Docker之几种storage-driver比较

title: Docker之几种storage driver比较
date: 2015-11-27 18:16:22
tags: docker

categories: Docker Others

本文介绍Docker使用的几种storage driver。目前Docker支持如下几种storage driver：

目录：
* storage driver的选择
* aufs
* aufs中文件的读写
* aufs这中文件的删除
* Docker中使用aufs
* device mapper
* device mapper中镜像的分层和共享
* device mapper中的读操作
* device mapper中的写操作
* device mapper在Docker中的性能表现
* overlayfs
* overlayfs中镜像的分层和共享
* overlayfs中镜像和容器的结构
* overlayfs中容器的读写操作
* 在Docker中使用overlayfs
* overlayfs在Docker中的性能表现

Storage Driver的选择

可以使用docker info命令查看你的Docker使用的storage driver，我的机器上的信息如下：

Storage Driver: aufs
...
 Root Dir: /var/lib/docker/aufs
 Backing Filesystem: extfs
 ...

可以看到的我本机上使用的storage driver是aufs。此外，还有一个Backing Filesystem它只你本机的文件系统，我的是extfs，aufs是在extfs之上创建的。你能够使用的storage driver是与你主机上的Backing Filesystem有关的。比如，btrfs只能在backing filesystem为btrfs上的主机上使用。storage driver与Backing Filesystem的匹配关系如下表所示(表来自Docker官网Docker docs)：

|Storage driver |Must match backing filesystem |
|---------------|------------------------------|
|overlay        |No                            |
|aufs           |No                            |
|btrfs          |Yes                           |
|devicemapper   |No                            |
|vfs*           |No                            |
|zfs            |Yes                           |

你可以通过在docker daemon命令中添加--storage-driver=<name>标识来指定要使用的storage driver，或者在/etc/default/docker文件中通过DOCKER_OPTS指定。
选择的storage driver对容器中的应用是有影响的，那具体选择哪种storage driver呢？答案是“It depends”，有如下几条原则可供参考：
- 选择你及你的团队最熟悉的；
- 如果你的设施由别人提供技术支持，那么选择它们擅长的；
- 选择有比较完备的社区支持的。

AUFS

AUFS是Docker最先使用的storage driver，它技术很成熟，社区支持也很好，它的特性使得它成为storage driver的一个好选择，使用它作为storage driver，Docker会：
- 容器启动速度很快
- 存储空间利用很高效
- 内存的利用很高效

尽管如此，仍有一些Linux发行版不支持AUFS，主要是它没有被并入Linux内核。
下面对AUFS的特性做介绍：

AUFS是一种联合文件系统，意思是它将同一个主机下的不同目录堆叠起来(类似于栈)成为一个整体，对外提供统一的视图。AUFS是用联合挂载来做到这一点。
AUFS使用单一挂载点将多个目录挂载到一起，组成一个栈，对外提供统一的视图，栈中的每个目录作为一个分支。栈中的每个目录包括联合挂载点都必须在同一个主机上。
在Docker中，AUFS实现了镜像的分层。AUFS中的分支对应镜像中的层。
此外，容器启动时创建的读写层也作为AUFS的一个分支挂载在联合挂载点上。

aufs中文件的读写

AUFS通过写时复制策略来实现镜像镜像的共享和最小化磁盘开销。AUFS工作在文件的层次上，也就是说AUFS对文件的操作需要将整个文件复制到读写层内，哪怕只是文件的一小部分被改变，也需要复制整个文件。这在一定成度上会