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下面我们简单介绍一下比较常见的两种 Union File System：aufs 和 OverlayFS。
aufs 的全称是 Advanced Multi-layered unification filesystem，实现了 Linux 文件系统的 union mount 功能，就是把不同物理位置的目录合并挂载到同一个目录中。aufs 是由 Junjiro Okajima 在 2006 年开发的，他完全把 UnionFS 重写了，主要目的就是提升可靠性和性能，并且引入了一些新的概念，比如可写分支的负载均衡。不过 aufs 并没有合并到 Linux 内核，因为它的代码被批评为“密集”、“不可读”以及“未注释”（dense, unreadable, and uncommented）。经过几次努力作者想把 aufs 合并到 Linux 内核，但是都没有成功，最后放弃了。不过 aufs 被 Debian "jessie"、 Ubuntu 16.04 以及 Gentoo Linux LiveDVD 合并进去了。（参见 维基百科 Aufs）。
OverlayFS 也实现了 Linux 文件系统的 union mount 功能，最初由 Miklos Szeredi 于 2010 年提出，并于 2014 合并到 Linux 3.18 内核中。（参见 维基百科 OverlayFS）。
好了，前面扯了这么久，很多人肯定还是不知道 union mount 到底是什么东西，下面我们来实战一把，这样印象会更加深入。网上有很多 aufs union mount 的例子，所以这篇文章我们来介绍 OverlayFS union mount 使用。在介绍之前，我们先在电脑里面创建如下的目录结构：
[root@iteblog.com ~/test]$ tree . ├── iteblog_1 │ ├── a │ ├── b │ ├── c │ └── sub_iteblog │ ├── d │ └── f ├── iteblog_2 │ ├── c │ ├── e │ └── sub_iteblog │ ├── d │ └── g ├── merge └── work 6 directories, 9 files
上面 a、b、d、f、c、e、d、g 都属于文本文件，其他都属于目录。现在我们使用 OverlayFS mount 把 iteblog_1 和 iteblog_2 目录合并挂载到 merge 目录中，如下：
[root@iteblog.com ~/test]$ sudo mount -t overlay overlay -o lowerdir=iteblog_1,upperdir=iteblog_2,workdir=work merge
在 OverlayFS 中，存在 Lower 和 Upper 的概念，overlay 其实是“覆盖…上面”的意思，表示一个文件系统覆盖在另一个文件系统上面，也就是将 upperdir 参数指定的目录覆盖到 lowerdir 参数指定的目录之上，并且挂载到 merge 目录里面，workdir 类似于工作目录，其中 upperdir 和 workdir 参数是可选的。lowerdir 参数支持指定多个目录，目录之前使用 : 分割。
lowerdir 参数指定了多个目录，那么目录的覆盖顺序是从左到右进行的，比如下面命令： # mount -t overlay overlay -o lowerdir=/lower1:/lower2:/lower3,upperdir=/upper,workdir=/work /merged
那么覆盖的顺序如下：
/upper /lower1 /lower2 /lower3
执行完，我们使用 df -h 命令可以看到 overlay 文件系统已经挂载到 /root/test/merge 目录
[root@iteblog.com ~/test]$ df -h 文件系统 容量 已用 可用 已用% 挂载点 /dev/vda1 50G 31G 17G 65% / devtmpfs 911M 0 911M 0% /dev tmpfs 920M 0 920M 0% /dev/shm tmpfs 920M 388K 920M 1% /run tmpfs 920M 0 920M 0% /sys/fs/cgroup tmpfs 184M 0 184M 0% /run/user/0 overlay 50G 31G 17G 65% /root/test/merge
我们再来看看 merge 目录的结构：
[root@iteblog.com ~/test]$ tree merge
merge
├── a
├── b
├── c
├── e
└── sub_iteblog
├── d
├── f
└── g
1 directory, 7 files
从上面可以看出 merge 目录里面的东西就是 iteblog_1 和 iteblog_2 两个目录合并的结果，那么合并的规则是怎么样的呢？
如果我们对合并后的文件进行修改会发生什么呢？比如我们修改 merge/c 文件，那么最终修改的是 iteblog_1/c 文件还是 iteblog_2/c 文件？答案是修改 iteblog_2/c 文件：
[root@iteblog.com ~/test]$ echo merge >> merge/c [root@iteblog.com ~/test]$ cat iteblog_2/c merge [root@iteblog.com ~/test]$ cat iteblog_1/c iteblog_1
如果我们修改 merge/e 这个文件会发生什么呢？
[root@iteblog.com ~/test]$ echo merge_e >> merge/e [root@iteblog.com ~/test]$ cat iteblog_2/e merge_e [root@iteblog.com ~/test]$ cat iteblog_1/e cat: iteblog_1/e: 没有那个文件或目录
可以看出，直接修改了 iteblog_2/e 文件了。那如果我们修改 merge/a 会发生什么？
[root@iteblog.com ~/test]$ echo merge_a >> merge/a [root@iteblog.com ~/test]$ cat iteblog_1/a [root@iteblog.com ~/test]$ cat iteblog_2/a merge_a [root@iteblog.com ~/test]$ ll iteblog_2/ 总用量 12 -rw-r--r-- 1 root root 8 2月 5 23:19 a c--------- 1 root root 0, 0 2月 5 23:10 b -rw-r--r-- 1 root root 6 2月 5 23:14 c -rw-r--r-- 1 root root 8 2月 5 23:18 e c--------- 1 root root 0, 0 2月 5 23:10 sub_iteblog
可以看出，a 本来是在 iteblog_1/a 目录的，但是执行完上面命令 a 文件居然出现在 iteblog_2 目录下，而且我们修改了 iteblog_2/a 文件。这是因为对只在 iteblog_1 中存在的文件，则会做一个 copy_up 的操作，先从 iteblog_1 将文件拷贝一份到 iteblog_2，然后写拷贝到 iteblog_2 的文件，而 iteblog_1 还是原文件，并不发生修改。
在 overlay 中，upperdir 参数指定的文件系统通常是可写的；lowerdir 参数指定的文件系统通常是只读。也就是说，当我们对 overlay 文件系统做任何的变更，都只会修改 upperdir 文件系统中的文件，lowerdir 参数指定的文件不会变化，具体如下：
写
读
删除
ls -l 命令列出的文件以 c 字母开头），同时 lowerdir 层的文件不做修改；ls -l 命令列出的文件以 c 字母开头），而 lowerdir 层的文件不做修改；从上面的描述可以看出，因为 lowerdir 是只读层，所有的操作都是对在 upperdir 层做的。理解这个以及前面介绍的镜像分层机制，对我们理解 Docker 的工作原理很重要的。好了，今天就到这里了，我们下一篇文章来介绍 Union File System 和 Docker 的关系。