如何优化Docker储存

各位同学，大家在使用Docker的过程中，有没有想过，Docker在本地存储镜像时把文件存储在哪里了呢？有没有对文件的总大小做一定的限制呢？能不能调整本地存储的位置及总限制大小呢？今天，我们就从这些问题入手，来讨论一下Docker的存储优化方案。
一、Docker的默认存储策略
Docker提供了查看配置信息的命令，即docker info命令，通过该命令可以查看Docker的各种系统层面的信息，如当前运行的容器数、镜像数、Docker版本等信息，其中就包括了存储信息。
我们输入docker info命令后，可得到类似如下的内容：
Storage Driver: devicemapper
Pool Name: docker-253:2-923803-pool
Pool Blocksize: 65.54 kB
Base Device Size: 10.74 GB
Backing Filesystem: xfs
Data file: /dev/loop0
Metadata file: /dev/loop1
Data Space Used: 12.9 GB
Data Space Total: 107.4 GB
Data Space Available: 19.75 GB
Metadata Space Used: 21.77 MB
Metadata Space Total: 2.147 GB
Metadata Space Available: 2.126 GB
Thin Pool Minimum Free Space: 10.74 GB
Udev Sync Supported: true
Deferred Removal Enabled: false
Deferred Deletion Enabled: false
Deferred Deleted Device Count: 0
Data loop file: /var/lib/docker/devicemapper/devicemapper/data
WARNING: Usage of loopback devices is strongly discouraged for production use. Use `--storage-opt
dm.thinpooldev` to specify a custom block storage device.
Metadata loop file: /var/lib/docker/devicemapper/devicemapper/metadata
Library Version: 1.02.140-RHEL7 (2017-05-03)
其中，Data Space Total 即默认的最大储存空间，约为100G；Data loop file即默认的镜像存储路径，可以看到默认设置在/var/lib/docker路径下。
值得一提的是，存储目录下的devicemapper/devicemapper/data文件是docker创建的稀疏文件，该文件在创建时即指定了大小，未真正使用的部分被系统由0填充，并且在磁盘统计时不计入使用磁盘大小。同时，该文件的大小即为Docker的最大储存空间。
-rw------- 1 root root 100G Nov 8 10:11 data
根据实际情况，有时需要扩大或者缩小Docker的最大储存空间，下面介绍一下具体的方法，并测试Docker的最大储存空间过小，对于Docker的影响，以及相关的建议。
二、修改存储位置及储存空间
一般情况下，Docker的配置文件的位置为：
/etc/systemd/system/docker.service.d/docker.conf
若无此文件可手动创建。此文件的内容可参照如下配置填写：
[Service]
ExecStart=
ExecStart=/usr/bin/dockerd --storage-driver=devicemapper --insecure-registry 0.0.0.0/0 --registry-mirror http://dockerhub.yonyou.com -g /data/docker/
其中，利用-g参数即可指定存储挂载路径。比如，示例中的配置将存储目录挂载在/data/docker/路径下。
若想修改Docker的最大储存空间，也需要通过修改此配置文件实现。
扩大存储空间
扩大Docker的最大储存空间，直接修改配置文件即可。假设需要将Docker的最大储存空间扩大到200G，则具体的方法为：
1、停止docker服务
停止docker服务的命令如下。
systemctl stop docker
2、修改配置文件
在Docker的配置文件最后一行的末尾添加——storage-opt dm.loopdatasize=200G，添加完之后的配置为：
[Service]
ExecStart=
ExecStart=/usr/bin/dockerd --storage-driver=devicemapper --insecure-registry 0.0.0.0/0 --registry-mirror http://dockerhub.yonyou.com -g /data/docker/ --storage-opt dm.loopdatasize=200G
3、重启docker服务
重启docker的命令如下。
systemctl daemon-reload && systemctl start docker
重启之后，查看Docker的最大储存空间：
…
Data Space Used: 1.09 GB
Data Space Total: 214.7 GB
Data Space Available: 22.36 GB
Metadata Space Used: 1.753 MB
Metadata Space Total: 2.147 GB
Metadata Space Available: 2.146 GB
…
Data loop file:/data/docker/devicemapper/devicemapper/data
可以看到，最大存储空间的配置已经生效，当前约为200G.
我们在配置中同时配置了挂载目录，可以看到，当前docker的存储文件也改变至/data/docker目录下。
缩小存储空间
我们首先想要提醒您的是，缩小Docker存储空间需要清空Docker的工作目录才能生效，清空Docker的工作目录会导致所有数据丢失。一定要确认本地所有镜像均已备份或可丢弃后，才可进行缩小存储空间操作。
假设要将Docker的最大储存空间缩小为50G，具体的方法为：
1、停止docker服务
同样的，先使用命令停止docker服务。
systemctl stop docker
2、修改配置文件
在Docker的配置文件最后一行的末尾添加——storage-opt dm.loopdatasize=50G，添加完之后的配置为：
[Service]
ExecStart=
ExecStart=/usr/bin/dockerd --storage-driver=devicemapper --insecure-registry 0.0.0.0/0 --registry-mirror http://dockerhub.yonyou.com -g /data/docker/ --storage-opt dm.loopdatasize=50G
3、删除Docker的工作目录
请再次注意，清空Docker的工作目录会导致所有数据丢失，包括在本地保存的所有Docker镜像。
rm -rf /data/docker
4、重启docker服务
systemctl daemon-reload && systemctl start docker
重启之后，查看Docker的最大储存空间：
Data Space Used: 11.8 MB
Data Space Total: 53.69 GB
Data Space Available: 23.44 GB
可以看到，docker的存储空间已缩小至50G左右。
那么我们可以思考一下，如果Docker的储存空间过小，会对我们使用Docker产生什么样的影响呢？
储存空间过小的影响
为了测试Docker的最大储存空间过小对Docker的影响，将Docker的最大储存空间设置为2G。
下载四个镜像，分别为：
REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE
alpine latest 053cde6e8953 4 days ago 3.96 MB
apps latest 67ea7f76e6db 5 days ago 687 MB
jenkins latest ec714cdad606 3 months ago 975 MB
dclb latest 483ca54282f0 4 months ago 44 MB
使用docker info查看Docker存储空间的使用情况：
Data Space Used: 1.935 GB
Data Space Total: 2.147 GB
Data Space Available:212.3 MB
在Data Space Available项中，可以看到仅剩余200M左右存储空间。
若此时下载其他镜像，则可能会报如下错误：
failed to register layer: devmapper: Thin Pool has 3190 free data blocks which is less than minimum required 3276 free data blocks. Create more free space in thin pool or use dm.min_free_space option to change behavior
如果创建一个容器，如alpine，则也可能会报如下错误：
docker: Error response from daemon: devmapper: Thin Pool has 3239 free data blocks which is less than minimum required 3276 free data blocks. Create more free space in thin pool or use dm.min_free_space option to change behavior.
通过测试，可知在删除一个镜像并释放空间之后，可以重新拉取小于此镜像大小的镜像，或者也可以成功创建alpine容器。
三、优化Docker的存储策略
在日常使用Docker服务时，我们给出以下两点建议：
1）、每天定时清理不用的Docker文件；
2）、将Docker的工作目录设置在数据挂载磁盘文件夹里面，且设置磁盘大于100G.
优化建议一：定时清理Docker文件
使用docker-gc可以清理Docker文件，docker-gc的清理规则是：
·Containers that exited more than an hour ago are removed（删除已经退出一小时的容器）
·Images that don't belong to any remaining container after that are removed（删除不属于任何容器的镜像）
运行如下命令，每天定时使用docker-gc清理Docker文件：
sudo echo '0 2 * docker run --rm -v /var/run/docker.sock:/var/run/docker.sock -v /etc:/etc:ro -e FORCE_IMAGE_REMOVAL=1 spotify/docker-gc' >> /var/spool/cron/root
其中：FORCE_IMAGE_REMOVAL=1代表清理重复的镜像。
优化建议二：迁移Docker工作目录
在Docker的工作目录里面，会有很多大文件，如果将Docker的工作目录存放在根目录的话，会导致根目录很快被占满，因此需要将Docker的工作目录迁移到挂载的数据磁盘。
假设要将Docker的工作目录从/var/lib/docker迁移到/data/docker目录下，迁移的方法为：
1、暂停Docker服务
systemctl stop docker
2、迁移工作目录的数据
创建docker工作目录，如果/data/docker已经存在，则可以跳过此步骤，直接复制文件：
mkdir /data/docker
迁移数据：
cp -rf /var/lib/docker/* /data/docker/
3.修改Docker的工作目录
Docker的启动配置文件位置在：
/etc/systemd/system/docker.service.d/docker.conf
无此文件可手动创建。打开此文件，在其后面增加-g /data/docker，如果已经有-g选项，则直接修改后面的目录即可。修改后的结果如下：
[Service]
ExecStart=
ExecStart=/usr/bin/dockerd --storage-driver=devicemapper --insecure-registry 0.0.0.0/0 --registry-mirror http://dockerhub.yonyou.com –g /data/docker/
4、启动Docker服务
systemctl daemon-reload && systemctl start docker
5、删除源文件
rm -rf /var/lib/docker/*
以上就是Docker储存的优化方案，希望对您能够有所帮助，更好的使用Docker容器技术。