Linux Overlay和VFS（Virtual File System，虚拟文件系统）之间的关系是密切且互补的。它们都是Linux文件系统架构的重要组成部分，但各自扮演不同的角色。
Overlay
- 定义：
- Overlay是一种联合文件系统，它允许将多个目录树叠加在一起，形成一个统一的视图。
- 主要特点：
- 分层存储：Overlay文件系统通常基于两个目录：一个用于下层（lowerdir），另一个用于上层（upperdir）。还可以有一个合并层（workdir）。
- 读写分离：默认情况下，对文件的读取操作会在lowerdir中进行，而写入操作则会在upperdir中进行。
- 空间效率：由于写入操作只影响upperdir，因此可以节省存储空间。
- 应用场景：
- 容器技术（如Docker）中广泛使用OverlayFS来管理镜像层和容器层的文件系统。
- 系统更新和补丁管理，可以将新版本与旧版本叠加在一起进行测试。
- 实现方式：
- OverlayFS是Linux内核内置的一种联合文件系统实现。
VFS
- 定义：
- VFS是Linux内核中的一个抽象层，它为所有文件系统提供了一个统一的接口。
- 主要功能：
- 抽象化：VFS隐藏了不同文件系统的具体实现细节，使得应用程序可以以相同的方式访问各种文件系统。
- 协议支持：VFS支持多种文件系统协议，如NFS、SMB、FAT等。
- 缓存机制：VFS提供了高效的文件缓存机制，以提高文件访问速度。
- 组成部分：
- 超级块（Superblock）：描述文件系统的整体结构和元数据。
- 索引节点（Inode）：存储文件的元数据，如大小、权限等。
- 目录项（Dentry）：表示文件名到inode的映射关系。
- 文件操作结构体（file_operations）：定义了文件的打开、读取、写入等操作的实现。
- 与Overlay的关系：
- OverlayFS作为一种具体的文件系统实现，必须遵循VFS定义的接口规范。
- 当应用程序通过VFS接口访问OverlayFS时，VFS会负责将请求转发给OverlayFS的具体实现。
- VFS还负责协调不同文件系统之间的交互，例如在跨文件系统复制文件时。
总结
- OverlayFS 是一种基于VFS接口实现的联合文件系统，它利用VFS提供的抽象层来管理多个目录树的叠加。
- VFS 是Linux内核中的一个核心组件，为所有文件系统提供了一个统一的访问接口，并负责协调和管理这些文件系统的行为。
通过这种层次化的设计，Linux能够灵活地支持多种不同的文件系统，并且使得应用程序可以以一致的方式访问这些文件系统。