2聯(lián)合文件系統(tǒng)UnionFS

聯(lián)合文件系統(tǒng)UnionFS2目錄聯(lián)合文件系統(tǒng)UnionFS聯(lián)合文件系統(tǒng)UnionFS聯(lián)合文件系統(tǒng)（UnionFS）是一種分層、輕量級并且高性能的文件系統(tǒng)，它支持對文件系統(tǒng)的修改按層（Layer）疊加，同時可以將不同目錄掛載到同一個虛擬文件系統(tǒng)下。聯(lián)合文件系統(tǒng)是Docker鏡像的基礎(chǔ)。鏡像可以通過分層來進(jìn)行繼承，基于基礎(chǔ)鏡像，可以制作各種具體的應(yīng)用鏡像。Docker目前支持的聯(lián)合文件系統(tǒng)種類包括Aufs、btrfs、vfs和DeviceMapper。3聯(lián)合文件系統(tǒng)UnionFS典型的Linux文件系統(tǒng)由bootfs和rootfs兩部分組成，bootfs（bootfilesystem）主要包含bootloader和kernel，bootloader主要是引導(dǎo)加載kernel，當(dāng)kernel被加載到內(nèi)存中后bootfs就被umount了。rootfs（rootfilesystem）包含的就是典型Linux系統(tǒng)中的/dev、/proc、/bin、/etc等標(biāo)準(zhǔn)目錄和文件，如圖4-4-1所示為Linux加載結(jié)構(gòu)。4聯(lián)合文件系統(tǒng)UnionFSDocker容器建立在Aufs基礎(chǔ)上的，Aufs是一種UnionFS。Aufs將掛載到同一虛擬文件系統(tǒng)下的多個目錄分別設(shè)置成read-only、read-write以及whiteout-able權(quán)限，對read-only目錄只能讀，而寫操作只能實施在read-write目錄中。寫操作是在read-only上的一種增量操作，不影響read-only目錄。當(dāng)掛載目錄的時候要嚴(yán)格按照各目錄之間的這種增量關(guān)系，將被增量操作的目錄優(yōu)先于在它基礎(chǔ)上增量操作的目錄掛載，待所有目錄掛載結(jié)束了，繼續(xù)掛載一個read-write目錄，如此便形成了一種層次結(jié)構(gòu)。5聯(lián)合文件系統(tǒng)UnionFSDocker鏡像的典型結(jié)構(gòu)如圖所示。傳統(tǒng)的Linux加載bootfs時會先將rootfs設(shè)為read-only，然后在系統(tǒng)自檢之后將rootfs從read-only改為read-write，然后就可以在rootfs上進(jìn)行寫和讀的操作了。6聯(lián)合文件系統(tǒng)UnionFSDocker的鏡像在bootfs自檢完畢之后并不會把rootfs的read-only改為read-write。而是利用unionmount（UnionFS的一種掛載機(jī)制）將一個或多個read-only的rootfs加載到之前的read-only的rootfs層之上。在加載了這么多層的rootfs之后，仍然讓它看起來只像是一個文件系統(tǒng)，在Docker的體系里把unionmount的這些read-only的rootfs叫做Docker的鏡像。但是，此時的每一層rootfs都是read-only的，此時還不能對其進(jìn)行操作。當(dāng)創(chuàng)建一個容器，也就是將Docker鏡像進(jìn)行實例化，系統(tǒng)會在一層或是多層read-only的rootfs之上分配一層空的read-write的rootfs。7聯(lián)合文件系統(tǒng)UnionFS為了形象化Docker的鏡像結(jié)構(gòu)，dockerpull一個ubuntu:14.04的鏡像，使用dockerimages-tree查看結(jié)果如下：#dockerimages-treeWarning:'-tree'isdeprecated,itwillberemovedsoon.Seeusage.└─511136ea3c5aVirtualSize:0B└─3b363fd9d7daVirtualSize:192.5MB└─607c5d1cca71VirtualSize:192.7MB└─f62feddc05dcVirtualSize:192.7MB└─8eaa4ff06b53VirtualSize:192.7MBTags:ubuntu:14.048聯(lián)合文件系統(tǒng)UnionFS因為如果高Docker版本，dockerimage不再使用，可以使用“dockerhistory鏡像ID”來查看?？梢钥吹経buntu的鏡像中有多個長ID的Layer，且以一種樹狀結(jié)構(gòu)繼承下來，如圖4-4-3所示。其中，第n+1層繼承了第n層，并在此基礎(chǔ)上有了自己的內(nèi)容，直觀上的表現(xiàn)就是第n+1層占用磁盤空間增大。并且，不同的鏡像可能會有相同的父鏡像。Tomcat和Nginx繼承于同一個Vim鏡像，這種組織方式起到共享的作用，節(jié)約了鏡像在物理機(jī)上占用的空間。9聯(lián)合文件系統(tǒng)UnionFS使用dockersave命令保存鏡像tar，查詢其結(jié)構(gòu)。#dockersave-oubuntu.tarubuntu:14.04#tar-tfubuntu.tar3b363fd9d7dab4db9591058a3f43e806f6fa6f7e2744b63b2df4b84eadb0685a/3b363fd9d7dab4db9591058a3f43e806f6fa6f7e2744b63b2df4b84eadb0685a/VERSION3b363fd9d7dab4db9591058a3f43e806f6fa6f7e27