所向无敌 发表于 2017-12-6 20:36:18

Docker存储驱动之总览

简介
  本文会介绍Docker存储驱动的特性,别列出现在已经支持的存储驱动,最后,会介绍如果选型适合你的存储驱动。

可插拔的存储驱动架构
  Docker的存储驱动架构是可插拔的,可以让你很方便的将适合你环境和用例的存储驱动“插进”Docker。每个Docker存储驱动都建立在一种Linux文件系统或者卷管理系统之上,也可以很自由地按照其自己的方法去实现镜像层和容器层的管理。也就是说一些存储驱动在不同的场景下会比其他的驱动性能更好。
  
  一旦你决定了哪种驱动最合适,你就可以Docker daemon启动之前设置驱动到Docker中,这样你就可以在该存储驱动上运行Docker daemon了,所有新容器都会使用这个驱动来创建了。下图显示了支持的驱动技术和它们对应的Docker存储驱动名称。
  
  

Technology
Storage driver name
OverlayFS
overlay / overlay2
AUFS
aufs
Btrfs
btrfs
Device Mapper
devicemapper
VFS
vfs
ZFS
zfs  可以通过docker info命令来查看当前daemon使用着哪种存储驱动。
  

$ docker info  

  
Containers: 0
  Running: 0
  Paused: 0
  Stopped: 0
  
Images: 1
  
Server Version: 1.12.6
  
Storage Driver: overlay2
  Backing Filesystem: extfs
  
... output truncated ...
  

  上面的输出表示,Docker daemon使用overlay2作为存储驱动,而其Backing Filesystem是extfs。也就是说,在我的环境中,overlay2存储驱动是在ext文件系统上操作的。后端文件系统指的是创建了Docker host的本地存储区域/var/lib/docker的文件系统。
  
  存储驱动,可以运行在某种后端文件系统上,但也有些不支持的后端文件系统,它们之间的对应关系如下表:

Storage driver
后端文件系统
不支持的后端文件系统
overlay
ext4 xfs
btrfs aufs overlay zfs eCryptfs
overlay2
ext4 xfs
btrfs aufs overlay zfs eCryptfs
aufs
ext4 xfs
btrfs aufs eCryptfs
btrfs
btrfs only
N/A
devicemapper
direct-lvm
N/A
vfs
debugging only
N/A
zfs
zfs only
N/A  想要设置存储驱动,可以在dockerd启动的时候加入--storage-driver=
  

$ dockerd --storage-driver=devicemapper &  

  
$ docker info
  

  
Containers: 0
  
Images: 0
  
Storage Driver: devicemapper
  Pool Name: docker-252:0-147544-pool
  Pool Blocksize: 65.54 kB
  Backing Filesystem: extfs
  Data file: /dev/loop0
  Metadata file: /dev/loop1
  Data Space Used: 1.821 GB
  Data Space Total: 107.4 GB
  Data Space Available: 3.174 GB
  Metadata Space Used: 1.479 MB
  Metadata Space Total: 2.147 GB
  Metadata Space Available: 2.146 GB
  Thin Pool Minimum Free Space: 10.74 GB
  Udev Sync Supported: true
  Deferred Removal Enabled: false
  Data loop file: /var/lib/docker/devicemapper/devicemapper/data
  Metadata loop file: /var/lib/docker/devicemapper/devicemapper/metadata
  Library Version: 1.02.90 (2014-09-01)
  
Execution Driver: native-0.2
  
<output truncated>
  

  存储驱动的选择会影响你容器应用的性能,所以很有必要理解存储驱动之间的区别和优缺点,然后才能选择合适的驱动。

共享存储系统和存储驱动
  很多企业都从共享文件系统(如SAN和NAS)中获取存储资源。通常情况下,这都能带来更好的性能和更高可用性,还有如超配、副本删除、压缩等高级特性。
  
  Docker存储驱动和数据卷都可以运行在这些共享存储系统提供的存储上,这使得Docker可以利用这些系统提供的优越性能和可用性。

使用哪种存储驱动呢?
  很多方面都会影响存储驱动的选择,不过有两点必须记住:
  
    ▶没有哪种驱动适合所有的用户场景;
  
    ▶存储驱动一直都在提升和改进;
  
  此外,下面的内容,也可以提供一些指导意见。

稳定性
  为了Docker环境更加稳定,你应该考虑一下一些建议:
  
    ▶使用你OS发行版默认的存储驱动。安装Docker时,它会根据你的系统选择默认的存储驱动,稳定性是它选择的一个主要方面。
  
    ▶遵守CS Engine compatibility matrix指定的配置。CS Engine是Docker Engine的商业化版本,它代码基于开源的Engine。不过它有一套限制的支持配置,而这个支持的配置使用最稳定成熟的存储驱动。

经验和专业技能
  选择你和你的团队都有经验的一种存储。比如,你使用RHEL系列的OS,你可能对LVM和Device Mapper很有经验,因此,你应该使用devicemapper存储驱动。
  
  如果你对Docker提供的存储驱动都没有经验,并且你希望使用简单可用的稳定的Docker环境,那么你可以考虑使用你发行版默认的Docker存储驱动。

未来
  很多人认为OverlayFS是Docker存储驱动的未来。然而,它还不够成熟,并且和aufs、devicemapper相比暂时还不够稳定。因此,使用OverlayFS时应该注意。
  
  下图列出了所有驱动,并列出了它们的优缺点。如果要选择存储驱动,那么可以参考下面提到的内容。
  
https://docs.docker.com/engine/userguide/storagedriver/images/driver-pros-cons.png

Overlay vs Overlay2
  OverlayFS有两种存储驱动,它们使用了相同的OverlayFS技术,但却有着不同的实现,在磁盘使用上也并不互相兼容。因为不兼容,两者之间的切换必须重新创建所有的镜像。overlay驱动是最原始的OverlayFS实现,并且,在Docker1.11之前是仅有的OverlayFS驱动选择。overlay驱动在inode消耗方面有着较明显的限制,并且会损耗一定的性能。overlay2驱动解决了这种限制,不过只能在Linux kernel 4.0以上使用它。
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