容器文件系统

1、容器文件系统

每个容器都有对应的一个镜像，镜像是容器的静态形式，镜像包含容器运行所需要的各种二进制文件，库文件，配置文件等等，由这些文件打包共同组成容器的镜像。

在容器里面执行 df / 命令：

可以看到容器根目录的文件系统时overlay，而不是传统的ext4或者NFS之类的。那么这个overlay文件系统是什么呢？
容器为什么要使用这么个文件系统呢？

首先假设容器使用ext4文件系统会有什么问题呢？

每个容器都需要一个镜像，但是每个容器所依赖的操作系统库文件什么都是差不多的，如果每个容器都单独下载维护这些文件，磁盘资源和网络资源都会造成一定的浪费。
比如说，假设一个镜像文件的大小是500MB，那么100个容器的话，就需要下载500MB*100= 50GB的文件，并且占用50GB的磁盘空间。
特别是这样的情况：假如这100个容器镜像都是基于”ubuntu:18.04”的，每个容器镜像只是额外复制了50MB左右自己的应用程序到”ubuntu: 18.04”里，那么就是说在总共50GB的数据里，有90%的数据是冗余的。

因此为了解决这个问题，容器使用OverlayFS文件系统。

2、OverlayFS

OverlayFS是联合文件系统的一种实现，什么是联合文件系统呢？就是指可以将多个目录里的文件挂载在同一个目录上，这个特性正好可以解决容器镜像的问题。

这个OverlayFS有两层，分别是lowerdir和upperdir。lowerdir里是容器镜像中的文件，对于容器来说是只读的；upperdir存放的是容器对文件系统里的所有改动，它是可读写的。

比如，我们可以把ubuntu18.04这个基础镜像的文件放在一个目录ubuntu18.04/下，容器自己额外的程序文件app_1_bin放在app_1/目录下。

然后，我们把这两个目录挂载到container_1/这个目录下，作为容器1看到的文件系统；对于容器2，就可以把ubuntu18.04/和app_2/两个目录一起挂载到container_2的目录下。

但是假设某个镜像需要对库文件进行定制化配置呢？此时就会引入写复制技术，专门复制一份要修改的文件，然后任由对其进行更改，并不会影响原来的文件。