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Docker Swarm 存储

介绍​

Docker Swarm 是 Docker 的原生集群管理工具，允许用户将多个 Docker 主机组合成一个虚拟的 Docker 引擎。在 Swarm 模式下，存储管理是一个关键问题，因为容器可能会在集群中的任何节点上运行。为了确保数据的持久性和一致性，Docker Swarm 提供了多种存储选项，包括卷（Volumes）、绑定挂载（Bind Mounts）和存储驱动程序（Storage Drivers）。

本文将详细介绍如何在 Docker Swarm 中管理存储，并通过实际案例展示这些概念的应用。

Docker Swarm 存储选项​

1. 卷（Volumes）​

卷是 Docker 推荐的持久化数据的方式。卷独立于容器的生命周期，即使容器被删除，卷中的数据仍然存在。在 Swarm 模式下，卷可以在集群中的多个节点之间共享。

创建和使用卷​

要创建一个卷，可以使用以下命令：

bash
docker volume create my_volume

在服务中使用卷时，可以在 docker-compose.yml 文件中定义：

yaml
version: '3.8'
services:
  web:
    image: nginx
    volumes:
      - my_volume:/usr/share/nginx/html
volumes:
  my_volume:

在这个例子中，my_volume 卷被挂载到 Nginx 容器的 /usr/share/nginx/html 目录。

2. 绑定挂载（Bind Mounts）​

绑定挂载允许将主机文件系统中的目录或文件挂载到容器中。与卷不同，绑定挂载依赖于主机的文件系统结构。

使用绑定挂载​

在 docker-compose.yml 文件中，可以这样定义绑定挂载：

yaml
version: '3.8'
services:
  web:
    image: nginx
    volumes:
      - /host/path:/container/path

在这个例子中，主机的 /host/path 目录被挂载到容器的 /container/path 目录。

警告

绑定挂载依赖于主机的文件系统，因此在 Swarm 模式下使用时需要确保所有节点上的路径一致。

3. 存储驱动程序（Storage Drivers）​

存储驱动程序负责管理 Docker 容器和镜像的存储。Docker 支持多种存储驱动程序，如 overlay2、aufs、btrfs 等。在 Swarm 模式下，选择合适的存储驱动程序对于性能和稳定性至关重要。

配置存储驱动程序​

在 Docker 配置文件（通常是 /etc/docker/daemon.json）中，可以指定存储驱动程序：

json
{
  "storage-driver": "overlay2"
}
提示

overlay2 是大多数 Linux 发行版的默认存储驱动程序，通常是最佳选择。

实际案例：在 Swarm 模式下使用卷​

假设我们有一个简单的 Web 应用程序，需要在 Swarm 集群中运行，并且需要持久化存储用户上传的文件。

步骤 1：创建卷​

首先，在 Swarm 集群中创建一个卷：

bash
docker volume create app_data

步骤 2：定义服务​

在 docker-compose.yml 文件中定义服务并使用卷：

yaml
version: '3.8'
services:
  web:
    image: my_web_app
    volumes:
      - app_data:/app/uploads
    deploy:
      replicas: 3
volumes:
  app_data:

步骤 3：部署服务​

使用以下命令部署服务：

bash
docker stack deploy -c docker-compose.yml my_app

在这个例子中，app_data 卷被挂载到每个 Web 服务实例的 /app/uploads 目录，确保用户上传的文件在集群中的所有节点上保持一致。

总结​

在 Docker Swarm 中管理存储是确保应用程序数据持久性和一致性的关键。通过使用卷、绑定挂载和存储驱动程序，可以有效地管理集群中的存储资源。本文介绍了这些概念的基本用法，并通过实际案例展示了如何在 Swarm 模式下使用卷。

附加资源​

练习​

  1. 在本地 Docker Swarm 集群中创建一个卷，并将其挂载到一个 Nginx 容器中。
  2. 修改 docker-compose.yml 文件，使用绑定挂载将主机目录挂载到容器中。
  3. 尝试更改存储驱动程序为 aufs，并观察对性能的影响。

通过完成这些练习，您将更好地理解 Docker Swarm 中的存储管理。