编辑“︁Docker存储基础”︁

{{DISPLAYTITLE:Docker存储基础}}

'''Docker存储基础'''是理解容器数据持久化的核心概念。本文将详细介绍Docker的存储机制、数据卷（Volumes）、绑定挂载（Bind Mounts）以及临时文件系统（tmpfs）的使用方法。

== 概述 ==
Docker容器默认使用'''联合文件系统'''（Union File System）实现分层存储，但容器停止后，其可写层（RW层）的数据会丢失。为实现数据持久化，Docker提供了三种主要存储方式：

{| class="wikitable"
|+ Docker存储类型对比
! 类型 !! 存储位置 !! 生命周期 !! 性能 !! 典型用例
|-
| '''数据卷（Volume）''' | Docker管理目录（/var/lib/docker/volumes） | 独立于容器 | 高 | 数据库文件、共享数据
|-
| '''绑定挂载（Bind Mount）''' | 主机任意路径 | 依赖主机文件系统 | 中 | 开发环境代码同步
|-
| '''tmpfs''' | 内存 | 容器运行时 | 极高 | 敏感临时数据
|}

== 数据卷（Volumes） ==
=== 基本操作 ===
数据卷是由Docker完全管理的持久化存储机制：

<syntaxhighlight lang="bash">
# 创建数据卷
docker volume create my_volume

# 查看数据卷列表
docker volume ls

# 使用数据卷启动容器（nginx容器使用my_volume挂载到/usr/share/nginx/html）
docker run -d --name web -v my_volume:/usr/share/nginx/html nginx

# 删除数据卷
docker volume rm my_volume
</syntaxhighlight>

=== 技术细节 ===
* 数据卷存储在主机<code>/var/lib/docker/volumes/</code>目录下
* 支持卷驱动（如local, nfs等）
* 可通过<code>docker volume inspect</code>查看详细信息

== 绑定挂载（Bind Mounts） ==
直接将主机目录挂载到容器中：

<syntaxhighlight lang="bash">
# 将主机/home/user/app挂载到容器/app
docker run -v /home/user/app:/app my_image

# 只读挂载（容器不能修改主机文件）
docker run -v /host/path:/container/path:ro alpine
</syntaxhighlight>

'''注意'''：Windows路径需使用<code>C:\path:/container/path</code>格式

== tmpfs挂载 ==
将内存作为临时存储：

<syntaxhighlight lang="bash">
# 创建100MB大小的内存挂载
docker run --tmpfs /app:size=100m,mode=1777 alpine
</syntaxhighlight>

== 存储驱动 ==
Docker支持多种存储驱动，影响镜像和容器的底层存储方式：

<mermaid>
pie
    title 常用存储驱动分布
    "overlay2" : 65
    "aufs" : 15
    "devicemapper" : 10
    "btrfs" : 5
    "zfs" : 5
</mermaid>

查看当前存储驱动：
<syntaxhighlight lang="bash">
docker info | grep "Storage Driver"
</syntaxhighlight>

== 实际案例 ==
=== 案例1：数据库持久化 ===
<syntaxhighlight lang="bash">
# MySQL数据持久化
docker run -d \
  --name mysql_db \
  -v mysql_data:/var/lib/mysql \
  -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=secret \
  mysql:latest
</syntaxhighlight>

=== 案例2：开发环境代码同步 ===
<syntaxhighlight lang="bash">
# 开发时实时同步代码
docker run -d \
  --name dev_server \
  -v $(pwd)/src:/app/src \
  -p 3000:3000 \
  node:latest npm run dev
</syntaxhighlight>

== 高级主题 ==
=== 数据卷容器模式 ===
创建专用容器管理数据卷：

<syntaxhighlight lang="bash">
# 创建数据卷容器
docker create -v /data --name data_container busybox

# 其他容器共享该数据卷
docker run --volumes-from data_container alpine
</syntaxhighlight>

=== 存储性能优化 ===
对于IO密集型应用，可考虑：
* 使用<code>--mount</code>替代<code>-v</code>（语法更明确）
* 调整存储驱动参数
* 对SSD设备启用<code>discard</code>选项

== 常见问题 ==
{{Q&A
|问题1 = 容器删除后数据卷会自动删除吗？
|答案1 = 默认不会，需使用<code>docker run --rm</code>或手动删除。匿名卷（未命名）可能被自动清理。
|问题2 = 如何备份数据卷？
|答案2 = 可创建临时容器挂载数据卷进行备份：<br><code>docker run --rm -v db_data:/volume -v $(pwd):/backup alpine tar cvf /backup/backup.tar /volume</code>
}}

== 数学表示 ==
Docker存储空间使用可通过以下公式计算：
<math>
\text{总空间} = \sum_{i=1}^{n} (\text{镜像层大小}_i) + \text{容器可写层大小} + \sum_{j=1}^{m} (\text{数据卷大小}_j)
</math>

== 总结 ==
理解Docker存储基础是构建可靠容器化应用的关键。通过合理选择存储类型（数据卷、绑定挂载或tmpfs），可以平衡数据持久性、性能和安全需求。建议生产环境优先使用数据卷，开发环境可灵活使用绑定挂载实现快速迭代。

[[Category:集成部署]]
[[Category:Docker]]
[[Category:Docker基础]]