AUFS是docker最早支持的存儲引擎。AUFS是一種Union File System，是文件級的存儲驅動，是Docker早期用的存儲驅動，是Docker18.06版本之前，Ubuntu14.04版本前推薦的，支持xfs、ext4文件。
本教程操作環境：linux7.3系統、docker20版、Dell G3電腦。
AUFS是docker最早支持的存儲引擎。
Docker 的存儲引擎
Docker 的存儲引擎設計思路是這樣，但是針對不同的文件系統，是由不同的存儲驅動去實現的。下面我們來聊聊 Docker 的存儲驅動。
Docker 主要有一下幾類存儲驅動：
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overlay2：是當前版本推薦的存儲驅動，無需額外的依賴和配置即可發揮絕佳的性能。在 18.09 版本之后替換了 overlay 存儲驅動。支持 xfs，ext4 文件系統。
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aufs：Docker 最早期使用的存儲驅動，是 Docker 18.06 版本之前，Ubuntu 14.04 版本前推薦的。支持 xfs，ext4 文件系統。
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devicemapper：是較早版本的 CentOS 和 RHEL 系統推薦的存儲驅動，因為它們不支持 overlay2，需要 direct-lvm 的支持。
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btrfs：僅用于 btrfs 文件系統。
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zfs：僅用于 zfs 文件系統。
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vfs：不依賴于文件系統，但是性能奇差，主要用來測試。
需要注意的是，overlay2，overlay，aufs 的層是基于文件的，當單文件的寫并發較高時需要大內存的支持，且讀寫層可能因為單個文件而變得很大。devicemapper，btrfs，zfs 的層是基于塊存儲的，因此對于單個文件的高并發影響不大。但是 btrfs 和 zfs 非常消耗內存。
docker AUFS
AUFS是一種Union File System，所謂UnionFS就是把不同物理位置的目錄合并mount到同一個目錄中。UnionFS的一個最主要的應用是，把一張CD/DVD和一個硬盤目錄給聯合 mount在一起，然后，你就可以對這個只讀的CD/DVD上的文件進行修改（當然，修改的文件存于硬盤上的目錄里）。
AUFS又叫Another UnionFS，后來叫Alternative UnionFS，后來可能覺得不夠霸氣，叫成Advance UnionFS。是個叫Junjiro Okajima（岡島順治郎）在2006年開發的，AUFS完全重寫了早期的UnionFS 1.x，其主要目的是為了可靠性和性能，并且引入了一些新的功能，比如可寫分支的負載均衡。AUFS在使用上全兼容UnionFS，而且比之前的UnionFS在穩定性和性能上都要好很多，后來的UnionFS 2.x開始抄AUFS中的功能。但是他居然沒有進到Linux主干里，就是因為Linus不讓，基本上是因為代碼量比較多，而且寫得爛（相對于只有3000行的union mount和10000行的UnionFS，以及其它平均下來只有6000行代碼左右的VFS，AUFS居然有30000行代碼），所以，岡島不斷地改進代碼質量，不斷地提交，不斷地被Linus拒掉，所以，到今天AUFS都還進不了Linux主干（今天你可以看到AUFS的代碼其實還好了，比起OpenSSL好N倍，要么就是Linus對代碼的質量要求非常高，要么就是Linus就是不喜歡AUFS）。
不過，好在有很多發行版都用了AUFS，比如：Ubuntu 10.04，Debian6.0, Gentoo Live CD支持AUFS，所以，也OK了。
好了，扯完這些閑話，我們還是看一個示例吧（環境：Ubuntu 14.04）
首先，我們建上兩個目錄（水果和蔬菜），并在這兩個目錄中放上一些文件，水果中有蘋果和蕃茄，蔬菜有胡蘿卜和蕃茄。
$?tree . ├──?fruits │???├──?apple │???└──?tomato └──?vegetables ????├──?carrots ????└──?tomato
然后，我們輸入以下命令：
#?創建一個mount目錄 $?mkdir?mnt #?把水果目錄和蔬菜目錄union?mount到?./mnt目錄中 $?sudo?mount?-t?aufs?-o?dirs=./fruits:./vegetables?none?./mnt #??查看./mnt目錄 $?tree?./mnt ./mnt ├──?apple ├──?carrots └──?tomato
我們可以看到在./mnt目錄下有三個文件，蘋果apple、胡蘿卜carrots和蕃茄tomato。水果和蔬菜的目錄被union到了./mnt目錄下了。
我們來修改一下其中的文件內容：
$?echo?mnt?>?./mnt/apple $?cat?./mnt/apple mnt $?cat?./fruits/apple mnt
上面的示例，我們可以看到./mnt/apple的內容改了，./fruits/apple的內容也改了。
$?echo?mnt_carrots?>?./mnt/carrots $?cat?./vegetables/carrots? $?cat?./fruits/carrots mnt_carrots
上面的示例，我們可以看到，我們修改了./mnt/carrots的文件內容，./vegetables/carrots并沒有變化，反而是./fruits/carrots的目錄中出現了carrots文件，其內容是我們在./mnt/carrots里的內容。
也就是說，我們在mount aufs命令中，我們沒有指它vegetables和fruits的目錄權限，默認上來說，命令行上第一個（最左邊）的目錄是可讀可寫的，后面的全都是只讀的。（一般來說，最前面的目錄應該是可寫的，而后面的都應該是只讀的）
所以，如果我們像下面這樣指定權限來mount aufs，你就會發現有不一樣的效果（記得先把上面./fruits/carrots的文件刪除了）：
$?sudo?mount?-t?aufs?-o?dirs=./fruits=rw:./vegetables=rw?none?./mnt $?echo?"mnt_carrots"?>?./mnt/carrots? $?cat?./vegetables/carrots mnt_carrots $?cat?./fruits/carrots cat:?./fruits/carrots:?No?such?file?or?directory
現在，在這情況下，如果我們要修改./mnt/tomato這個文件，那么究竟是哪個文件會被改寫？
$?echo?"mnt_tomato"?>?./mnt/tomato? $?cat?./fruits/tomato mnt_tomato $?cat?./vegetables/tomato I?am?a?vegetable
可見，如果有重復的文件名，在mount命令行上，越往前的就優先級越高。
你可以用這個例子做一些各種各樣的試驗，我這里主要是給大家一個感性認識，就不展開試驗下去了。
那么，這種UnionFS有什么用？
歷史上，有一個叫Knoppix的Linux發行版，其主要用于Linux演示、光盤教學、系統急救，以及商業產品的演示，不需要硬盤安裝，直接把CD/DVD上的image運行在一個可寫的存儲設備上（比如一個U盤上），其實，也就是把CD/DVD這個文件系統和USB這個可寫的系統給聯合mount起來，這樣你對CD/DVD上的image做的任何改動都會在被應用在U盤上，于是乎，你可以對CD/DVD上的內容進行任意的修改，因為改動都在U盤上，所以你改不壞原來的東西。
我們可以再發揮一下想像力，你也可以把一個目錄，比如你的源代碼，作為一個只讀的template，和另一個你的working directory給union在一起，然后你就可以做各種修改而不用害怕會把源代碼改壞了。有點像一個ad hoc snapshot。
Docker把UnionFS的想像力發揮到了容器的鏡像。你是否還記得我在介紹Linux Namespace上篇中用mount namespace和chroot山寨了一鏡像。現在當你看過了這個UnionFS的技術后，你是不是就明白了，你完全可以用UnionFS這樣的技術做出分層的鏡像來。
下圖來自Docker的官方文檔Layer，其很好的展示了Docker用UnionFS搭建的分層鏡像。
關于docker的分層鏡像，除了aufs，docker還支持btrfs, devicemapper和vfs，你可以使用 -s 或 storage-driver= 選項來指定相關的鏡像存儲。在Ubuntu 14.04下，docker默認Ubuntu的 aufs（在CentOS7下，用的是devicemapper，關于devicemapper，我會以以后的文章中講解）你可以在下面的目錄中查看相關的每個層的鏡像：
/var/lib/docker/aufs/diff/<id></id>
AUFS的一些特性
AUFS有所有Union FS的特性，把多個目錄，合并成同一個目錄，并可以為每個需要合并的目錄指定相應的權限，實時的添加、刪除、修改已經被mount好的目錄。而且，他還能在多個可寫的branch/dir間進行負載均衡。
上面的例子，我們已經看到AUFS的mount的示例了。下面我們來看一看被union的目錄（分支）的相關權限：
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rw表示可寫可讀read-write。
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ro表示read-only，如果你不指權限，那么除了第一個外ro是默認值，對于ro分支，其永遠不會收到寫操作，也不會收到查找whiteout的操作。
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rr表示real-read-only，與read-only不同的是，rr標記的是天生就是只讀的分支，這樣，AUFS可以提高性能，比如不再設置inotify來檢查文件變動通知。
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