Docker存儲驅動之總覽

簡介

　　本文會介紹Docker存儲驅動的特性，別列出如今已經支持的存儲驅動，最後，會介紹若是選型適合你的存儲驅動。

可插拔的存儲驅動架構

　　Docker的存儲驅動架構是可插拔的，可讓你很方便的將適合你環境和用例的存儲驅動「插進」Docker。每一個Docker存儲驅動都創建在一種Linux文件系統或者卷管理系統之上，也能夠很自由地按照其本身的方法去實現鏡像層和容器層的管理。也就是說一些存儲驅動在不一樣的場景下會比其餘的驅動性能更好。
　　一旦你決定了哪一種驅動最合適，你就能夠Docker daemon啓動以前設置驅動到Docker中，這樣你就能夠在該存儲驅動上運行Docker daemon了，全部新容器都會使用這個驅動來建立了。下圖顯示了支持的驅動技術和它們對應的Docker存儲驅動名稱。
　　

Technology	Storage driver name
OverlayFS	overlay / overlay2
AUFS	aufs
Btrfs	btrfs
Device Mapper	devicemapper
VFS	vfs
ZFS	zfs

　　能夠經過docker info命令來查看當前daemon使用着哪一種存儲驅動。

$ 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 ...

　　上面的輸出表示，Docker daemon使用overlay2做爲存儲驅動，而其Backing Filesystem是extfs。也就是說，在個人環境中，overlay2存儲驅動是在ext文件系統上操做的。後端文件系統指的是建立了Docker host的本地存儲區域/var/lib/docker的文件系統。
　　存儲驅動，能夠運行在某種後端文件系統上，但也有些不支持的後端文件系統，它們之間的對應關係以下表：

Storage driver	後端文件系統	不支持的後端文件系統
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

　　想要設置存儲驅動，能夠在dockerd啓動的時候加入--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>

　　存儲驅動的選擇會影響你容器應用的性能，因此頗有必要理解存儲驅動之間的區別和優缺點，而後才能選擇合適的驅動。

共享存儲系統和存儲驅動

　　不少企業都從共享文件系統（如SAN和NAS）中獲取存儲資源。一般狀況下，這都能帶來更好的性能和更高可用性，還有如超配、副本刪除、壓縮等高級特性。
　　Docker存儲驅動和數據卷均可以運行在這些共享存儲系統提供的存儲上，這使得Docker能夠利用這些系統提供的優越性能和可用性。

使用哪一種存儲驅動呢？

　　不少方面都會影響存儲驅動的選擇，不過有兩點必須記住：
　　　　▶沒有哪一種驅動適合全部的用戶場景；
　　　　▶存儲驅動一直都在提高和改進；
　　此外，下面的內容，也能夠提供一些指導意見。

穩定性

　　爲了Docker環境更加穩定，你應該考慮一下一些建議：
　　　　▶使用你OS發行版默認的存儲驅動。安裝Docker時，它會根據你的系統選擇默認的存儲驅動，穩定性是它選擇的一個主要方面。
　　　　▶遵照CS Engine compatibility matrix指定的配置。CS Engine是Docker Engine的商業化版本，它代碼基於開源的Engine。不過它有一套限制的支持配置，而這個支持的配置使用最穩定成熟的存儲驅動。

經驗和專業技能

　　選擇你和你的團隊都有經驗的一種存儲。好比，你使用RHEL系列的OS，你可能對LVM和Device Mapper頗有經驗，所以，你應該使用devicemapper存儲驅動。
　　若是你對Docker提供的存儲驅動都沒有經驗，而且你但願使用簡單可用的穩定的Docker環境，那麼你能夠考慮使用你發行版默認的Docker存儲驅動。

將來

　　不少人認爲OverlayFS是Docker存儲驅動的將來。然而，它還不夠成熟，而且和aufs、devicemapper相比暫時還不夠穩定。所以，使用OverlayFS時應該注意。
　　下圖列出了全部驅動，並列出了它們的優缺點。若是要選擇存儲驅動，那麼能夠參考下面提到的內容。

Overlay vs Overlay2

　　OverlayFS有兩種存儲驅動，它們使用了相同的OverlayFS技術，但卻有着不一樣的實現，在磁盤使用上也並不互相兼容。由於不兼容，二者之間的切換必須從新建立全部的鏡像。overlay驅動是最原始的OverlayFS實現，而且，在Docker1.11以前是僅有的OverlayFS驅動選擇。overlay驅動在inode消耗方面有着較明顯的限制，而且會損耗必定的性能。overlay2驅動解決了這種限制，不過只能在Linux kernel 4.0以上使用它。