Linux overlay怎么用

Linux 的 overlay（一般叫 OverlayFS）是一种联合文件系统，可以把多个目录“叠加”在一起，看起来像一个统一的目录。常用于 Docker、容器、live CD、系统升级 等场景。

下面从 原理 → 用法 → 实战示例 → 常见问题 来讲。

一、OverlayFS 的核心概念

OverlayFS 至少需要 两个目录：

名称	作用
lowerdir	只读层（一个或多个）
upperdir	可写层
workdir	临时工作目录（必须为空）
merged	挂载后看到的统一目录

修改只会发生在 upperdir，lowerdir 不会变。

二、最简使用方式（手动挂载）

1️⃣ 准备目录

mkdir -p /tmp/overlay/{lower,upper,work,merged}

2️⃣ 在 lower 里放点文件

echo "lower file" > /tmp/overlay/lower/file1

3️⃣ 挂载 overlay

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

4️⃣ 查看效果

ls /tmp/overlay/merged
cat /tmp/overlay/merged/file1

在 merged 里：

读：优先 upper，没有才读 lower
写：写入 upper
删除：在 upper 产生 whiteout 文件

三、修改 / 删除行为示例

# 修改文件（实际写在 upper）
echo "modified" > /tmp/overlay/merged/file1

# 删除文件
rm /tmp/overlay/merged/file1

查看：

ls /tmp/overlay/upper

你会发现：

修改 → 文件出现在 upper
删除 → 产生 c--------- 的白出文件

四、多 lowerdir（层叠）

mount -t overlay overlay \
  -o lowerdir=/lower1:/lower2:/lower3,upperdir=/upper,workdir=/work \
  /merged

✅ 右边优先级高（最后面的先被看到）

五、Docker 中的 overlay（常见）

Docker 默认存储驱动之一就是 overlay2：

docker info | grep Storage

Docker 镜像层 = lower
容器可写层 = upper

你一般不需要手动操作它。

六、fstab 中自动挂载

overlay /mnt/merged overlay defaults,lowerdir=/lower,upperdir=/upper,workdir=/work 0 0

七、常见错误

❌ workdir 不为空

workdir must be an empty directory

✅ 清空或重建 workdir

❌ upperdir / workdir 在同一文件系统

某些内核版本要求：

upperdir and workdir must be on same filesystem

❌ 内核不支持

lsmod | grep overlay
modprobe overlay

八、典型使用场景

✅ 容器文件系统
✅ 系统只读 + 可写临时层
✅ 升级系统（lower 是旧系统，upper 是新系统）
✅ 网吧 / 实验室环境

九、一句话总结

OverlayFS = 多个目录叠在一起，修改只发生在最上层，下层保持只读。

如果你愿意，我可以：

给你 Docker overlay2 原理图解
演示 只读根文件系统 + overlay
或结合 systemd / initramfs 实战

你现在是用在 容器、系统、还是实验环境？