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Docker容器和存储系统系列(二)【精选期刊 . 3】

【编者的话】本文根据云舒网络博客整理发布。Docker容器采用两种不同的数据存储模式，一种是对Root Image采用分层文件系统的方式，一种是对应用数据采用了Volume接口。本文重点对Volume存储接口展开说明一下。

作者江松：拥有超过16年的国内外企业级软件基础架构研发经验，对企业级存储，云计算都有很深的技术造诣和行业理解。

注：本期分享由江松原创，云舒网络整理发布。

前一期我们讲了Docker容器采用两种不同的数据存储模式，一种是对Root Image采用分层文件系统的方式，一种是对应用数据采用了Volume接口。这一期我就重点对Volume存储接口展开说明一下。

一.为什么需要Volume

为什么我们需要Volume这样的数据接口？首先我们要深刻理解的是：Docker容器是承载应用的，是对应用环境的抽象而不是对OS运行环境的抽象。

Docker容器天生设计就是为了应用的运行环境打包、启动、迁移、弹性拓展，所以Docker容器一个最重要的特性就是disposable, 是可以被丢弃处理，稍瞬即逝的。而应用访问的重要数据可不是disposable的，这些重要数据需要持久化的存储保持。Docker提出了Volume数据卷的概念就是来应对数据持久化的。如果把容器比喻成一个人，那么这个人的重要数据（物质上的）就是他的财产（钱）。容器可以不存在了，但是数据必须还要存在。小沈阳说，人生最大的痛苦就是人没了，钱还在。容器会说，正相反，人生最大的幸福就是我不在了,数据还在。所以，定义好需要持久化的数据，采用Volume接口来存储访问是容器应用需要考虑的首要课题，必须引起高度的重视。我们可以想象一下容器和应用之间这样一段对话：

容器：我稍瞬即逝，我稍瞬即逝，重要的事情说三遍，我稍瞬即逝。

应用：哦，这样啊，那我的重要数据不能丢怎么办？

容器：请用Volume数据卷，请用Volume数据卷，重要的事情说三遍，请用Volume数据卷。

应用：&%#！，知道了，真啰嗦，你的前世一定是一台复读机，妈妈再也不用担心你的学习了。

那么，既然容器的分层文件系统是为了容器稍瞬即逝，弹性迁移所设计的，Volume接口的实现就肯定和它很不一样了。具体从技术上来说，Volume接口绕过了disposable的分层文件系统，而是采用直接mount挂载的方式。Volume目录挂载后，对应用来说是透明的，应用不需要任何改变，应用按照原来的方式访问Volume目录就能实现重要数据的持久化。这有点像你在Win7下创建一个百度网盘目录一样，你向网盘目录拷贝文件的方式和向其他目录拷贝文件没有区别，但是如果你的笔记本丢了，其他目录的文件就丢了，但是网盘上的文件始终存在。这就是所谓的数据持久化。

二.数据迁移

数据能够持久化以后，应用容器迁移和数据共享就成为了可能。Volume接口可以说很大程度上讲是容器迁移和数据共享的基础组件。我们先谈谈迁移。假设一个人需要从一个城市搬到另外一个城市，如果让他把所有的现金都打包带到身上是不太现实的，也非常不安全。怎么办呢？很简单，他去银行开个账户，把钱存进去，到另外一个城市的分行取就可以了。容器迁移的道理是一样的，因为数据都是存储在Volume卷（银行账户）里的，所以容器在集群的另外一个服务器甚至云端重新启动的时候，只要挂载同样的数据卷就可以了。当然，这些都需要数据卷后端有共享存储，或者数据副本的支撑。容器应用迁移的核心其实是数据卷Volume迁移，(注：容器本身的迁移由镜像库Docker Registry主导）这一部分涉及数据存储，安全加密，网络传输，性能优化，快照备份等等的技术点，是容器管理的核心功能。Volume数据卷更是容器间共享数据的基础，道理很简单，数据是存储在容器之外的，那么容器间共享同样一个数据卷就能共享数据。为此，Docker容器还专门推出了数据卷容器这种特殊的容器，只要一个数据卷容器来挂载Volume, 其他需要共享Volume的容器只需要很简单的指明和这个数据卷容器共享Volume就可以了。有兴趣的读者可以自己查找数据卷容器的资料。

为了更好的支持容器迁移和数据共享，Docker推出了Volume plugin接口机制，让第三方的存储厂商来支持Docker Volume并且在此基础上进行功能拓展。下面这个表提供了Volume plugin的接口规范：

Docker容器和存储系统系列(二)【精选期刊 . 3】

可以看到Volume plugin的接口规范是相当简洁的。大部分的存储和高级功能由和Volume plugin driver驱动的后端存储提供。以下说明就是前一期提到的Volume plugin driver，我们下一期会重点介绍。

Rancher Convoy

Convoy是Rancher Labs用go开发的支持DeviceMapper, NFS，EBS, Glusterfs多种后端存储的Docker Volume plugin driver. Convoy还提供了一个存储拓展功能（如快照，备份恢复等）的接口框架。

Flocker

Flocker volume plugin driver主要用于多主机环境Docker数据卷的迁移，从而支持数据库应用等stateful有状态应用的主机间迁移。

关于Volume今天我就介绍到这里。又到了总结的时间了，前两天做了个梦，梦见自己参加了“迎接一带一路，全国Docker知识大赛”18岁以下组别的决赛。里面一个题目是这样的：

Q :

请以Volume的字母为首字母，分别组成一个句子来说明Volume的特性。

好有挑战啊，不过有了前面对Volume概念的理解，我很快就写出了答案。

A :

V -- Very important data. （存储很重要的数据）

O -- Opt to be shared.（多用于容器数据共享）

L -- Like a bank to store money.（像银行存储资金）

U -- User defined plugin driver.（用户定义的插件驱动）

M -- Move around is not easy.（迁移非常有挑战）

我梦见了我拿到了第一名，受到了Docker创始人Solomon Hykes的亲切接见。。。继续做梦吧，不要醒来。

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容器和VM最大的不同，正是在于容器不是VM。要想在生产环境中部署Docker，开发运维人员必须问自己关于数据存储的几个问题：Docker的数据存储组织形式是什么？Docker目前的存储生态圈各个公司的技术特点？Docker的出现对未来存储后端要求会带来哪些技术变革？阅读原文：关注公众号【云舒网络】，发送数字0102为了容易管理和提升运行效率，能不能精简OS层呢? 答案是可以！阅读原文：关注公众号【云舒网络】，发送数字02更多精彩内容，敬请关注云舒网络官网微信

原文 http://dockone.io/article/1154

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