Linux Overlay的原理主要基于UnionFS，这是一种文件系统技术，它允许将多个目录（称为“层”）合并为一个统一的视图。在Overlay中，这些层被分为两类：下层（lowerdir）和上层（upperdir），以及一个可选的合并层（workdir）。以下是Overlay的工作原理：
基本概念
- 下层（lowerdir）：
- 这是基础镜像，包含了系统的初始文件和目录结构。
- 它是不可变的，任何对它的修改都不会影响到原始镜像。
- 上层（upperdir）：
- 这是一个可写的层，用于存放对基础镜像所做的所有更改。
- 当你在Overlay文件系统上进行写操作时，这些更改只会影响上层目录。
- 合并层（workdir）：
- 这是一个临时工作目录，用于在执行某些操作（如复制、移动文件）时存放中间结果。
- 它不是必需的，但在某些复杂的操作中可能会用到。
工作流程
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挂载Overlay文件系统：
- 使用
mount命令将Overlay文件系统挂载到指定的目录上。
- 挂载时需要指定下层、上层和合并层的路径。
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读取操作：
- 当应用程序尝试访问文件或目录时，Overlay文件系统首先检查上层目录。
- 如果在上层找到了请求的资源，则直接返回该资源。
- 如果在上层没有找到，则继续在下层查找。
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写入操作：
- 写入操作总是发生在上层目录中。
- 如果上层目录不存在，则Overlay会自动创建它。
- 对上层的修改不会影响到下层的基础镜像。
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删除操作：
- 删除操作也只影响上层目录。
- 如果删除的是一个目录，并且该目录在上层是空的，那么Overlay可能会将其标记为“悬挂”状态，并在卸载时清理。
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快照和回滚：
- 由于Overlay的特性，可以很容易地创建文件系统的快照。
- 通过保存当前的上层目录状态，可以在需要时恢复到之前的状态。
优点
- 轻量级：Overlay文件系统不需要复制整个基础镜像，因此占用的存储空间很小。
- 灵活性：可以动态地添加、删除和修改文件，非常适合用于容器化环境。
- 安全性：由于基础镜像是不可变的，因此可以有效地防止恶意软件的篡改。
应用场景
Overlay文件系统广泛应用于Docker等容器技术中，作为容器镜像的基础构建块。此外，它还可以用于虚拟机、开发环境和其他需要灵活文件系统管理的场景。
总之，Linux Overlay通过UnionFS技术实现了高效的文件系统层叠和管理，为现代操作系统和应用提供了强大的支持。