Linux Overlay的原理主要基于UnionFS，這是一種文件系統技術，它允許將多個目錄（稱為“層”）合并為一個統一的視圖。在Overlay中，這些層被分為兩類：下層（lowerdir）和上層（upperdir），以及一個可選的合并層（workdir）。以下是Overlay的工作原理：
基本概念
- 下層（lowerdir）：
- 這是基礎鏡像，包含了系統的初始文件和目錄結構。
- 它是不可變的，任何對它的修改都不會影響到原始鏡像。
- 上層（upperdir）：
- 這是一個可寫的層，用于存放對基礎鏡像所做的所有更改。
- 當你在Overlay文件系統上進行寫操作時，這些更改只會影響上層目錄。
- 合并層（workdir）：
- 這是一個臨時工作目錄，用于在執行某些操作（如復制、移動文件）時存放中間結果。
- 它不是必需的，但在某些復雜的操作中可能會用到。
工作流程
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掛載Overlay文件系統：
- 使用
mount命令將Overlay文件系統掛載到指定的目錄上。
- 掛載時需要指定下層、上層和合并層的路徑。
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讀取操作：
- 當應用程序嘗試訪問文件或目錄時，Overlay文件系統首先檢查上層目錄。
- 如果在上層找到了請求的資源，則直接返回該資源。
- 如果在上層沒有找到，則繼續在下層查找。
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寫入操作：
- 寫入操作總是發生在上層目錄中。
- 如果上層目錄不存在，則Overlay會自動創建它。
- 對上層的修改不會影響到下層的基礎鏡像。
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刪除操作：
- 刪除操作也只影響上層目錄。
- 如果刪除的是一個目錄，并且該目錄在上層是空的，那么Overlay可能會將其標記為“懸掛”狀態，并在卸載時清理。
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快照和回滾：
- 由于Overlay的特性，可以很容易地創建文件系統的快照。
- 通過保存當前的上層目錄狀態，可以在需要時恢復到之前的狀態。
優點
- 輕量級：Overlay文件系統不需要復制整個基礎鏡像，因此占用的存儲空間很小。
- 靈活性：可以動態地添加、刪除和修改文件，非常適合用于容器化環境。
- 安全性：由于基礎鏡像是不可變的，因此可以有效地防止惡意軟件的篡改。
應用場景
Overlay文件系統廣泛應用于Docker等容器技術中，作為容器鏡像的基礎構建塊。此外，它還可以用于虛擬機、開發環境和其他需要靈活文件系統管理的場景。
總之，Linux Overlay通過UnionFS技術實現了高效的文件系統層疊和管理，為現代操作系統和應用提供了強大的支持。
