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Docker AUFS 学习笔记

仅仅为最基础的学习

推荐链接

系统参数

  • Ubuntu 16.04
  • Linux 4.4.0-142-generic
  • Docker 19.03.2

基础 AUFS 使用

分成三层，除第三层外其它两层都是只读的：

image

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mkdir mnt layer{1..3};
touch layer1/f{1..3};
touch layer2/f{1..2};
touch layer3/f{1..1};

for i in `seq 1 1 3`; do
    echo "f${i}v1" > layer1/f$i;
done;

echo "f1v2" > layer2/f1;
echo "f2v2" > layer2/f2;

echo "f1v3" > layer3/f1;

文件内容如上图所示，结构如下：

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.
├── init.sh
├── layer1
│   ├── f1
│   ├── f2
│   └── f3
├── layer2
│   ├── f1
│   └── f2
└── layer3
    └── f1

执行如下命令将 layer1 、 layer2 、 layer3 以 AUFS 的形式挂载到 mnt 下

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sudo mount -t aufs -o br=./layer3=rw:./layer2=ro:./layer1=ro none ./mnt

最终 mnt 文件夹中的内容也如上图所示

对 mnt 中的修改都会在 layer3 中得到体现（删除文件的话会 layer3 中会多出一个隐藏文件来标记这个被删除的文件），详细的细节参考顶部第一个链接

环境搭建

安装最小镜像 alpine

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docker pull alpine:3

安装完毕后， /var/lib/docker/aufs 的结构：tree -L 3 .

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.
├── diff
│   └── bc87533330972ce9c84d1a353b77a3579eb1c54dd14f56014d8a24924db32670
│       ├── bin
│       ├── dev
│       ├── etc
│       ├── home
│       ├── lib
│       ├── media
│       ├── mnt
│       ├── opt
│       ├── proc
│       ├── root
│       ├── run
│       ├── sbin
│       ├── srv
│       ├── sys
│       ├── tmp
│       ├── usr
│       └── var
├── layers
│   └── bc87533330972ce9c84d1a353b77a3579eb1c54dd14f56014d8a24924db32670
└── mnt
    └── bc87533330972ce9c84d1a353b77a3579eb1c54dd14f56014d8a24924db32670

其中，mnt下的是一个空目录

启动一个容器，仅仅为循环输出时间

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docker run -d alpine:3 /bin/sh -c 'while true; do echo "`date \"+%Y-%m-%d %H:%M:%S\"`" ; sleep 5 ; done;'

此时再次查看 /var/lib/docker/aufs：

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.
├── diff
│   ├── 7cdd6dfaa0f1197bdb2faaa226a6ab56dbc362e108641a8bd1dbb2cb2a3fc8e2
│   ├── 7cdd6dfaa0f1197bdb2faaa226a6ab56dbc362e108641a8bd1dbb2cb2a3fc8e2-init
│   │   ├── dev
│   │   │   ├── console
│   │   │   ├── pts
│   │   │   └── shm
│   │   └── etc
│   │       ├── hostname
│   │       ├── hosts
│   │       ├── mtab -> /proc/mounts
│   │       └── resolv.conf
│   └── bc87533330972ce9c84d1a353b77a3579eb1c54dd14f56014d8a24924db32670
│       ├── bin
│       ├── dev
// .....
├── layers
│   ├── 7cdd6dfaa0f1197bdb2faaa226a6ab56dbc362e108641a8bd1dbb2cb2a3fc8e2
│   ├── 7cdd6dfaa0f1197bdb2faaa226a6ab56dbc362e108641a8bd1dbb2cb2a3fc8e2-init
│   └── bc87533330972ce9c84d1a353b77a3579eb1c54dd14f56014d8a24924db32670
└── mnt
    ├── 7cdd6dfaa0f1197bdb2faaa226a6ab56dbc362e108641a8bd1dbb2cb2a3fc8e2
    │   ├── bin
    │   ├── dev
    │   ├── etc
    │   ├── home
    │   ├── lib
    │   ├── media
    │   ├── mnt
    │   ├── opt
    │   ├── proc
    │   ├── root
    │   ├── run
    │   ├── sbin
    │   ├── srv
    │   ├── sys
    │   ├── tmp
    │   ├── usr
    │   └── var
    ├── 7cdd6dfaa0f1197bdb2faaa226a6ab56dbc362e108641a8bd1dbb2cb2a3fc8e2-init
    └── bc87533330972ce9c84d1a353b77a3579eb1c54dd14f56014d8a24924db32670

./diff/bc87533330972ce9c84d1a353b77a3579eb1c54dd14f56014d8a24924db32670 中的内容不变

此时目录发送了一些改变，首先，mnt 和 diff 中多了两个文件夹， 7cd...8e2 以及 7cd...8e2-init ，而 layer 中多了同名的两个文件

在 diff 文件夹中， 7cd...8e2-init 中有两个文件夹，这是由于容器的启动而新增的数据，可以与 bc8...670 做一个对比：

比如文件 etc/hostname，在 bc8...670 中的内容如下，而在 7cd...8e2-init 为空

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localhost

这些文件应该是 Docker 在初始化容器时做的一些配置

此时，尝试执行登录到容器内部 docker exec -it 9dbb8ec23ec5 /bin/sh ，其中， 9dbb8ec23ec5 为容器的ID，通过 docker ps 获得

登录成功后，在根目录使用 touch 创建一个文件 create-by-user ，此时， mnt/7cd...8e2 中也有了那个文件，同时，文件夹 diff/7cd...8e2 中的内容也发生了变化

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.
├── create-by-user
└── root

其中， root 为文件夹，这表示，在 7cd...8e2 这一层中，多了 create-by-user ，同时目录 root 中的内容也发生了变化

接下来尝试在容器外部进行如下一些操作：

  1. 向 /create-by-user 中写入数据
  2. 删除 /create-by-user
  3. 修改容器中已有文件
  4. 删除容器中已有文件
  5. 删除容器中已有文件夹
  6. 暂停容器
  7. 重新启动容器

实验

先明确一下概念：

  • mnt 文件夹只有在容器运行时才会有内容，相当于是容器内部文件系统的一个映射
  • diff 文件夹记录每一个 layer 文件系统中数据的变化

向 /create-by-user 中写入数据

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echo "hello world!" >> /create-by-user

diff/7cd...8e2/create-by-user 与 mnt/7cd...8e2/create-by-user 都新增了相应的内容

删除 /create-by-user

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rm -f /create-by-user

diff/7cd...8e2/create-by-user 与 mnt/7cd...8e2/create-by-user 两个文件都消失了

修改容器中已有文件

修改 /etc/issue 内容

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echo "Hello world!" >> /etc/issue

mnt/7cd...8e2/etc/issue 中也同步发生了变化，同时，diff/7cd...8e2/ 中新增了文件夹 etc/ 以及文件 etc/issue

删除容器中已有文件

把 /etc/issue 给删了会如何呢？

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rm -f /etc/issue

mnt/7cd...8e2/etc/issue 中也同步发生了变化，文件 /etc/issue 不存在了；对于 diff/7cd...8e2/etc ，新增了 .wh.issue 用于标记被删除了 issue 文件，这个需要用 ls -a 来查看

删除容器中已有文件夹

反正也是容器，索性就把 /tmp 文件夹给删了吧

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rm -rf /tmp

mnt/7cd...8e2/ 中也同步发生了变化， tmp 文件夹不存在了；对于 diff/7cd...8e2/ ,多了 .wh.tmp 文件，其它的一些以 .wh..wh 开头的文件与用户操作无关

暂停容器

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docker stop 9dbb8ec23ec5

此时， mnt 下所有文件夹都为空了，但是 diff 下的所有内容不变

重新启动容器

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docker start 9dbb8ec23ec5

此时， mnt/7cd...8e2/ 中的内容又出现了

文件夹 layer 中的内容

它里面为于 mnt 文件夹同名的文件，其记录的是不同分层之间的依赖关系，一下为三个文件的内容：

bc87533330972ce9c84d1a353b77a3579eb1c54dd14f56014d8a24924db32670

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7cdd6dfaa0f1197bdb2faaa226a6ab56dbc362e108641a8bd1dbb2cb2a3fc8e2-init

```txt
bc87533330972ce9c84d1a353b77a3579eb1c54dd14f56014d8a24924db32670

7cdd6dfaa0f1197bdb2faaa226a6ab56dbc362e108641a8bd1dbb2cb2a3fc8e2

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7cdd6dfaa0f1197bdb2faaa226a6ab56dbc362e108641a8bd1dbb2cb2a3fc8e2-init
bc87533330972ce9c84d1a353b77a3579eb1c54dd14f56014d8a24924db32670