如何在Docker容器内获取磁盘使用情况

Question

我已经使用--privileged标志启动了容器，据我所知，所有磁盘都应该在容器内可用，这在某种程度上是正确的，但我无法读取它们的大小。

主机（Ubuntu）上的lsblk：

sda                     8:0    1  59,6G  0 disk  
└─sda1                  8:1    1  59,6G  0 part  /media/mauz/ESD-ISO
nvme0n1               259:0    0 953,9G  0 disk  
├─nvme0n1p1           259:1    0   512M  0 part  /boot/efi
├─nvme0n1p2           259:2    0   732M  0 part  /boot
└─nvme0n1p3           259:3    0 952,7G  0 part  
  └─nvme0n1p3_crypt   253:0    0 952,6G  0 crypt 
    ├─vgubuntu-root   253:1    0 930,4G  0 lvm   /
    └─vgubuntu-swap_1 253:2    0   976M  0 lvm   [SWAP]

在容器（Alpine）中使用lsblk命令：

sda           8:0    1  59.6G  0 disk 
└─sda1        8:1    1  59.6G  0 part 
nvme0n1     259:0    0 953.9G  0 disk 
├─nvme0n1p1 259:1    0   512M  0 part 
├─nvme0n1p2 259:2    0   732M  0 part 
└─nvme0n1p3 259:3    0 952.7G  0 part

这两个输出都是从loop设备中剥离出来的，但是你可以看到，两个设备都被识别了。

现在，如果我在主机上运行df命令：

Filesystem                1K-blocks      Used Available Use% Mounted on
tmpfs                       3261580      2564   3259016   1% /run
/dev/mapper/vgubuntu-root 959200352 137078032 773327904  16% /
tmpfs                      16307884    215740  16092144   2% /dev/shm
tmpfs                          5120         4      5116   1% /run/lock
/dev/nvme0n1p2               721392    364788    304140  55% /boot
/dev/nvme0n1p1               523248     76232    447016  15% /boot/efi
tmpfs                       3261576       140   3261436   1% /run/user/1000
/dev/sda1                  62519040  23118848  39400192  37% /media/mauz/ESD-ISO

在容器内部:

Filesystem           1K-blocks      Used Available Use% Mounted on
overlay              959200352 137078188 773327748  15% /
tmpfs                    65536         0     65536   0% /dev
shm                      65536         0     65536   0% /dev/shm
/dev/mapper/vgubuntu-root
                     959200352 137078188 773327748  15% /app
/dev/mapper/vgubuntu-root
                     959200352 137078188 773327748  15% /etc/os-release
/dev/mapper/vgubuntu-root
                     959200352 137078188 773327748  15% /etc/resolv.conf
/dev/mapper/vgubuntu-root
                     959200352 137078188 773327748  15% /etc/hostname
/dev/mapper/vgubuntu-root
                     959200352 137078188 773327748  15% /etc/hosts

在第二个 df 输出中，一些驱动器的显示是不正确的。有没有办法让 df 显示正确的输出，即使在容器内部也是如此？

或者，还有其他方法可以从主机获取正确的磁盘大小和使用情况吗？

- MauriceNino

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好的，那么我该如何使它们相同呢？/dev/sda似乎已经挂载（lsblk），只是df没有对其进行任何操作。如果您确实知道一些内容，那么能否详细说明一下会很好。@Philippe - MauriceNino

我该如何读取未挂载驱动器的磁盘大小呢？我需要所有磁盘的大小，因为我正在开发一种监视单个节点资源的仪表板。这是一个开源项目，因此安装的便捷性是其中一个重要的卖点 - 这就是为什么它需要被docker化的原因。@Philippe - MauriceNino

这可能不是最适合这种应用程序的方式，但它是唯一可行的解决方案，因此我将使用docker来完成它。目前，我正在手动传递所有挂载的卷，但我希望有一个更清晰的解决方案。@Philippe - MauriceNino

所有增加太多开销的东西都不可行，所以不幸的是，这对我的问题不是一个好的解决方案。@Philippe - MauriceNino

Answer 1

使用nsenter命令，这个命令应该能够实现你想要的功能：

docker run -it --rm --privileged --pid host ubuntu nsenter -t 1 -m -u -n -i bash

# --privileged : run privileged
# --pid host   : shares host's process id namespace

# nsenter - run program with namespaces of other processes
# -t 1        : Specify process 1 to get contexts from
# -m -u -n -i : Share mount, UTS, network, IPC namespace.

- Philippe

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我添加了其他标志，因为我认为您可能正在监视除挂载点以外的其他资源。 - Philippe

是的，我只是想了解你在做什么。当我在容器中执行此操作并输入“ls”时，我可以看到主机所有文件。但之后我就无法再次执行我的应用程序了。有没有办法将主机挂载到应用程序上下文中？ - MauriceNino

抱歉，我的Linux及其命令的知識非常有限。我需要一種從應用程序內部訪問df結果的方法。我的應用程序沒有任何花俏的操作，只需要在相同的上下文中運行（如果有意義的話？）。 - MauriceNino

以上命令应该可以工作，请尝试构建您的 Node.js 应用程序并运行它。 - Philippe

事实上，我现在所询问的只是比当前问题多一层而已，我并没有想到这会成为一个问题。但是我在这里只得到了两个答案（还有悬赏），所以我不认为我会在另一个问题中得到答案。 - MauriceNino

Answer 2

“没有一个‘合理’的解决方案可以实现你想要的，但让我解释一下为什么。

你谈论了‘磁盘使用情况’，但实际上并不存在所谓的磁盘使用情况。就磁盘本身而言，根本不存在‘使用情况’这个概念。你寻找的是文件系统磁盘使用情况，这是根本不同的东西。

为了知道文件系统的‘已用’和‘可用’空间，你需要挂载它。这允许内核处理文件系统元数据，然后可用于确定空闲和已用的文件系统块。如果不挂载文件系统，则内核无法获取此信息（因此对于例如df是不可用的）。”

为了让Docker正常工作，容器必须使用与主机不同的挂载命名空间。这样做的核心原因是，通常情况下容器不能安全地共享与主机相同的挂载点。例如，如果主机上的/和容器中的/指向同一个挂载点，那么一旦容器启动，它很可能会触及不应该触及的敏感文件而破坏系统。因此，默认情况下，Docker会将容器“隔离”在自己的挂载命名空间中，以便它们只能看到它们需要的挂载点，并且由于上述原因，没有避免这种隔离的选项。

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您可以通过读取可用块设备的原始数据（而无需挂载它们），并在容器中使用一些专门的工具解析文件系统元数据（如果有的话）来获取此信息，但这是一个棘手的解决方案，因为基本上需要每种可能的文件系统类型都有一个工具。也可以参见Unix & Linux SE上的未挂载分区中的空闲空间。

您还可以使用绑定挂载，允许主机和容器共享挂载点，但这必须针对每个挂载点进行操作，例如：

docker run --mount readonly,type=bind,source=/media/mauz/ESD-ISO,target=/container/path ...
$ df
...
/dev/sda1                  62519040  23118848  39400192  37% /container/path
...

您说现在您正在手动挂载所有卷，因此我认为这与您目前正在做的事情没有区别。除了相当丑陋外，这种解决方案还有一个限制，即无法处理主机上设备或挂载点的更改（例如，如果添加并挂载新设备）。

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我能看到的唯一“真正”的解决方案是在主机上运行一些应用程序，定期提取所需信息并将其传递给容器内部运行的应用程序。

- Marco Bonelli

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感谢您详细的回答。我已经考虑过使用工具来读取未挂载的磁盘，但是我甚至无法找到每种文件系统类型的工具。您的第二个建议基本上就是我现在正在做的事情。我指示我的用户使用-v /mnt:/mnt/host_mnt:ro和-v /media:/mnt/host_media:ro来处理最常见的挂载点（不确定是否100％正确），但正如您所说，这并不是非常一致的，因为如果用户决定在其他地方挂载设备，则不会显示。但是我认为在主机上运行一个应用程序甚至更加丑陋。 - MauriceNino

如果没有更多的答案，我会授予你奖励金，因为这似乎有点不可能。 - MauriceNino

@MauriceNino 嗯，根据使用情况，告诉用户“此工具仅监视您在启动之前选择的卷，并且不会监视新挂载的卷”或类似内容可能是有意义的，因此您当前的解决方案仍然是有意义的。 - Marco Bonelli

是的，这正是我现在正在做的事情。引用“需要在/media:/mnt/host_media:ro和/mnt:/mnt/host_mnt:ro上挂载卷以读取所有驱动器的使用统计信息。如果您的驱动器挂载在其他位置，则需要使用以下格式传递该驱动器路径：-v /{path}:/mnt/host_{path}:ro。” - MauriceNino