Device Mapper是一个基于kernel的框架,它增强了很多Linux上的高级卷管理技术。Docker的devicemapper驱动在镜像和容器管理上,利用了该框架的超配和快照功能。为了区别,本文使用Device Mapper指驱动中的框架,而devicemapper指Docker的存储驱动。
注意:商业支持的Docker Engine(CS-Engine)建议在RHEL和CentOS上使用devicemapper存储驱动。
AUFS之外的另一种选择
Docker最初运行在Ubuntu和Devian上,并且使用AUFS作为存储后端。当Docker变得流行后,很多想使用它的公司正在使用RHEL。不幸的是,因为Linux主线kernel并不包含AUFS,所以RHEL并没有支持AUFS。
为了改变这种情况,Red Hat开发者研究将AUFS包含进kernel主线。最后,他们认为开发一种新的存储后端是更好的主意。此外,他们打算使用已经存在的Device Mapper技术作为新存储后端的基础。
Red Hat与Docker公司合作贡献这个新驱动。因为这次合作,Docker Engine被重新设计为存储驱动插件化。因此devicemapper成为Docker支持的第二个存储驱动。
Device Mapper在2.6.9之后就被何如Linux kernel主线,也是RHEL家族发布包的核心部分。这意味着devicemapper存储驱动基于稳定的代码,有着大量的工作产品和极强的社区支持。
镜像分层和共享
devicemapper驱动把每个镜像和容器都存储在它自己的虚拟设备中,这些设备是超配的copy-on-write快照设备。Device Mapper技术工作在块级别而不是文件级别,也就是说devicemapper存储驱动的超配和copy-on-write操作直接操作块,而不是整个文件。
注意:快照也是使用的thin设备或者虚拟设备。
使用devicemapper时,Docker如下创建镜像:
?devicemapper存储驱动创建一个thin池。
这个池是在块设备或者loop mounted sparse file上创建的。
?然后创建一个基础设备。
该基础设备是一个带文件系统的thin设备。可以通过docker info命令中的Backing filesystem值,来查看后端使用的是哪种文件系统。
?每个新的镜像(和镜像层)都是该基础设备的快照。
这些都是超配的copy-on-write快照。也就是说它们初始化的时候是空的,只有在有数据写向它们时,才会从池中消耗空间。
使用devicemapper,容器层是基于镜像的快照。和镜像一样,容器快照也是超配的copy-on-write快照。容器快照保存了容器的所有更新,当向容器写数据时,devicemapper按需从池中分配空间给容器层。
下图展示了一个thin池、基础设备和两个镜像。
如果你仔细观察图片,你会发现每个镜像层都是它下层的快照,镜像的最底层是池中基础设备的快照。这个基础设备是Device Mapper产生的,并不是一个Docker镜像层。
而容器又是镜像的一个快照,下图展示了两个容器在整个存储驱动的层次。