Ubuntu Overlay如何实现自动重启

Ubuntu Overlay实现自动重启后恢复的核心逻辑

Ubuntu通过**OverlayFS（联合文件系统）**实现自动重启恢复的关键在于：将系统文件系统分为“只读基础层”（Lowerdir）和“可写临时层”（Upperdir）。重启时，可写层的所有修改会被自动丢弃，系统从只读基础层重新启动，从而恢复到初始状态。

具体实现步骤

1. 安装必要软件包

首先安装overlayroot（内核模块，用于简化OverlayFS配置）和fuse-overlayfs（用户态工具，支持OverlayFS操作）：

sudo apt update
sudo apt install overlayroot fuse-overlayfs

2. 配置OverlayFS参数

编辑/etc/overlayroot.conf文件（核心配置文件），启用OverlayFS并指定各层目录：

sudo nano /etc/overlayroot.conf

添加以下内容（需替换为实际目录路径）：

[general]
enabled = yes                # 启用overlayroot
upperdir = /mnt/overlay/upper  # 可写层（存储临时修改）
workdir = /mnt/overlay/work    # 工作目录（OverlayFS内部使用）
lowerdir = /mnt/overlay/lower  # 只读基础层（系统初始状态）
mergedir = /                  # 合并后的挂载点（通常为根目录）

目录说明：

• lowerdir：需提前创建并复制系统初始文件（如通过rsync -a / /mnt/overlay/lower --exclude={/dev/*,/proc/*,/sys/*,/run/*,/tmp/*}），作为只读基础。
• upperdir和workdir：需创建在可写存储（如/mnt/overlay）中，用于存储临时修改和OverlayFS内部操作。

3. 启用OverlayFS模块

加载overlayroot模块并设置为开机自动加载：

sudo modprobe -r overlayroot  # 卸载现有模块（若有）
sudo modprobe overlayroot     # 加载模块

为确保模块开机自动加载，可将其添加到/etc/modules文件中：

echo "overlayroot" | sudo tee -a /etc/modules

4. 配置开机自动挂载（可选但推荐）

若需将OverlayFS挂载到非根目录（如/mnt/overlay/merged），可通过/etc/fstab实现开机自动挂载。编辑fstab文件：

sudo nano /etc/fstab

添加以下行（对应步骤2中的目录配置）：

overlay /mnt/overlay/merged overlay defaults,lowerdir=/mnt/overlay/lower,upperdir=/mnt/overlay/upper,workdir=/mnt/overlay/work 0 0

保存后，执行sudo mount -a验证挂载是否成功。

5. 测试自动恢复功能

重启系统，验证是否恢复到初始状态：

sudo reboot

重启后，检查/mnt/overlay/upper目录（可写层）是否为空（所有临时修改已被丢弃），同时确认系统状态是否与lowerdir一致。

注意事项

• 基础层保护：lowerdir需设置为只读（可通过mount -o remount,ro /mnt/overlay/lower命令设置），防止意外修改导致恢复失效。
• 持久化需求：若需保留部分数据（如用户配置），可将对应目录挂载到upperdir之外（如/home），避免被重启丢弃。
• 云环境适配：在云服务器中，lowerdir可通过云平台快照创建，确保基础层的稳定性和一致性。

通过以上步骤，Ubuntu系统将在每次重启时自动丢弃可写层的修改，恢复到lowerdir定义的初始状态，实现“自动重启恢复”的目标。