BTRFS 存储驱动

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Important

在大多数情况下，您应该使用 overlay2 存储驱动程序——仅仅因为您的系统使用 Btrfs 作为根文件系统，并不意味着必须使用 btrfs 存储驱动程序。

Btrfs 驱动存在已知问题。更多信息请参阅 Moby issue #27653。

Btrfs 是一种支持多种高级存储技术的写时复制（copy-on-write）文件系统，非常适合 Docker。Btrfs 已包含在主线 Linux 内核中。

Docker 的 btrfs 存储驱动利用了许多 Btrfs 功能来管理镜像和容器。这些功能包括块级操作、精简配置、写时复制快照以及易于管理。您可以将多个物理块设备组合成一个 Btrfs 文件系统。

本文档将 Docker 的 Btrfs 存储驱动称为 btrfs，将整个 Btrfs 文件系统称为 Btrfs。

Note

btrfs 存储驱动仅在 SLES、Ubuntu 和 Debian 系统上的 Docker Engine CE 上受支持。

前置条件

使用 btrfs 需要满足以下前置条件：

btrfs 仅推荐在 Ubuntu 或 Debian 系统上的 Docker CE 上使用。
更改存储驱动会使本地系统上已创建的容器无法访问。使用 docker save 保存容器，并将现有镜像推送到 Docker Hub 或私有仓库，以便稍后无需重新创建。
btrfs 需要专用的块存储设备，例如物理磁盘。该块设备必须格式化为 Btrfs 并挂载到 /var/lib/docker/。下面的配置说明将引导您完成此过程。默认情况下，SLES 的 / 文件系统使用 Btrfs 格式化，因此对于 SLES，您不需要使用单独的块设备，但出于性能原因，您可以选择这样做。
内核必须支持 btrfs。检查方法是运行以下命令：
$ grep btrfs /proc/filesystems btrfs
要在操作系统级别管理 Btrfs 文件系统，您需要 btrfs 命令。如果没有此命令，请安装 btrfsprogs 包（SLES）或 btrfs-tools 包（Ubuntu）。

配置 Docker 使用 btrfs 存储驱动

在 SLES 和 Ubuntu 上，此过程基本相同。

停止 Docker。
将 /var/lib/docker/ 的内容复制到备份位置，然后清空 /var/lib/docker/ 的内容：
$ sudo cp -au /var/lib/docker /var/lib/docker.bk $ sudo rm -rf /var/lib/docker/*
将专用块设备或设备格式化为 Btrfs 文件系统。本示例假设您使用两个名为 /dev/xvdf 和 /dev/xvdg 的块设备。请仔细检查块设备名称，因为这是一个破坏性操作。
$ sudo mkfs.btrfs -f /dev/xvdf /dev/xvdg
Btrfs 有许多选项，包括条带化和 RAID。请参阅 Btrfs 文档。
将新的 Btrfs 文件系统挂载到 /var/lib/docker/ 挂载点。您可以指定用于创建 Btrfs 文件系统的任何块设备。
$ sudo mount -t btrfs /dev/xvdf /var/lib/docker
Note

通过在 /etc/fstab 中添加条目，使此更改在重启后保持不变。
将 /var/lib/docker.bk 的内容复制到 /var/lib/docker/。
$ sudo cp -au /var/lib/docker.bk/* /var/lib/docker/
配置 Docker 使用 btrfs 存储驱动。即使 /var/lib/docker/ 现在使用 Btrfs 文件系统，此步骤也是必需的。编辑或创建文件 /etc/docker/daemon.json。如果是新文件，请添加以下内容。如果是现有文件，请仅添加键和值，如果前面有内容，请注意在行尾添加逗号，除非它是结束大括号 (}) 前的最后一行。
{ "storage-driver": "btrfs" }
请参阅 daemon 参考文档中每个存储驱动的存储选项。

启动 Docker。运行后，验证 btrfs 是否被用作存储驱动。

$ docker info

Containers: 0
 Running: 0
 Paused: 0
 Stopped: 0
Images: 0
Server Version: 17.03.1-ce
Storage Driver: btrfs
 Build Version: Btrfs v4.4
 Library Version: 101
<...>

准备就绪后，删除 /var/lib/docker.bk 目录。

管理 Btrfs 卷

Btrfs 的优势之一是无需卸载文件系统或重启 Docker 即可轻松管理 Btrfs 文件系统。

当空间不足时，Btrfs 会自动以大约 1 GB 的块扩展卷。

要在 Btrfs 卷中添加块设备，请使用 btrfs device add 和 btrfs filesystem balance 命令。

$ sudo btrfs device add /dev/svdh /var/lib/docker

$ sudo btrfs filesystem balance /var/lib/docker

Note

虽然您可以在 Docker 运行时执行这些操作，但性能会受到影响。最好计划一个停机窗口来平衡 Btrfs 文件系统。

`btrfs` 存储驱动的工作原理

btrfs 存储驱动与其他存储驱动的工作方式不同，因为您的整个 /var/lib/docker/ 目录都存储在 Btrfs 卷上。

磁盘上的镜像和容器层

有关镜像层和可写容器层的信息存储在 /var/lib/docker/btrfs/subvolumes/ 中。此子目录包含每个镜像或容器层的一个目录，其中包含从该层及其所有父层构建的统一文件系统。子卷原生支持写时复制，并从底层存储池按需分配空间。它们也可以嵌套和快照。下图显示了 4 个子卷。"子卷 2" 和 "子卷 3" 是嵌套的，而 "子卷 4" 显示其自己的内部目录树。