Docker核心组件之联合文件系统详解

在Docker中，联合文件系统（Union Filesystem）是非常重要的一部分，可以让容器之间共享同一份基础镜像，实现轻量级的容器虚拟化。本文将从以下几个方面进行详细讲解：

• 联合文件系统概述
• Docker中的联合文件系统
• 联合文件系统的操作示例

联合文件系统概述

联合文件系统是一种特殊的文件系统类型，它可以将多个不同的文件系统（如ext3、ext4等）挂载到同一个挂载点下，使它们看起来像是一个文件系统。所有文件系统都以只读方式挂载，只有最上层的文件系统是以读写方式挂载的。

在联合文件系统中，如果对某个文件进行修改，会在最上层的文件系统中创建一个新的文件。如果需要访问底层的文件系统，可以通过特殊的方式进行，如使用unionfs命令。

Docker中的联合文件系统

Docker中的联合文件系统是基于aufs（Another Union File System）实现的。aufs是一种高性能的联合文件系统，它可以将多个文件系统合并成一个只读文件系统，并在上面创建一个可写的层。Docker镜像就是由多个只读层和一个可写层构成的，每个只读层对应一个Dockerfile中的一条指令，Docker会将这些只读层合并成一个文件系统，并在最上面添加一个可写层。

联合文件系统的操作示例

示例一

以下是一个简单的示例，使用Docker运行一个Nginx服务器：

1. 首先，拉取最新的Nginx镜像：

docker pull nginx

1. 创建一个Nginx容器：

docker run --name mynginx -d nginx

这将在容器中运行一个Nginx服务器，并通过联合文件系统将Nginx运行所需要的文件系统镜像挂载到容器中。

1. 查看Nginx容器的运行状态：

docker ps

这里会输出一个包含mynginx容器的列表。如果容器正在运行，它的状态应该是Up。

1. 进入到Nginx容器中：

docker exec -it mynginx /bin/bash

这将在Nginx容器中启动一个Bash终端，允许你在容器内部执行命令。

示例二

以下是另一个示例，使用联合文件系统实现多个容器之间共享同一文件系统：

1. 首先，创建一个数据容器，用于存储需要共享的数据：

docker create -v /data --name datacontainer busybox

这将创建一个名为datacontainer的空容器，并将其挂载到/data目录。这个容器将作为数据卷，用于多个容器之间共享数据。

1. 创建一个运行中的容器，并挂载到datacontainer：

docker run -it --volumes-from datacontainer --name container1 busybox

这将创建一个运行中的容器，并将其挂载到/data目录，这个目录在上面的datacontainer容器中已经被预先初始化了。

1. 在container1容器中创建一个文件：

touch /data/test.txt

这将在/data目录中创建一个名为test.txt的文件。由于datacontainer和container1共享同一份数据，因此这个文件现在在datacontainer中也可以看到。

1. 创建另外一个容器，并挂载到datacontainer：

docker run -it --volumes-from datacontainer --name container2 busybox

这将创建另外一个容器，并将其挂载到datacontainer目录。现在，在这个容器中，你可以看到/data目录下的test.txt文件。

这个示例演示了如何使用联合文件系统在多个容器之间共享同一个文件系统。这可以让你更轻松地在Docker中管理数据。