (同一份文件)        │
+└─────────────────────┘         └─────────────────────┘
+```
+
+---
+
+## Bind Mount vs Volume
+
+| 特性 | Bind Mount | Volume |
+|------|------------|--------|
+| **数据位置** | 宿主机任意路径 | Docker 管理的目录 |
+| **路径指定** | 必须是绝对路径 | 卷名 |
+| **可移植性** | 依赖宿主机路径 | 更好（Docker 管理） |
+| **性能** | 依赖宿主机文件系统 | 优化的存储驱动 |
+| **适用场景** | 开发环境、配置文件 | 生产数据持久化 |
+| **备份** | 直接访问文件 | 需要通过 Docker |
+
+### 选择建议
+
+```
+需求                          推荐方案
+─────────────────────────────────────────
+开发时同步代码              → Bind Mount
+持久化数据库数据            → Volume
+共享配置文件                → Bind Mount
+容器间共享数据              → Volume
+备份方便                    → Bind Mount（直接访问）
+生产环境                    → Volume
+```
+
+---
+
+## 基本语法
+
+### 使用 --mount（推荐）
+
+```bash
+$ docker run -d \
+    --mount type=bind,source=/宿主机路径,target=/容器路径 \
+    nginx
+```
+
+### 使用 -v（简写）
+
+```bash
+$ docker run -d \
+    -v /宿主机路径:/容器路径 \
+    nginx
+```
+
+### 两种语法对比
+
+| 特性 | --mount | -v |
+|------|---------|-----|
+| 语法 | 键值对，更清晰 | 冒号分隔，更简洁 |
+| 路径不存在时 | 报错 | 自动创建目录 |
+| 推荐程度 | ✅ 推荐 | 常用 |
+
+---
+
+## 使用场景
+
+### 场景一：开发环境代码同步
+
+```bash
+# 将本地代码目录挂载到容器
+$ docker run -d \
+    -p 8080:80 \
+    --mount type=bind,source=$(pwd)/src,target=/usr/share/nginx/html \
+    nginx
+
+# 修改本地文件，容器内立即生效（热更新）
+$ echo "Hello" > src/index.html
+# 浏览器刷新即可看到变化
+```
+
+### 场景二：配置文件挂载
+
+```bash
+# 挂载自定义 nginx 配置
+$ docker run -d \
+    --mount type=bind,source=/path/to/nginx.conf,target=/etc/nginx/nginx.conf,readonly \
+    nginx
+```
+
+### 场景三：日志收集
+
+```bash
+# 将容器日志输出到宿主机目录
+$ docker run -d \
+    --mount type=bind,source=/var/log/myapp,target=/app/logs \
+    myapp
+```
+
+### 场景四：共享 SSH 密钥
+
+```bash
+# 挂载 SSH 密钥（只读）
+$ docker run --rm -it \
+    --mount type=bind,source=$HOME/.ssh,target=/root/.ssh,readonly \
+    alpine ssh user@remote
+```
+
+---
+
+## 只读挂载
+
+防止容器修改宿主机文件：
+
+```bash
+# --mount 语法
+$ docker run -d \
+    --mount type=bind,source=/config,target=/app/config,readonly \
+    myapp
+
+# -v 语法
+$ docker run -d \
+    -v /config:/app/config:ro \
+    myapp
+```
+
+容器内尝试写入会报错：
+
+```bash
+$ touch /app/config/new.txt
+touch: /app/config/new.txt: Read-only file system
+```
+
+---
+
+## 挂载单个文件
+
+```bash
+# 挂载 bash 历史记录
+$ docker run --rm -it \
+    --mount type=bind,source=$HOME/.bash_history,target=/root/.bash_history \
+    ubuntu bash
+
+# 挂载自定义配置文件
+$ docker run -d \
+    --mount type=bind,source=/path/to/my.cnf,target=/etc/mysql/my.cnf \
+    mysql
+```
+
+> ⚠️ **注意**：挂载单个文件时，如果宿主机上的文件被编辑器替换（而非原地修改），容器内仍是旧文件的 inode。建议重启容器或挂载目录。
+
+---
+
+## 查看挂载信息
+
+```bash
+$ docker inspect mycontainer --format '{{json .Mounts}}' | jq
+```
+
+输出：
+
+```json
+[
+  {
+    "Type": "bind",
+    "Source": "/home/user/code",
+    "Destination": "/app",
+    "Mode": "",
+    "RW": true,
+    "Propagation": "rprivate"
+  }
+]
+```
+
+| 字段 | 说明 |
+|------|------|
+| `Type` | 挂载类型（bind） |
+| `Source` | 宿主机路径 |
+| `Destination` | 容器内路径 |
+| `RW` | 是否可读写 |
+| `Propagation` | 挂载传播模式 |
+
+---
+
+## 常见问题
+
+### Q: 路径不存在报错
+
+```bash
+$ docker run --mount type=bind,source=/not/exist,target=/app nginx
+docker: Error response from daemon: invalid mount config for type "bind": 
+bind source path does not exist: /not/exist
+```
+
+**解决**：确保源路径存在，或改用 `-v`（会自动创建）
+
+### Q: 权限问题
+
+容器内用户可能无权访问挂载的文件：
+
+```bash
+# 方法1：确保宿主机文件权限允许容器用户访问
+$ chmod -R 755 /path/to/data
+
+# 方法2：以 root 运行容器
+$ docker run -u root ...
+
+# 方法3：使用相同的 UID
+$ docker run -u $(id -u):$(id -g) ...
+```
+
+### Q: macOS/Windows 性能问题
+
+在 Docker Desktop 上，Bind Mount 性能较差（需要跨文件系统同步）：
+
+```bash
+# 使用 :cached 或 :delegated 提高性能（macOS）
+$ docker run -v /host/path:/container/path:cached myapp
+```
+
+| 选项 | 说明 |
+|------|------|
+| `:cached` | 宿主机权威，容器读取可能延迟 |
+| `:delegated` | 容器权威，宿主机读取可能延迟 |
+| `:consistent` | 默认，完全一致（最慢） |
+
+---
+
+## 最佳实践
+
+### 1. 开发环境使用 Bind Mount
+
+```bash
+# 代码热更新
+$ docker run -v $(pwd):/app -p 3000:3000 node npm run dev
+```
+
+### 2. 生产环境使用 Volume
+
+```bash
+# 数据持久化
+$ docker run -v mysql_data:/var/lib/mysql mysql
+```
+
+### 3. 配置文件使用只读挂载
+
+```bash
+$ docker run -v /config/nginx.conf:/etc/nginx/nginx.conf:ro nginx
+```
+
+### 4. 注意路径安全
+
+```bash
+# ❌ 危险：挂载根目录或敏感目录
+$ docker run -v /:/host ...
+
+# ✅ 只挂载必要的目录
+$ docker run -v /app/data:/data ...
+```
+
+---
+
+## 本章小结
+
+| 要点 | 说明 |
+|------|------|
+| **作用** | 将宿主机目录挂载到容器 |
+| **语法** | `-v /宿主机:/容器` 或 `--mount type=bind,...` |
+| **只读** | 添加 `readonly` 或 `:ro` |
+| **适用场景** | 开发环境、配置文件、日志 |
+| **vs Volume** | Bind 更灵活，Volume 更适合生产 |
+
+## 延伸阅读
+
+- [数据卷](volume.md)：Docker 管理的持久化存储
+- [tmpfs 挂载](tmpfs.md)：内存临时存储
+- [Compose 数据管理](../compose/compose_file.md)：Compose 中的挂载配置

07_data_network/data/volume.md

@@ -0,0 +1,362 @@
+# 数据卷
+
+## 为什么需要数据卷
+
+容器的存储层有一个关键问题：**容器删除后，数据就没了**。
+
+```mermaid
+flowchart LR
+    Run[容器运行] --> Write[写入数据]
+    Write --> Delete[容器删除]
+    Delete -->|数据都在容器 writable 层| Lost[DATA LOST! ❌]
+```
+
+数据卷（Volume）解决了这个问题，它的生命周期独立于容器。
+
+---
+
+## 数据卷的特性
+
+| 特性 | 说明 |
+|------|------|
+| **持久化** | 容器删除后数据仍然保留 |
+| **共享** | 多个容器可以挂载同一个数据卷 |
+| **即时生效** | 对数据卷的修改立即可见 |
+| **不影响镜像** | 数据卷中的数据不会打包进镜像 |
+| **性能更好** | 绕过 UnionFS，直接读写 |
+
+---
+
+## 数据卷 vs 容器存储层
+
+#### 容器存储层（不推荐存储重要数据）
+
+```mermaid
+graph TD
+    subgraph Container [容器]
+        Writable[容器存储层<br>Writable]
+        Image[镜像层<br>ReadOnly]
+        Writable --- Image
+    end
+    
+    Lifecycle[生命周期 = 容器生命周期] -.-> Container
+    Delete[容器删除] -->|导致| DataLost[数据丢失 ❌]
+```
+
+#### 数据卷（推荐）
+
+```mermaid
+graph TD
+    subgraph Container [容器]
+        AppDir["/app/data"]
+    end
+    
+    subgraph Volume [数据卷 my-data]
+        Data[持久化数据]
+    end
+    
+    AppDir == 挂载 ==> Volume
+    Delete[容器删除] -.->|不会影响| Volume
+```
+
+---
+
+## 数据卷基本操作
+
+### 创建数据卷
+
+```bash
+$ docker volume create my-vol
+```
+
+### 列出所有数据卷
+
+```bash
+$ docker volume ls
+DRIVER    VOLUME NAME
+local     my-vol
+local     postgres_data
+local     redis_data
+```
+
+### 查看数据卷详情
+
+```bash
+$ docker volume inspect my-vol
+[
+    {
+        "CreatedAt": "2026-01-15T10:00:00Z",
+        "Driver": "local",
+        "Labels": {},
+        "Mountpoint": "/var/lib/docker/volumes/my-vol/_data",
+        "Name": "my-vol",
+        "Options": {},
+        "Scope": "local"
+    }
+]
+```
+
+**关键字段**：
+- `Mountpoint`：数据卷在宿主机上的实际存储位置
+- `Driver`：存储驱动（默认 local，也可以用第三方驱动）
+
+---
+
+## 挂载数据卷
+
+### 方式一：--mount（推荐）
+
+```bash
+$ docker run -d \
+    --name web \
+    --mount source=my-vol,target=/usr/share/nginx/html \
+    nginx
+```
+
+**参数说明**：
+
+| 参数 | 说明 |
+|------|------|
+| `source` | 数据卷名称（不存在会自动创建） |
+| `target` | 容器内挂载路径 |
+| `readonly` | 可选，只读挂载 |
+
+### 方式二：-v（简写）
+
+```bash
+$ docker run -d \
+    --name web \
+    -v my-vol:/usr/share/nginx/html \
+    nginx
+```
+
+**格式**：`-v 数据卷名:容器路径[:选项]`
+
+### 两种方式对比
+
+| 特性 | --mount | -v |
+|------|---------|-----|
+| 语法 | 键值对，更清晰 | 冒号分隔，更简洁 |
+| 自动创建卷 | source 不存在会报错 | 自动创建 |
+| 推荐程度 | ✅ 推荐（更明确） | 常用（更简洁） |
+
+### 只读挂载
+
+```bash
+# --mount 方式
+$ docker run -d \
+    --mount source=my-vol,target=/data,readonly \
+    nginx
+
+# -v 方式
+$ docker run -d \
+    -v my-vol:/data:ro \
+    nginx
+```
+
+---
+
+## 使用场景示例
+
+### 场景一：数据库持久化
+
+```bash
+# 创建数据卷
+$ docker volume create postgres_data
+
+# 启动 PostgreSQL，数据存储在数据卷中
+$ docker run -d \
+    --name postgres \
+    -e POSTGRES_PASSWORD=secret \
+    -v postgres_data:/var/lib/postgresql/data \
+    postgres:16
+
+# 即使删除容器，数据仍然保留
+$ docker rm -f postgres
+
+# 重新启动，数据还在
+$ docker run -d \
+    --name postgres \
+    -e POSTGRES_PASSWORD=secret \
+    -v postgres_data:/var/lib/postgresql/data \
+    postgres:16
+```
+
+### 场景二：多容器共享数据
+
+```bash
+# 创建共享数据卷
+$ docker volume create shared-data
+
+# 容器 A 写入数据
+$ docker run -d --name writer \
+    -v shared-data:/data \
+    alpine sh -c "while true; do date >> /data/log.txt; sleep 5; done"
+
+# 容器 B 读取数据
+$ docker run --rm \
+    -v shared-data:/data \
+    alpine cat /data/log.txt
+```
+
+### 场景三：配置文件持久化
+
+```bash
+# 将 nginx 配置存储在数据卷中
+$ docker run -d \
+    -v nginx-config:/etc/nginx/conf.d \
+    -v nginx-logs:/var/log/nginx \
+    -p 80:80 \
+    nginx
+```
+
+---
+
+## 数据卷管理
+
+### 删除数据卷
+
+```bash
+# 删除指定数据卷
+$ docker volume rm my-vol
+
+# 删除容器时同时删除数据卷
+$ docker rm -v container_name
+```
+
+### 清理未使用的数据卷
+
+```bash
+# 查看未被任何容器使用的数据卷
+$ docker volume ls -f dangling=true
+
+# 删除所有未使用的数据卷
+$ docker volume prune
+
+# 强制删除（不提示确认）
+$ docker volume prune -f
+```
+
+> ⚠️ **注意**：数据卷不会自动垃圾回收。长期运行的系统应定期清理无用数据卷。
+
+---
+
+## 数据卷备份与恢复
+
+### 备份数据卷
+
+```bash
+# 使用临时容器挂载数据卷，打包备份
+$ docker run --rm \
+    -v my-vol:/source:ro \
+    -v $(pwd):/backup \
+    alpine tar czf /backup/my-vol-backup.tar.gz -C /source .
+```
+
+**原理**：
+1. 创建临时容器
+2. 挂载要备份的数据卷到 `/source`
+3. 挂载当前目录到 `/backup`
+4. 使用 tar 打包
+
+### 恢复数据卷
+
+```bash
+# 创建新数据卷
+$ docker volume create my-vol-restored
+
+# 解压备份到新数据卷
+$ docker run --rm \
+    -v my-vol-restored:/target \
+    -v $(pwd):/backup:ro \
+    alpine tar xzf /backup/my-vol-backup.tar.gz -C /target
+```
+
+### 备份脚本示例
+
+```bash
+#!/bin/bash
+# backup-volume.sh
+
+VOLUME_NAME=$1
+BACKUP_DIR=${2:-/backups}
+TIMESTAMP=$(date +%Y%m%d_%H%M%S)
+
+docker run --rm \
+    -v ${VOLUME_NAME}:/source:ro \
+    -v ${BACKUP_DIR}:/backup \
+    alpine tar czf /backup/${VOLUME_NAME}_${TIMESTAMP}.tar.gz -C /source .
+
+echo "Backed up ${VOLUME_NAME} to ${BACKUP_DIR}/${VOLUME_NAME}_${TIMESTAMP}.tar.gz"
+```
+
+---
+
+## 数据卷 vs 绑定挂载
+
+Docker 有两种主要的数据持久化方式：
+
+| 特性 | 数据卷 (Volume) | 绑定挂载 (Bind Mount) |
+|------|----------------|---------------------|
+| **管理方式** | Docker 管理 | 用户管理 |
+| **存储位置** | `/var/lib/docker/volumes/` | 任意宿主机路径 |
+| **可移植性** | 更好 | 依赖宿主机路径 |
+| **适用场景** | 生产数据持久化 | 开发时同步代码 |
+| **备份** | 需要工具 | 直接访问文件 |
+
+```bash
+# 数据卷
+$ docker run -v mydata:/app/data nginx
+
+# 绑定挂载
+$ docker run -v /host/path:/app/data nginx
+```
+
+详见 [绑定挂载](bind-mounts.md) 章节。
+
+---
+
+## 常见问题
+
+### Q: 如何知道容器使用了哪些数据卷？
+
+```bash
+$ docker inspect container_name --format '{{json .Mounts}}' | jq
+```
+
+### Q: 数据卷的数据在哪里？
+
+```bash
+# 查看数据卷详情
+$ docker volume inspect my-vol
+
+# Mountpoint 字段显示实际路径
+"Mountpoint": "/var/lib/docker/volumes/my-vol/_data"
+```
+
+> ⚠️ **注意**：不建议直接修改 Mountpoint 中的文件，应通过容器操作。
+
+### Q: 如何在不同机器间迁移数据卷？
+
+1. 在源机器备份：`docker run --rm -v mydata:/data -v $(pwd):/backup alpine tar czf /backup/data.tar.gz -C /data .`
+2. 传输 tar.gz 文件
+3. 在目标机器恢复
+
+---
+
+## 本章小结
+
+| 操作 | 命令 |
+|------|------|
+| 创建数据卷 | `docker volume create name` |
+| 列出数据卷 | `docker volume ls` |
+| 查看详情 | `docker volume inspect name` |
+| 删除数据卷 | `docker volume rm name` |
+| 清理未用 | `docker volume prune` |
+| 挂载数据卷 | `-v name:/path` 或 `--mount source=name,target=/path` |
+
+## 延伸阅读
+
+- [绑定挂载](bind-mounts.md)：挂载宿主机目录
+- [tmpfs 挂载](tmpfs.md)：内存中的临时存储
+- [存储驱动](../13_implementation/ufs.md)：Docker 存储的底层原理