OverlayFS通過**Lowerdir（只讀層）與Upperdir（可寫層）**的組合，實現文件系統的核心隔離。Lowerdir通常指向基礎鏡像或系統只讀文件系統（如Ubuntu的/根目錄），所有未被修改的文件均來自此層，確?；A環境的不可篡改性；Upperdir為可寫層，專門存儲用戶對文件的修改（如新增、修改、刪除），與Lowerdir完全隔離。這種設計使得用戶操作僅影響Upperdir，不會觸及底層系統文件，從文件系統層面保障了基礎環境的安全。
通過將Ubuntu的根文件系統（/）掛載為只讀（ro），配合OverlayFS的Lowerdir使用，可徹底杜絕用戶或惡意進程對系統關鍵文件（如/etc/passwd、/bin/bash）的意外或惡意修改。所有用戶修改（如安裝軟件、修改配置）均會被重定向到Upperdir，即使系統遭受攻擊，基礎文件系統仍保持完整?；謴蜁r只需清空Upperdir即可還原到初始狀態，大幅提升系統安全性。
在Ubuntu的rootless模式（非root用戶運行容器）下，OverlayFS結合**用戶命名空間（User Namespace）**實現進程權限隔離。容器內進程的UID/GID會被映射到宿主機的subuid/subgid范圍（如容器內uid=0映射到宿主機uid=100000），避免容器內root用戶直接擁有宿主機root權限。若容器內進程試圖訪問宿主機高權限文件，會因UID/GID不匹配而被拒絕，有效防止權限提升攻擊。
OverlayFS的隔離需與Ubuntu的**強制訪問控制（MAC）**框架（如SELinux、AppArmor）結合，進一步提升安全性。SELinux通過為文件、進程分配安全上下文（如container_file_t），限制容器內進程對宿主機文件的訪問；AppArmor則通過配置文件（如/etc/apparmor.d/docker）定義容器進程的權限邊界。即使OverlayFS允許訪問，MAC策略仍可攔截未授權操作，形成多層防護。
由于Lowerdir是只讀的，系統出現問題時，只需清空Upperdir（存儲用戶修改的目錄），即可快速將系統還原到初始狀態。這種“快照式”恢復無需重新安裝系統或鏡像，大幅縮短了安全事件的響應時間，尤其適用于容器或輕量級沙箱環境。
Ubuntu系統會定期更新內核，修復OverlayFS相關的安全漏洞（如CVE-2023-0386，該漏洞允許攻擊者通過覆蓋lowerdir文件實現提權）。及時應用內核補丁可防止攻擊者利用OverlayFS的實現缺陷繞過隔離機制，確保隔離的有效性。
以上機制共同作用，使Ubuntu OverlayFS在提供輕量級隔離的同時，實現了從文件系統到權限、從基礎環境到運行時的全方位安全保障。
