Ubuntu 中 OverlayFS 支持多种文件类型的方式
核心原理
- OverlayFS 是联合挂载层，本身不限制被叠加的“文件类型”。它把多个目录层叠为一个统一视图，对文件的读取与写入由层叠规则决定，与具体文件格式无关。
- 被叠加的底层目录（lowerdir）和上层目录（upperdir）可以位于多种 Linux 文件系统之上，例如 ext4、xfs、btrfs 等；只要底层文件系统支持必要的元数据操作（如 xattr 扩展属性，用于记录 whiteout 等），就可以作为 lower/upper 使用。
- 在容器场景（如 Docker）中，OverlayFS 作为常用存储驱动，正是利用上述特性对不同镜像层与可写层进行联合呈现。
让不同文件类型可被 Overlay 承载的要点
- 选择支持必要特性的底层文件系统
- 推荐使用 ext4、xfs、btrfs 等常见本地文件系统；它们提供 xattr 等能力，满足 OverlayFS 对 whiteout/opaque 等元数据的记录需求。
- 正确准备挂载参数
- 至少需要指定 lowerdir（可多层层叠）、upperdir（可写层）、workdir（工作目录，必须与 upperdir 位于同一文件系统）。
- 示例：
- mkdir -p lower upper work merged
- mount -t overlay overlay -o lowerdir=lower,upperdir=upper,workdir=work merged
- 多 lower 层的用法
- 通过冒号分隔多个 lower 目录，实现多层叠加：
- mount -t overlay overlay -o lowerdir=lower1:lower2:lower3,upperdir=upper,workdir=work merged
- 删除与遮蔽语义
- 删除 upper 中存在的文件：直接在 upper 删除。
- 删除仅存在于 lower 的文件：在 upper 生成 whiteout 以遮蔽底层同名条目。
- 修改 lower 中的文件：先“拷贝至 upper”（copy-up），再修改 upper 副本。
常见文件类型与注意事项
- 常规文件与目录
- 文本、二进制、符号链接、设备节点、FIFO、套接字等均可被正常叠加与操作；同名时以 upperdir 优先。
- 扩展属性与 ACL
- 依赖底层文件系统的 xattr 支持；若底层不支持或未启用 xattr，涉及 xattr/ACL 的操作可能受限或失败。
- 稀疏文件、硬链接与特殊文件
- 读取与普通文件一致；创建/修改行为遵循 copy-up 规则。硬链接跨层可见性受限，建议在 upper 层统一管理。
- 跨文件系统与挂载点
- workdir 必须与 upperdir 位于同一文件系统；lowerdir 可位于不同挂载点/文件系统。
- 容器场景
- Docker/Podman 使用 OverlayFS 管理镜像层与容器可写层，对容器内可见的各类文件类型无额外限制（受底层存储驱动与文件系统能力约束）。
快速验证步骤
- 准备目录与内容
- mkdir -p lower upper work merged
- echo “from lower” > lower/file.txt
- 挂载并检查
- mount -t overlay overlay -o lowerdir=lower,upperdir=upper,workdir=work merged
- findmnt -t overlay 或 mount | grep overlay
- 验证行为与清理
- echo “from upper” > merged/file.txt（触发 copy-up）
- rm merged/file.txt（生成 whiteout）
- umount merged