overlay fs挂载及操作测试
overlayfs是目前使用比较广泛的层次文件系统,实现简单,性能较好,可以充分利用不同或则相同overlay文件系统的page cache,具有
- 上下合并
- 同名遮盖
- 写时拷贝
等特点。
一个 overlay 文件系统包含两个文件系统,一个 upper 文件系统和一个 lower 文件系统。lower文件系统的数据不会被修改,所有修改都发生在upper文件系统。除此之外,还有两个空目录:work 和 merged。work目录属于操作过程目录,merged目录属于overlay挂载目录(及挂载后的工作目录),会包含lower和upper两个系统的内容。
下面以实例演示挂载及操作:
首先加载overlay模块:
$ sudo modprobe overlay
然后在/tmp/overlay下创建四个目录,并在lower和upper下创建几个测试数据。
$ cd /tmp/
$ mkdir overlay/
$ cd overlay/
$ mkdir lower upper merged work
$ tree
.
├── lower
│ ├── ld
│ │ └── ld.txt
│ └── ld1.txt
├── merged
├── upper
│ ├── ud
│ │ └── ud.txt
│ └── ud2.txt
└── work 6 directories, 4 files $ cat lower/ld1.txt
ld 1 test
$ cat upper/ud2.txt
ud 2 test
然后执行mount操作,可以看到merged下包含了lower和upper的所有文件,work目录已经没有权限读取。
$ sudo mount -t overlay overlay -olowerdir=./lower,upperdir=./upper,workdir=./work ./merged
$ df -lh
文件系统 容量 已用 可用 已用% 挂载点
overlay 88G 65G 19G 78% /tmp/overlay/merged
$ tree
.
├── lower
│ ├── ld
│ │ └── ld.txt
│ └── ld1.txt
├── merged
│ ├── ld
│ │ └── ld.txt
│ ├── ld1.txt
│ ├── ud
│ │ └── ud.txt
│ └── ud2.txt
├── upper
│ ├── ud
│ │ └── ud.txt
│ └── ud2.txt
└── work
└── work [error opening dir] 9 directories, 8 files
那么 lower 和 upper 目录里有相同的文件夹及相同的文件,合并到 merged 目录里时显示的是哪个呢?规则如下:
- 文件名及目录不相同,则 lower 及 upper 目录中的文件及目录按原结构都融入到 merged 目录中;
- 文件名相同,只显示 upper 层的文件,而 lower的隐藏 ;
- 目录名相同, 对目录进行合并成一个目录。将目录及目录下的所有文件合并到 merged 的 dir目录,目录内如有文件名相同,则同样只显示 upper 的。
overlay只支持两层,upper文件系统通常是可写的;lower文件系统则是只读,这就表示着,当我们对 overlay 文件系统做任何的变更,都只会修改 upper 文件系统中的文件。那下面看一下overlay文件系统的读,写,删除操作。
【读】:
- 读 upper 没有而 lower 有的文件时,需从 lower 读;
- 读只在 upper 有的文件时,则直接从 upper 读;
- 读 lower 和 upper 都有的文件时,则直接从 upper 读。
【写】:
- 对只在 upper 有的文件时,则直接在 upper 写;
- 对在lower 和 upper 都有的文件时,则直接在 upper 写;
- 对只在 lower 有的文件写时,则会做一个copy_up 的操作,先从 lower将文件拷贝一份到upper,同时为文件创建一个硬链接。此时可以看到 upper 目录下生成了两个新文件,写的操作只对从lower 复制到 upper 的文件生效,而 lower 还是原文件。
【删】:
- 删除 lower 和 upper 都有的文件时,upper 的会被删除,在 upper 目录下创建一个 ‘without' 文件,而 lower 的不会被删除;
- 删除 lower 有而 upper 没有的文件时,会为被删除的文件在 upper 目录下创建一个 ‘without' 文件,而 lower 的不会被删除;
- 删除 lower 和 upper 都有的目录时,upper 的会被删除,在 upper 目录下创建一个类似‘without' 文件的 ‘opaque' 目录,而 lower 的不会被删除。
可以看到,因为 lower 是只读,所以无论对 lower 上的文件和目录做任何的操作都不会对 lower 做变更。所有的操作都是对在 upper 做 。
然后就可以进入merged目录对ld1.txt和ud2.txt进行修改,然后可以看到lower下的文件不会发生任何改变,而upper下被改变了。对于upper下原本不存在的ld1.txt被修改后,upper下会多出一个ld1.txt的副本,内容是修改过的。
$ ls upper/ -l
总用量 12
-rw-rw-r-- 1 zwang zwang 29 5月 16 13:08 ld1.txt
drwxrwxr-x 2 zwang zwang 4096 5月 16 13:04 ud
-rw-rw-r-- 1 zwang zwang 28 5月 16 13:09 ud2.txt
如果删除merged下的ld1.txt,则upper下的ld1.txt会变成一个c标识文件,表明已经删除:
$ ls upper/ -l
总用量 8
c--------- 1 root root 0, 0 5月 16 13:23 ld1.txt
drwxrwxr-x 2 zwang zwang 4096 5月 16 13:04 ud
-rw-rw-r-- 1 zwang zwang 28 5月 16 13:09 ud2.txt
$ cat upper/ld1.txt
cat: upper/ld1.txt: 权限不够
$ sudo cat upper/ld1.txt
cat: upper/ld1.txt: 没有那个设备或地址
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