Docker ボリュームのバックアップ方法（Windows環境）

1. はじめに

本記事では、Windows環境におけるDockerのボリュームバックアップ方法について解説します。

• 対象読者：

  • Dockerで永続データ管理をしている方
  • ボリュームのバックアップやリストア方法を知りたい方

• ゴール：

  • Dockerボリュームのバックアップ＆リストアの手順を理解し、実践できるようになる

2. Dockerとは？

Dockerとは、アプリケーションとその実行環境をひとまとめにした「コンテナ」という単位で管理・実行できる、軽量な仮想化技術です。
このコンテナは、アプリが動作するのに必要なOSやライブラリ、設定などをすべてパッケージ化しており、どこでも同じ環境を再現できます。

例えば、開発者のPCで動くものが、そのまま本番環境や別のマシン上でも同じように動作するため、「環境による不具合」を大幅に減らすことができます。

Dockerの裏側では、ホストOSのカーネルを共有しながらプロセスを隔離することで、仮想マシンよりも軽量かつ高速に環境を構築できます。

補足
Dockerの基本概念やWSL上での利用方法は以下の記事を参照してください。

• Docker(Docker Compose)基礎解説（概念・仕組み・メリット編）
• Docker(Docker Compose)基礎解説（WindowsのWSLを使用した環境構築編）

3. ボリュームとは？

Dockerにおけるボリューム(Volume)とは、Dockerが管理する専用の永続ストレージ領域です。
コンテナの外にデータを保存し、コンテナ削除後も保持できます。

補足

一般的なIT用語としての「ボリューム」は、HDDなどの物理的な記憶媒体(ストレージ)を論理的に区切った領域の一部、または全体を指しますが、
Dockerの文脈では「Docker専用のデータ保存領域」という意味で使われます。

ボリュームについてまとめた記事はこちら
Docker ボリュームマウント、バインドマウント、一時メモリマウント まとめ（Windows環境）

4. マウントとは？なぜ必要？

マウントとは、ホストやDockerボリュームのストレージ領域をコンテナ内のディレクトリに接続する仕組みです。
これによりコンテナから永続化されたデータにアクセスできます。

5. バックアップとリストアの仕方

補足
下記の記事で紹介しているDockerプロジェクトを例に解説します。
Docker(Docker Compose)基礎解説（WindowsのWSLを使用した環境構築編）

Docker でコンテナに外部ストレージを接続する方法は、大きく分けて 3 種類 あります。

• ボリュームマウント（Volume Mount）
  → 今回解説する対象
• バインドマウント（Bind Mount）
  → フォルダをコピーすればOK
• 一時メモリマウント（tmpfs Mount）
  → 永続化をさせないのでバックアップを取る場面は限られるはず

5-1. バックアップを取得

例：db_data ボリュームをバックアップ

# powershellで実行
docker run --rm `
  -v docker-sample_db_data:/volume `
  -v ${PWD}:/backup `
  alpine `
  tar czf /backup/db_data_backup.tar.gz -C /volume .

docker run --rm alpine

• alpine イメージ（軽量なLinux）で一時的なコンテナを起動
  （他にはbusyboxも軽量なため用途に適している）
• --rm で実行後にコンテナは自動削除

-v docker-sample_db_data:/volume

• Docker Volume db_data をコンテナ内の /volume にマウント

-v ${PWD}:/backup

• ホスト側の現在のディレクトリ（${PWD}）を /backup にマウント
• これにより、コンテナ内で /backup に書き込むと、ホスト側のカレントフォルダにファイルが作られる

tar czf /backup/db_data_backup.tar.gz -C /volume .

• tar コマンドで /volume の中身をアーカイブ
  • c = 作成 (create)
  • z = gzip 圧縮
  • f = ファイルに出力
• 出力先は /backup/db_data_backup.tar.gz
• -C /volume . で /volume に移動してその中身を全部まとめる

5-2. バックアップから復元

# powershellで実行
docker run --rm `
  -v docker-sample_db_data:/volume `
  -v ${PWD}:/backup `
  alpine `
  sh -c "tar xzf /backup/db_data_backup.tar.gz -C /volume"

docker run --rm alpine

• alpine イメージ（軽量なLinux）で一時的なコンテナを起動
  （バックアップ同様、busybox も軽量で用途に適している）
• --rm で実行後にコンテナは自動削除

-v docker-sample_db_data:/volume

• 復元先の Docker Volume db_data をコンテナ内の /volume にマウント

-v ${PWD}:/backup

• ホスト側の現在のディレクトリ（${PWD}）を /backup にマウント
• これにより、コンテナ内で /backup を参照するとホスト側のカレントフォルダにアクセスできる

sh -c "tar xzf /backup/db_data_backup.tar.gz -C /volume"

• tar コマンドでアーカイブを展開
  • x = 展開 (extract)
  • z = gzip 圧縮の解凍
  • f = ファイル指定
• /backup/db_data_backup.tar.gz を /volume に展開
• -C /volume で /volume に移動して中身を全て復元

補足

• バックアップ対象ボリュームを使用中のコンテナは停止推奨（データ整合性のため）
• 複数ボリュームの場合は個別に実施
• 定期的にバックアップするならスケジューラーや専用ツールを活用

6. 実際にバックアップとリストアができるか確認

6-1. Docker Composeでビルドをして volume を作成

# volumeを作成する
PS C:\Users\UserName\00.個人フォルダ\01.Git\docker-sample> docker-compose up -d --build
(省略)
[+] Running 5/5
 ✔ docker-sample-app                  Built
 ✔ Network docker-sample_app-network  Created
 ✔ Volume "docker-sample_db_data"     Created
 ✔ Container db                       Started
 ✔ Container spring-app               Started

# 作成したvolumeを確認する
PS C:\Users\UserName\00.個人フォルダ\01.Git\docker-sample> docker volume ls
DRIVER    VOLUME NAME
local     docker-sample_db_data

6-2. DBを更新

更新前

更新後

6-3. volume のバックアップを作成

PS C:\Users\UserName\00.個人フォルダ\01.Git\docker-sample> docker run --rm `
>>   -v docker-sample_db_data:/volume `
>>   -v ${PWD}:/backup `
>>   alpine `
>>   tar czf /backup/db_data_backup.tar.gz -C /volume .

6-4. volume を削除

コンテナを停止&削除→volumeを削除→コンテナを再作成
※ボリュームは存在しないので再作成される

# コンテナを停止&削除
PS C:\Users\UserName\00.個人フォルダ\01.Git\docker-sample> docker-compose down
[+] Running 3/3
 ✔ Container spring-app               Removed 
 ✔ Container db                       Removed
 ✔ Network docker-sample_app-network  Removed

# 初期状態のvolumeが存在することを確認
PS C:\Users\UserName\00.個人フォルダ\01.Git\docker-sample> docker volume ls    
DRIVER    VOLUME NAME
local     docker-sample_db_data

# volumeを削除
PS C:\Users\UserName\00.個人フォルダ\01.Git\docker-sample> docker volume rm docker-sample_db_data
docker-sample_db_data

# volumeが削除されていることを確認
PS C:\Users\UserName\00.個人フォルダ\01.Git\docker-sample> docker volume ls
DRIVER    VOLUME NAME

# コンテナを再作成
PS C:\Users\UserName\00.個人フォルダ\01.Git\docker-sample> docker-compose up -d
[+] Running 4/4
 ✔ Network docker-sample_app-network  Created
 ✔ Volume "docker-sample_db_data"     Created
 ✔ Container db                       Started
 ✔ Container spring-app               Started

PS C:\Users\UserName\00.個人フォルダ\01.Git\docker-sample> docker volume ls
DRIVER    VOLUME NAME
local     docker-sample_db_data

DBの状態は初期化されている

6-5. volume をリストア

コンテナを停止&削除→volumeを削除→volumeをリストア→コンテナを再作成
※ボリュームは存在するのでそのまま利用される

# コンテナを停止&削除
PS C:\Users\UserName\00.個人フォルダ\01.Git\docker-sample> docker-compose down
[+] Running 3/3
 ✔ Container spring-app               Removed 
 ✔ Container db                       Removed
 ✔ Network docker-sample_app-network  Removed 

# 初期状態のvolumeが存在することを確認
PS C:\Users\UserName\00.個人フォルダ\01.Git\docker-sample> docker volume ls    
DRIVER    VOLUME NAME
local     docker-sample_db_data

# 初期状態のvolumeを削除
PS C:\Users\UserName\00.個人フォルダ\01.Git\docker-sample> docker volume rm docker-sample_db_data
docker-sample_db_data

# 初期状態のvolumeが削除されていることを確認
PS C:\Users\UserName\00.個人フォルダ\01.Git\docker-sample> docker volume ls
DRIVER    VOLUME NAME

# 6-3でバックアップしておいたvolumeをリストア
PS C:\Users\UserName\00.個人フォルダ\01.Git\docker-sample> docker run --rm `
>>   -v docker-sample_db_data:/volume `
>>   -v ${PWD}:/backup `
>>   alpine `
>>   sh -c "tar xzf /backup/db_data_backup.tar.gz -C /volume"

# リストアしたvolumeが存在することを確認
PS C:\Users\UserName\00.個人フォルダ\01.Git\docker-sample> docker volume ls
DRIVER    VOLUME NAME
local     docker-sample_db_data

# コンテナを再作成
PS C:\Users\UserName\00.個人フォルダ\01.Git\docker-sample> docker-compose up -d
[+] Running 3/3
 ✔ Network docker-sample_app-network  Created
 ✔ Container db                       Started
 ✔ Container spring-app               Started  

バックアップを取った時点のDBの状態になっている

7. まとめ

本記事では、Windows環境におけるDockerボリュームのバックアップとリストア方法を解説しました。

• Dockerボリュームのデータをtarアーカイブ化して安全に保存
• docker run で一時コンテナを使い、簡単にバックアップ・復元可能

9. 参考

• Docker&Kubernetesのきほんのきほん