docker_practice/07_data_network/data/volume.md

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。

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。

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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

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数据卷 vs 容器存储层

容器存储层（不推荐存储重要数据）

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）

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

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数据卷基本操作

创建数据卷

$ docker volume create my-vol

列出所有数据卷

$ docker volume ls
DRIVER    VOLUME NAME
local     my-vol
local     postgres_data
local     redis_data

查看数据卷详情

$ 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）

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挂载数据卷

方式一：--mount（推荐）

$ 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）

$ 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

# --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

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使用场景示例

场景一：数据库持久化

# 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

# 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

# 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

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数据卷管理

删除数据卷

# 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

# 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。

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数据卷备份与恢复

备份数据卷

# 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

# 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

#!/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"

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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

# 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 章节。

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常见问题

Q: 如何知道容器使用了哪些数据卷？

$ docker inspect container_name --format '{{json .Mounts}}' | jq

Q: 数据卷的数据在哪里？

# 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

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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：挂载宿主机目录
• tmpfs 挂载：内存中的临时存储
• 存储驱动：Docker 存储的底层原理