ubuntu overlay配置教程

Ubuntu Overlay 配置教程

一 概念与准备

• OverlayFS 是一种联合文件系统，将多个目录以“只读层 + 可写层 + 工作目录”的方式合并为一个统一视图，常用于只读根文件系统叠加可写层、构建/测试环境隔离等场景。
• 建议使用 Ubuntu 18.04+，内核版本至少 3.18（OverlayFS 在该版本合入内核主线）。可通过 uname -r 查看内核版本。
• 安装常用工具（按需）：sudo apt-get update && sudo apt-get install -y overlayroot fuse-overlayfs。其中 overlayroot 用于“只读根 + 可写覆盖”的整机方案，fuse-overlayfs 便于用户态/容器场景使用。

二 手动挂载 OverlayFS 步骤

• 1）创建目录结构（示例）：
  • sudo mkdir -p /lower /upper /work /merged
• 2）准备下层数据（只读层）：
  • 可拷贝或绑定挂载现有目录，例如：sudo cp -a /usr/share/doc /lower/doc
• 3）挂载 OverlayFS：
  • sudo mount -t overlay overlay -o lowerdir=/lower,upperdir=/upper,workdir=/work /merged
• 4）验证挂载：
  • mount | grep overlay 或 df -h /merged
• 5）卸载：
  • sudo umount /merged
• 说明：
  • lowerdir 可为多个目录，用“:”分隔（如：lowerdir=/lower1:/lower2）。
  • upperdir 保存所有写入与删除的变更；workdir 为内核内部使用的空目录，必须与 upperdir 在同一文件系统。

三 开机自动挂载与修改配置

• 在 /etc/fstab 中添加一行（按实际路径替换）：
  • overlay /merged overlay defaults,lowerdir=/lower,upperdir=/upper,workdir=/work 0 0
• 使配置生效：
  • sudo mount -a
• 修改已有挂载的配置：
  • 先卸载：sudo umount /merged
  • 再编辑 /etc/fstab 后 sudo mount -a
• 提示：确保 upperdir 与 workdir 所在分区有充足空间，且 workdir 为空目录。

四 只读根文件系统与 overlayroot

• 适用场景：需要对系统盘做“只读根 + 可写覆盖”（如公共环境、防误改、镜像快速回滚）。
• 启用步骤：
  • 安装：sudo apt-get install -y overlayroot
  • 编辑配置文件（示例）：sudo nano /etc/overlayroot.conf
    • 启用：enabled=yes
    • 指定层：lowerdir=/lower,upperdir=/upper,workdir=/work,mergedir=/merged
  • 使配置生效（视环境可能需要重启；某些部署需卸载/重载模块，如 modprobe -r overlayroot && modprobe overlayroot，以实际环境为准）。
• 验证：重启后检查 mount | grep overlay，并确认写入落在 upperdir。

五 常见问题与注意事项

• 内核要求：OverlayFS 需要 Linux 内核 ≥ 3.18；过旧内核请先升级或使用其他方案。
• 层与路径规则：
  • upperdir 与 workdir 必须在同一文件系统；workdir 必须为空且专用于该 overlay。
  • lowerdir 可为多层，顺序从左到右优先级递增（最左优先级最低）。
• 空间与性能：所有写入与删除都进入 upperdir，请确保磁盘空间充足；大量小文件/频繁元数据操作可能影响性能。
• 容器与共享：在容器/多实例间共享同一 Overlay 时，通常通过宿主目录挂载或卷共享来实现数据一致性与隔离。
• 风险提示：修改 /etc/fstab 或启用 overlayroot 前请备份重要数据；错误配置可能导致系统无法启动或数据不可达。