Use volumes

Estimated reading time: 17 minutes

Volumes are the preferred mechanism for persisting data generated by and used by Docker containers. While bind mounts are dependent on the directory structure and OS of the host machine, volumes are completely managed by Docker. Volumes have several advantages over bind mounts:

• Volumes are easier to back up or migrate than bind mounts.
• You can manage volumes using Docker CLI commands or the Docker API.
• Volumes work on both Linux and Windows containers.
• Volumes can be more safely shared among multiple containers.
• Volume drivers let you store volumes on remote hosts or cloud providers, to encrypt the contents of volumes, or to add other functionality.
• New volumes can have their content pre-populated by a container.
• Volumes on Docker Desktop have much higher performance than bind mounts from Mac and Windows hosts.

In addition, volumes are often a better choice than persisting data in a container’s writable layer, because a volume does not increase the size of the containers using it, and the volume’s contents exist outside the lifecycle of a given container.

If your container generates non-persistent state data, consider using a tmpfs mount to avoid storing the data anywhere permanently, and to increase the container’s performance by avoiding writing into the container’s writable layer.

Volumes use rprivate bind propagation, and bind propagation is not configurable for volumes.

Choose the -v or —mount flag

In general, —mount is more explicit and verbose. The biggest difference is that the -v syntax combines all the options together in one field, while the —mount syntax separates them. Here is a comparison of the syntax for each flag.

If you need to specify volume driver options, you must use —mount .

• -v or —volume : Consists of three fields, separated by colon characters ( : ). The fields must be in the correct order, and the meaning of each field is not immediately obvious.
  • In the case of named volumes, the first field is the name of the volume, and is unique on a given host machine. For anonymous volumes, the first field is omitted.
  • The second field is the path where the file or directory are mounted in the container.
  • The third field is optional, and is a comma-separated list of options, such as ro . These options are discussed below.
• —mount : Consists of multiple key-value pairs, separated by commas and each consisting of a = tuple. The —mount syntax is more verbose than -v or —volume , but the order of the keys is not significant, and the value of the flag is easier to understand.
  • The type of the mount, which can be bind , volume , or tmpfs . This topic discusses volumes, so the type is always volume .
  • The source of the mount. For named volumes, this is the name of the volume. For anonymous volumes, this field is omitted. May be specified as source or src .
  • The destination takes as its value the path where the file or directory is mounted in the container. May be specified as destination , dst , or target .
  • The readonly option, if present, causes the bind mount to be mounted into the container as read-only.
  • The volume-opt option, which can be specified more than once, takes a key-value pair consisting of the option name and its value.

Escape values from outer CSV parser

If your volume driver accepts a comma-separated list as an option, you must escape the value from the outer CSV parser. To escape a volume-opt , surround it with double quotes ( » ) and surround the entire mount parameter with single quotes ( ‘ ).

For example, the local driver accepts mount options as a comma-separated list in the o parameter. This example shows the correct way to escape the list.

The examples below show both the —mount and -v syntax where possible, and —mount is presented first.

Differences between -v and —mount behavior

As opposed to bind mounts, all options for volumes are available for both —mount and -v flags.

When using volumes with services, only —mount is supported.

Create and manage volumes

Unlike a bind mount, you can create and manage volumes outside the scope of any container.

Windows Host Docker + WSL — Volume mounting issue

thx to corona — most of us working from home and due to some convenience, i want to use my windows machine that i have here at home.

I do run Win10 with DockerDesktop Version 2.3.0.3 with Engine running on Version 19.03.8. What I am doing is exposing the docker deamon on localhost in order to use it from my WSL (Version 1, not 2) installed Ubuntu. Docker itself works, I can pull images and do basic stuff. But I am facing issues when mounting volumes :-/

When I try to run my docker-compose up command, it fails with the following error:

The directory /home/myUser/myLocalDirectory does exist. Directory /var/lib/docker/volumes/someDir/_data does not exist on my WSL «host». There is only a /var/lib/docker-engine/. folder, which is obviously not the one i am looking for :-/

My working path is /mnt/e/projects/myDockerProject — but i also tried to mount/bind the folder/harddrive like shown here.

All does not work and i am really stuck — do you have any suggestions/explanations?

1 Answer 1

When I run a linux container using Docker for Windows, I bind-mount c:/the/windows/path:/desired/path/in/the/container .

There’s a lot of layers here:

Under «normal» circumstances (linux host with linux containers), you bind mount a local directory. In the diagram above, that would correspond to a directory in the Docker Linux VM. But Docker for Windows allows us to specify a windows path instead.

When you throw WSL into the mix, things get a bit muddier. Within WSL, /home is already some kind of magic that isn’t shown to be directly linked to the c drive:

/home obviously corresponds to C:\Users , but you can’t tell from the output of df or the contents of /proc/mounts or /etc/fstab .

I would suggest that you try the following:

1. Specify the windows path: C:/Users/myUser/myLocalDirectory:/desired/path/in/the/container
2. Specify the WSL path starting with the «base» windows drive: /mnt/c/Users/myUser/myLocalDirectory:/desired/path/in/the/container
3. If neither of those work, launch docker-compose up from a DOS or powershell prompt, and use the windows path as in #1 above

How to mount network Volume in Docker for Windows (Windows 10)

We’re working to create a standard «data science» image in Docker in order to help our team maintain a consistent environment. In order for this to be useful for us, we need the containers to have read/write access to our company’s network. How can I mount a network drive to a docker container?

Here’s what I’ve tried using the rocker/rstudio image from Docker Hub:

docker run -d -p 8787:8787 -v //c/users/:/home/rstudio/foobar rocker/rstudio

This does not work (where P is the mapped location of the network drive): docker run -d -p 8787:8787 -v //p:/home/rstudio/foobar rocker/rstudio

This also does not work: docker run -d -p 8787:8787 -v //10.1.11.###/projects:/home/rstudio/foobar rocker/rstudio

I’m relatively new to Docker, so please let me know if I’m not being totally clear.

4 Answers 4

I know this is relatively old — but for the sake of others — here is what usually works for me. for use — we use a windows file-server so we use cifs-utils in order to map the drive. I assume that below instructions can be applied to nfs or anything else as well.

first — need to run the container in privileged mode so that you can mount remote folders inside of the container ( —dns flag might not be required)
docker run —dns -p 8000:80 —privileged -it

now, (assuming centos with cifs and being root in the container) — hop into the container and run:

install cifs-utils if not installed yet
yum -y install cifs-utils

create the local dir to be mapped
mkdir /mnt/my-mounted-folder

prepare a file with username and credentials
echo «username= » >

/.smbcredentials
echo «password=

map the remote folder
mount -t cifs -o iocharset=utf8,credentials=/root/.smbcredentials,file_mode=0777,dir_mode=0777,uid=1000,gid=1000,cache=strict

Volume binding using docker compose on Windows

I recently upgraded my Docker Toolbox on Windows 10, and now my volume mounts no longer work. I’ve tried everything. Here is the current mount path:

I receive an invalid bind mount error.

4 Answers 4

1. Share nfs path using docker settings

2. execute following command

Set path in docker compose file as shown below

File copied to windows

I think you have to set COMPOSE_CONVERT_WINDOWS_PATHS=1 , see here.

I faced with same issue (I’m using Docker Desktop).

My steps were:

1) Place your folder under drive «C»

2) Open «Settings» in Docker Desktop -> «Shared Drives» -> «Reset Credentials» -> select drive «C» -> «Apply»

3) Open terminal and run (as proposed by Docker Desktop):
docker run —rm -v c:/Users:/data alpine ls /data

4) Open your docker-compose.yml and update path in -volumes :

5) restart docker container

It seems you are using an absolute path located inside C:\Users dir, that didn’t work for me too, if you are using Docker-Toolbox see below.

Overview

Forwarding the ./ relative path in volumes section will automatically get resolved by docker-compose to the directory containing docker-compose.yml file (for example, if your project is in %UserProfile%/my-project then ./:/var/www/html gets /c/Users/my-name/my-project:/var/www/html ).

The problem is that currently (using DockerToolbox-19.03.1 ) only the /c/Users directory gets shared with the Virtual-Machine (toolbox puts docker itself in the VM, which means it has no access to your file system, except mounted shared-directories).

Conclusion

So, basically placing your project there ( C:\Users\YOUR_USER_NAME ) should make ./ work. But not even that worked for me, and we ended up with below _prepare.sh script:

Usage:

• Place a copy of it beside each project’s docker-compose.yml file.
• Run it each time the system is turned on (simply double-click it or its shortcut).
• Done! relative paths should now work even if your project is in another drive (far away and outside of C:\Users dir).

Note:

• With a little edit, it should work without docker-compose being required.
• Consider running docker system prune to free disk-space (or simply add docker system prune —force to the above script, on a new line right after mount command).

Хранение данных в Docker

Важная характеристика Docker-контейнеров — эфемерность. В любой момент контейнер может рестартовать: завершиться и вновь запуститься из образа. При этом все накопленные в нём данные будут потеряны. Но как в таком случае запускать в Docker приложения, которые должны сохранять информацию о своём состоянии? Для этого есть несколько инструментов.

В этой статье рассмотрим docker volumes, bind mount и tmpfs, дадим советы по их использованию, проведём небольшую практику.

Особенности работы контейнеров

Прежде чем перейти к способам хранения данных, вспомним устройство контейнеров. Это поможет лучше понять основную тему.

Контейнер создаётся из образа, в котором есть всё для начала его работы. Но там не хранится и тем более не изменяется ничего важного. В любой момент приложение в контейнере может быть завершено, а контейнер уничтожен, и это нормально. Контейнер отработал — выкидываем его и собираем новый. Если пользователь загрузил в приложение картинку, то при замене контейнера она удалится.

На схеме показано устройство контейнера, запущенного из образа Ubuntu 15.04. Контейнер состоит из пяти слоёв: четыре из них принадлежат образу, и лишь один — самому контейнеру. Слои образа доступны только для чтения, слой контейнера — для чтения и для записи. Если при работе приложения какие-то данные будут изменяться, они попадут в слой контейнера. Но при уничтожении контейнера слой будет безвозвратно потерян, и все данные вместе с ним.

В идеальном мире Docker используют только для запуска stateless-приложений, которые не читают и не сохраняют данные о своём состоянии и готовы в любой момент завершиться. Однако в реальности большинство программ относятся к категории stateful, то есть требуют сохранения данных между перезапусками.

Поэтому нужны способы сделать так, чтобы важные изменяемые данные не зависели от эфемерности контейнеров и, как бонус, были доступными сразу из нескольких мест.

В Docker есть несколько способов хранения данных. Наиболее распространенные:

• тома хранения данных (docker volumes),
• монтирование каталогов с хоста (bind mount).

Особые типы хранения:

• именованные каналы (named pipes, только в Windows),
• монтирование tmpfs (только в Linux).

На схеме показаны самые популярные типы хранения данных для Linux: в памяти (tmpfs), в файловой системе хоста (bind mount), в томе Docker (docker volumes). Разберём каждый вариант.

Тома (docker volumes)

Тома — рекомендуемый разработчиками Docker способ хранения данных. В Linux тома находятся по умолчанию в /var/lib/docker/volumes/. Другие программы не должны получать к ним доступ напрямую, только через контейнер.

Тома создаются и управляются средствами Docker: командой docker volume create, через указание тома при создании контейнера в Dockerfile или docker-compose.yml.

В контейнере том видно как обычный каталог, который мы определяем в Dockerfile. Тома могут быть с именами или без — безымянным томам Docker сам присвоит имя.

Один том может быть примонтирован одновременно в несколько контейнеров. Когда никто не использует том, он не удаляется, а продолжает существовать. Команда для удаления томов: docker volume prune.

Можно выбрать специальный драйвер для тома и хранить данные не на хосте, а на удалённом сервере или в облаке.

Для чего стоит использовать тома в Docker:

• шаринг данных между несколькими запущенными контейнерами,
• решение проблемы привязки к ОС хоста,
• удалённое хранение данных,
• бэкап или миграция данных на другой хост с Docker (для этого надо остановить все контейнеры и скопировать содержимое из каталога тома в нужное место).

Монтирование каталога с хоста (bind mount)

Это более простая концепция: файл или каталог с хоста просто монтируется в контейнер.

Используется, когда нужно пробросить в контейнер конфигурационные файлы с хоста. Например, именно так в контейнерах реализуется DNS: с хоста монтируется файл /etc/resolv.conf.

Другое очевидное применение — в разработке. Код находится на хосте (вашем ноутбуке), но исполняется в контейнере. Вы меняете код и сразу видите результат. Это возможно, так как процессы хоста и контейнера одновременно имеют доступ к одним и тем же данным.

Особенности bind mount:

1. Запись в примонтированный каталог могут вести программы как в контейнере, так и на хосте. Это значит, есть риск случайно затереть данные, не понимая, что с ними работает контейнер.
2. Лучше не использовать в продакшене. Для продакшена убедитесь, что код копируется в контейнер, а не монтируется с хоста.
3. Для успешного монтирования указывайте полный путь к файлу или каталогу на хосте.
4. Если приложение в контейнере запущено от root, а совместно используется каталог с ограниченными правами, то в какой-то момент может возникнуть проблема с правами на файлы и невозможность что-то удалить без использования sudo.

Когда использовать тома, а когда монтирование с хоста

Volume	Bind mount
Просто расшарить данные между контейнерами.	Пробросить конфигурацию с хоста в контейнер.
У хоста нет нужной структуры каталогов.	Расшарить исходники и/или уже собранные приложения.
Данные лучше хранить не локально (а в облаке, например).	Есть стабильная структура каталогов и файлов, которую нужно расшарить между контейнерами.

Монтирование tmpfs

Tmpfs — временное файловое хранилище. Это некая специально отведённая область в оперативной памяти компьютера. Из определения выходит, что tmpfs — не лучшее хранилище для важных данных. Так оно и есть: при остановке или перезапуске контейнера сохранённые в tmpfs данные будут навсегда потеряны.

На самом деле tmpfs нужно не для сохранения данных, а для безопасности, полученные в ходе работы приложения чувствительные данные безвозвратно исчезнут после завершения работы контейнера. Бонусом использования будет высокая скорость доступа к информации.

Например, приложение в контейнере тормозит из-за того, что в ходе работы активно идут операции чтения-записи, а диски на хосте не очень быстрые. Если вы не уверены, в какой каталог идёт эта нагрузка, можно применить к запущенному контейнеру команду docker diff . И вот этот каталог смонтировать как tmpfs, таким образом перенеся ввод-вывод с диска в оперативную память.

Такое хранилище может одновременно работать только с одним контейнером и доступно только в Linux.

Общие советы по использованию томов

Монтирование в непустые директории

Если вы монтируете пустой том в каталог контейнера, где уже есть файлы, то эти файлы не удалятся, а будут скопированы в том. Этим можно пользоваться, когда нужно скопировать данные из одного контейнера в другой.

Если вы монтируете непустой том или каталог с хоста в контейнер, где уже есть файлы, то эти файлы тоже не удалятся, а просто будут скрыты. Видно будет только то, что есть в томе или каталоге на хосте. Похоже на простое монтирование в Linux.

Монтирование служебных файлов

С хоста можно монтировать любые файлы, в том числе служебные. Например, сокет docker. В результате получится docker-in-docker: один контейнер запустится внутри другого. UPD: (*это не совсем так. mwizard в комментариях пояснил, что в таком случае родительский docker запустит sibling-контейнер). Выглядит как бред, но в некоторых случаях бывает оправдано. Например, при настройке CI/CD.

Монтирование /var/lib/docker

Разработчики Docker говорят, что не стоит монтировать с хоста каталог /var/lib/docker, так как могут возникнуть проблемы. Однако есть некоторые программы, для запуска которых это необходимо.

Ключ командной строки для Docker при работе с томами.

Для volume или bind mount:

Команды для управления томами в интерфейсе CLI Docker:

Создадим тестовый том:

Вот он появился в списке:

Команда inspect выдаст примерно такой список информации в json:

Попробуем использовать созданный том, запустим с ним контейнер:

После самоуничтожения контейнера запустим другой и подключим к нему тот же том. Проверяем, что в нашем файле:

То же самое, отлично.

Теперь примонтируем каталог с хоста:

Docker не любит относительные пути, лучше указывайте абсолютные!

Теперь попробуем совместить оба типа томов сразу:

Отлично! А если нам нужно передать ровно те же тома другому контейнеру?

Вы можете заметить некий лаг в обновлении данных между контейнерами, это зависит от используемого Docker драйвера файловой системы.

Создавать том заранее необязательно, всё сработает в момент запуска docker run:

Посмотрим теперь на список томов:

Ещё немного усложним команду запуска, создадим анонимный том:

Такой том самоуничтожится после выхода из контейнера, так как мы указали ключ –rm.

Если этого не сделать, давайте проверим что будет:

Хозяйке на заметку: тома (как образы и контейнеры) ограничены значением настройки dm.basesize, которая устанавливается на уровне настроек демона Docker. Как правило, что-то около 10Gb. Это значение можно изменить вручную, но потребуется перезапуск демона Docker.

При запуске демона с ключом это выглядит так:

Однажды увеличив значение, его уже нельзя просто так уменьшить. При запуске Docker выдаст ошибку.

Если вам нужно вручную очистить содержимое всех томов, придётся удалять каталог, предварительно остановив демон:

Если вам интересно узнать подробнее о работе с данными в Docker и других возможностях технологии, приглашаем на двухдневный онлайн-интенсив в феврале. Будет много практики.

Автор статьи: Александр Швалов, практикующий инженер Southbridge, Certified Kubernetes Administrator, автор и разработчик курсов Слёрм.