Docker底层存储结构

wqee2

Docker底层存储结构 由于aufs并未并入内核，故而目前只有Ubuntu系统上能够使用aufs作为docker的存储引擎，而其他系统上使用lvm thin provisioning（overlayfs是一个和aufs类似的union filesystem，未来有可能进入内核，但目前还没有；Lvm snapshot are useful for doing e.g. backup of a snapshot, but regress badly in performance when you start having many snapshots of the same device.）。为了实现lvm thin provisioning，docker启动时会设置一个100G的sparse文件（/var/lib/docker/devicemapper/devicemapper/data，元数据为/var/lib/docker/devicemapper/devicemapper/metadata），并将其作为devicemapper的存储池，而所有容器都从该存储池中分配默认10G的存储空间使用，如下图所示：


比如创建一个apache容器时devicemapper处理流程如下所示：
Create a snapshot of the base device.
Mount it and apply the changes in the fedora image.
Create a snapshot based on the fedora device.
Mount it and apply the changes in the apache image.
Create a snapshot based on the apache device.
Mount it and use as the root in the new container.
thin provisioning管理 使用lvm工具来创建一个thin pool： #dd if=/dev/zero of=lvm.img bs=1M count=100 #losetup /dev/loop7 lvm.img #losetup -a #pvcreate /dev/loop7 #vgcreate lvm_pool /dev/loop7 ### 创建 thin pool #lvcreate -L 80M -T lvm_pool/thin_pool ### create volume in thin pool #lvcreate -T lvm_pool/thin_pool -V 500M -n first_lv docker启动时创建的默认100G存储池 扇区: 209715200*512/1024/1024/1024=100GB #dmsetup table docker-253:1-138011042-pool 0 209715200 thin-pool 7:2 7:1 128 32768 1 skip_block_zeroing
当启动容器后，会从该池中分配10G出来 扇区: 20971520*512/1024/1024/1024=10GB #dmsetup table docker-253:1-138011042-641cdebd22b55f2656a560cd250e661ab181dcf2f5c5b78dc306df7ce62231f2 0 20971520 thin 253:2 166 该10G存储的分配过程为： #dmsetup message /dev/mapper/docker-253:1-138011042-pool 0 "create_thin 166" #dmsetup create docker-253:1-138011042-641cdebd22b55f2656a560cd250e661ab181dcf2f5c5b78dc306df7ce62231f3 --table "0 20971520 thin /dev/mapper/docker-253:1-138011042-pool 166" 创建快照: dmsetup suspend /dev/mapper/thin dmsetup message /dev/mapper/yy_thin_pool 0 "create_snap 1 0" dmsetup resume /dev/mapper/thin dmsetup create snap --table "0 40960 thin /dev/mapper/yy_thin_pool 1" docker服务在启动的时候可以配置devicemapper的启动参数，docker -d --storage-opt dm.foo=bar，可选参数有以下几个：
dm.basesize 默认为10G，限制容器和镜像的大小
dm.loopdatasize 存储池大小，默认为100G
dm.datadev 存储池设备，默认生成一个/var/lib/docker/devicemapper/devicemapper/data文件
dm.loopmetadatasize 元数据大小，默认为2G
dm.metadatadev 元数据设备，默认生成一个/var/lib/docker/devicemapper/devicemapper/metadata文件
dm.fs 文件系统，默认ext4
dm.blocksize blocksize默认64K
dm.blkdiscard 默认true
最后看看启动一个容器后，该容器的配置是如何组织的。 每个容器创建后都会将其基本配置写入到/var/lib/docker/containers/中：
分配10G空间后会将容器存储配置写入到以下两个文件中： # cd /var/lib/docker/devicemapper/metadata

而容器的rootfs会mount到/var/lib/docker/devicemapper/mnt/container_id下： #mount