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联合文件系统UnionFS是一种特殊的文件系统它允许独立地叠加多个目录层呈现给用户的是这些目录层的联合视图。这种结构使得在Docker中不同容器可以共享基础镜像层同时每个容器又能拥有自己的读写层来保存状态和数据。具体来说以下是UnionFS的一些关键特性
分层存储UnionFS 可以将不同层次的文件和目录合并成单一的目录树这使得每一层可以代表一个Docker镜像的层次。最低层是只读的基础镜像层上面的层是可写的容器层。这样的设计让镜像继承和容器间共享变得更高效。写时复制Copy-on-Write, CoW当容器需要修改一个文件时UnionFS 不会立即更改底层只读镜像中的文件而是将更改写入到一个可写的上层。这样原始镜像层保持不变可以被多个容器共享。隔离性由于底层的只读镜像层保持不变这提供了一定程度的隔离性。每个容器看到的是一个完整的文件系统视图包括它们的改动但这些改动仅存在于它们自己的可写层中。性能优化UnionFS 通过仅对发生更改的文件进行操作以及通过页面缓存共享等机制提高了存储效率和性能。这减少了磁盘I/O操作加快了容器启动时间。文件系统的选择虽然 UnionFS 是一个理念Linux 内核中具体的实现有几种例如 aufs、OverlayFS 和 overlay2。Docker 默认使用 Overlay2因为它通常有更好的性能和一些先进的功能如页面缓存共享。
综上所述UnionFS 为 Docker 提供了一个轻量级、高性能的存储方案不仅保持了镜像层的不变性还实现了容器间的隔离并优化了存储和性能。这些特性使得 Docker 成为一个高效且易于管理的容器化平台。
