使用Overlay进行Linux系统升级的技巧

使用 Overlay 进行 Linux 系统升级的技巧

一 概念澄清与总体思路

• OverlayFS 是一种联合文件系统，由 lowerdir（只读）、upperdir（可写） 和 workdir（工作目录） 组成，对上呈现为统一视图。升级的关键在于：让 lowerdir 先升级到新版本，再让 upperdir 平滑合并变更，必要时重建或重挂载 Overlay，使新内容生效。
• 若你指的是 Docker/K8s 的 Overlay 网络，升级思路不同：应优先升级 Docker/Containerd/Kubernetes 与相关网络插件（如 Calico），并重启服务，而不是操作 OverlayFS。

二 基于 OverlayFS 的系统升级步骤

• 准备与评估
  • 取得 root 权限；对关键数据与现有 upperdir 做完整备份（如 rsync 到安全位置）。
  • 明确挂载点与目录结构：确认 lowerdir/upperdir/workdir/mountpoint 的实际路径。
• 升级底层只读层
  • 将 lowerdir 指向新的系统根（如新 rootfs 或新基础镜像），或先在 lower 层执行系统升级：
    • Debian/Ubuntu：执行 sudo apt-get update && sudo apt-get upgrade
    • RHEL/CentOS/Fedora：执行 sudo yum update 或 sudo dnf update
  • 若有自定义脚本/配置，务必同步到新的 lowerdir。
• 合并与切换
  • 方案 A（推荐，保持现有会话）：保持原 upperdir 不动，仅将 lowerdir 指向新版本，Overlay 会自动呈现新内容；必要时重启相关服务以加载新库/二进制。
  • 方案 B（重建 Overlay）：卸载并重建，以新 lowerdir 生效

    sudo umount /path/to/mountpoint
    sudo mount -t overlay overlay \
      -o lowerdir=/path/to/newlower,upperdir=/path/to/upperdir,workdir=/path/to/workdir \
      /path/to/mountpoint
    

• 验证
  • 用 ls、cat 等检查关键文件版本与内容；查看系统日志定位潜在问题。

三 升级 Overlay 挂载配置的安全做法

• 通过 /etc/fstab 管理（持久化）
  • 备份：sudo cp /etc/fstab /etc/fstab.bak
  • 编辑：将 lowerdir 改为新路径（按需调整 upperdir/workdir）

    overlay /mnt/overlay overlay defaults,lowerdir=/path/to/newlower,upperdir=/path/to/upper,workdir=/path/to/work 0 0
    

  • 使配置生效：sudo umount /mnt/overlay && sudo mount -a
• 临时切换（不改动 fstab）
  • 卸载后重挂：

    sudo umount /mnt/overlay
    sudo mount -t overlay overlay -o lowerdir=/path/to/newlower,upperdir=/path/to/upper,workdir=/path/to/work /mnt/overlay
    

• 就地调整（部分场景）
  • 仅调整 upperdir 等挂载选项时，可尝试 remount（是否生效取决于内核与挂载选项，不保证对所有场景可用）：

    sudo mount -o remount,upperdir=/new/path/to/upper /mnt/overlay
    

• 提示：修改 /etc/fstab 前务必备份并确保新路径有效、权限正确；生产环境先在测试环境验证。

四 Docker Overlay 网络升级要点

• 升级 Docker/Containerd（示例）

  sudo systemctl stop docker
  sudo yum remove -y docker-ce docker-ce-cli containerd.io    # 视现有安装方式调整
  sudo yum install -y docker-ce-<version> docker-ce-cli-<version> containerd.io-<version>
  sudo systemctl start docker
  

• 升级 Kubernetes（如适用）

  sudo yum update -y kubeadm kubectl kubelet
  # 必要时按官方流程重新初始化或升级节点
  

• 升级 Overlay 网络插件（如 Calico）

  sudo yum update -y calico
  # 或使用对应项目的升级流程
  

• 验证

  sudo systemctl status docker
  kubectl get nodes
  calicoctl get nodes
  

• 说明：这类“Overlay”是容器网络方案，升级应围绕容器运行时与网络组件进行，而非 OverlayFS 文件系统。

五 常见陷阱与最佳实践

• 升级顺序：先 lowerdir，再切换/重建 Overlay，避免直接在旧 lowerdir 上“就地”升级导致 upper 与 lower 不一致。
• 备份与回滚：升级前备份 upperdir 与关键配置；保留旧 lowerdir 一段时间，便于快速回滚。
• 不可变基础设施：尽量采用“新 lower + 复用 upper”的方式，减少状态迁移风险；必要时用 rsync 将必要的自定义从旧 upper 同步到新 lower。
• 持久化与挂载：将 Overlay 挂载写入 /etc/fstab 统一管理；变更前先 umount 并 mount -a 验证，避免开机失败。
• 验证与观测：升级后用 ls/cat 检查关键文件版本，结合系统日志与容器/服务状态确认升级成功。