OverlayFS na Prática

OverlayFS

O OverlayFS é um sistema de arquivos empilhável do Linux que permite combinar vários diretórios em um único, proporcionando uma visão unificada dos arquivos e diretórios. Ele é frequentemente usado em containers, como no Docker, para criar camadas de sistema de arquivos que ajudam a economizar espaço e gerenciar mudanças de forma eficiente.

Principais Conceitos:

• Lowerdir: Diretório ou camadas de diretórios de base. Estes são os dados originais que você quer que fiquem "embaixo" na pilha.

• Upperdir: Diretório onde as mudanças são escritas. Se um arquivo é modificado, ele é copiado do lowerdir para o upperdir e as modificações são feitas lá.

• Merged: A visão combinada de lowerdir e upperdir. Quando você acessa o sistema de arquivos, é o merged que você vê, combinando as camadas inferiores e superiores.

• Workdir: Diretório de trabalho utilizado para operações internas do OverlayFS. Ele deve estar no mesmo sistema de arquivos que o upperdir.

Exemplo de Uso:

Para montar um sistema OverlayFS:

mount -t overlay overlay -o lowerdir=/lower,upperdir=/upper,workdir=/work /merged

Nesse comando:

• /lower é o diretório de leitura,

• /upper é o diretório onde as mudanças serão salvas,

• /work é necessário para operações internas, e

• /merged é o ponto de montagem onde você verá a combinação de lower e upper.

Casos de Uso:

• Containers: OverlayFS é amplamente utilizado em containers, como Docker, para criar imagens base imutáveis e camadas de containers que podem ser alteradas sem afetar a imagem original.

• Sistemas Imutáveis: Em sistemas onde você deseja manter uma base de sistema de arquivos imutável, usando uma camada superior para mudanças temporárias.

Vantagens:

• Economia de Espaço: Apenas as mudanças são armazenadas na camada superior, economizando espaço em disco.

• Rápido: Como as camadas inferiores não são modificadas, muitas operações de leitura podem ser feitas diretamente dessas camadas, otimizando o desempenho.

Criação da estrutura de diretórios das camadas para o overlay:

$ sudo mkdir -p /overlay/primeira_camada
[sudo] password for marcelo:
$ sudo mkdir -p /overlay/segunda_camada
$ sudo mkdir -p /overlay/work
$ sudo mkdir -p /overlay/merge

$ tree overlay/
overlay/
├── merge
├── primeira_camada
├── segunda_camada
└── work

4 directories, 0 files

Criação dos arquivos na primeira e segunda camada:

$ sudo echo "Arquivo teste na primeira camada" | sudo tee /overlay/primeira_camada/01_camada.txt
Arquivo teste na primeira camada
$ sudo echo "Arquivo teste na segunda camada" | sudo tee /overlay/segunda_camada/02_camada.txt
Arquivo teste na segunda camada
$ tree overlay/
overlay/
├── merge
├── primeira_camada
│   └── 01_camada.txt
├── segunda_camada
│   └── 02_camada.txt
└── work

4 directories, 2 files

Montagem com a utilização do overlay:

$ sudo mount -t overlay -o lowerdir=/overlay/primeira_camada/,upperdir=/overlay/segunda_camada/,workdir=/overlay/work/ overlay /overlay/merge/
$ tree overlay/
overlay/
├── merge
│   ├── 01_camada.txt
│   └── 02_camada.txt
├── primeira_camada
│   └── 01_camada.txt
├── segunda_camada
│   └── 02_camada.txt
└── work
    └── work  [error opening dir]

Criação de arquivo merge dentro do diretório merge. Ele é automaticamente inserido dentro do diretório segunda_camada , camada de nível superior, também:

$ sudo echo "Arquivo merge" | sudo tee /overlay/merge/merge.txt
Arquivo merge
$ tree overlay/
overlay/
├── merge
│   ├── 01_camada.txt
│   ├── 02_camada.txt
│   └── merge.txt
├── primeira_camada
│   └── 01_camada.txt
├── segunda_camada
│   ├── 02_camada.txt
│   └── merge.txt
└── work
    └── work  [error opening dir]

5 directories, 6 files