使用 overlay 文件系统拼接大目录

早期 linux 拼接多个目录的内容到一个目录，只能通过软链接，新的 linux 内核带的 overlayfs 支持将多个目录内容重新挂载至一个目录。

使用 overlay 文件系统的这个特性，我们可以把两个50T的目录合并成一个100T的目录，并且不改变目录结构。比如医学影像系统，即我们俗称的PACS系统，它存储的文件都在一个目录中。当需要做数据迁移时，只能找一个更大的目录来存，不然原目录内容就需要拆分。

有了 overlayfs ，我们就可以将拆分后的目录重新组合成一个目录。为了说明目录结构间的变化 ，我们以真实场景进行举例，比如原存储目录内容为平面按天存储。长年累月使用之后，目录会变得非常大，非常不利于数据迁移。

我们把原数据按年迁移至新的目录 2018、2019、2020，新的目录在不同的存储介质上。因新存储比老存储空间小，所以拆成多个目录存储。将多个目录通过 NFS 挂载在一台主机上。然后通过如下操作将多个目录合并成一个目录。

# 挂载多个存储至一台主机
mount 192.168.1.1:/pacs/2018 2018
mount 192.168.1.2:/pacs/2019 /2019
mount 192.168.1.3:/pacs/2020 /2019


# 准备 overlay 挂载目录
mkdir -p newpacs
mkdir -p newpacswork


# 挂载 只读 overlay 文件系统 
mount -t overlay overlay \
-o lowerdir=/2018:/2019:/2020,\
workdir=/newpacswork newpacs

其中 lowerdir 是原始目录，workdir 在使用中一直是空目录，是 overlay 需要的，最终目录为 newpacs 。使用以上命令挂载的新的目录与拆分前的目录结构一致，所有数据都在一个目录中。这里没有用到 overlay 的 upperdir 参数，所以挂载出来的目录是只读的。

如果启用 upperdir 参数，则挂载目录 newpacs 是可写的，所有改变的部分会存储至 upperdir 目录。修改后可读写的挂载命令如下：

# 准备 upperdir 目录
mkdir -p /newpacsupper


# 挂载 可读写 overlay 文件系统 
mount -t overlay overlay \
-o lowerdir=/2018:/2019:/2020,\
upperdir=/newpacsupper,\
workdir=/newpacswork /newpacs

注意 -o 选项后面的 lowerdir 、upperdir、workdir 逗号之间不能有空格，不然会报错。对于 lowerdir 来说，overlay 文件系统会将其作为只读目录处理，不会写入原目录。所有变动部分会体现在 upperdir 目录中。当删文件时，只会在 upperdir 目录中留下一个标记，并不会真的删除原目录内容。写入的文件也同样生成新的文件，不会覆盖 lowerdir 中的原文件。

overlay 文件在 docker 中用得比较多，这里我们把它拿来处理 PACS 存储迁移后文件合并的场景。

全文完。

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