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Device Mapper是基于內(nèi)核的框架，支持Linux上的許多高級(jí)卷管理技術(shù)。Docker的devicemapper存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)程序利用此框架的精簡(jiǎn)配置和快照功能進(jìn)行鏡像和容器管理。本文將Device Mapper存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)程序稱(chēng)為devicemapper，并將內(nèi)核框架稱(chēng)為Device Mapper。
對(duì)于支持它的系統(tǒng)，devicemapper支持包含在Linux內(nèi)核中。但是，需要特定配置才能將其用于Docker。例如，在RHEL或CentOS的股票安裝中，Docker將默認(rèn)為overlay，這不是受支持的配置。
devicemapper驅(qū)動(dòng)程序使用專(zhuān)用于Docker的塊設(shè)備，并在塊級(jí)而不是文件級(jí)運(yùn)行。這些設(shè)備可以通過(guò)將物理存儲(chǔ)添加到Docker主機(jī)來(lái)擴(kuò)展，并且它們比在操作系統(tǒng)級(jí)別使用文件系統(tǒng)更好。
如果您在RHEL，CentOS或Oracle Linux上使用Docker EE，則必須使用devicemapper 存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)程序。
先決條件
devicemapper存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)程序是RHEL，CentOS和Oracle Linux上唯一支持Docker EE和商業(yè)支持Docker Engine（CS-Engine）的存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)程序。請(qǐng)參閱產(chǎn)品兼容性表格。
devicemapper在CentOS，F(xiàn)edora，Ubuntu或Debian上運(yùn)行的Docker CE也受支持。
更改存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)程序?qū)⑹鼓褎?chuàng)建的任何容器在本地系統(tǒng)上都不可訪問(wèn)。使用
docker save保存的容器，并推動(dòng)現(xiàn)有圖像多克爾集線器或私人倉(cāng)庫(kù)，讓你不必后重新創(chuàng)建它們。
使用devicemapper存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)程序配置Docker
在遵循這些程序之前，您必須先滿足所有先決條件。
配置loop-lvm測(cè)試模式
此配置僅適用于測(cè)試。環(huán)回設(shè)備速度慢且資源密集，并且需要您以特定大小在磁盤(pán)上創(chuàng)建文件。他們還可以引入競(jìng)爭(zhēng)條件。他們應(yīng)該進(jìn)行測(cè)試，因?yàn)榘惭b更容易。
對(duì)于生產(chǎn)系統(tǒng)，請(qǐng)參閱為生產(chǎn)配置direct-lvm模式。
停止Docker。$ sudo systemctl stop docker
2. 編輯/etc/docker/daemon.json。如果它還不存在，請(qǐng)創(chuàng)建。假設(shè)文件為空，請(qǐng)?zhí)砑右韵聝?nèi)容。{ "storage-driver": "devicemapper" }查看每個(gè)存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)程序的所有存儲(chǔ)選項(xiàng)：
- [Stable](../../../reference/commandline/dockerd/index#storage-driver-options)- [Edge](https://docs.docker.com/edge/engine/reference/commandline/dockerd/#storage-driver-options)
如果daemon.json文件包含格式錯(cuò)誤的JSON，Docker將無(wú)法啟動(dòng)。
啟動(dòng)Docker。$ sudo systemctl start docker
驗(yàn)證守護(hù)進(jìn)程正在使用
devicemapper存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)程序。使用docker info命令并尋找Storage Driver。$ docker info 容器：0 正在運(yùn)行：0 已暫停：0 已停止：0 圖像：0 服務(wù)器版本：17.03.1-ce存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)程序：devicemapper 池名稱(chēng)：docker-202：1-8413957-pool 池大?。?5.54 kB 基本設(shè)備大小：10.74 GB 備份文件系統(tǒng)：xfs 數(shù)據(jù)文件：/ dev/loop0 元數(shù)據(jù)文件：/dev/loop1 使用的數(shù)據(jù)空間：11.8 MB 數(shù)據(jù)空間總數(shù)：107.4 GB 數(shù)據(jù)空間可用：7.44 GB 使用的元數(shù)據(jù)空間：581.6 kB 元數(shù)據(jù)空間總數(shù)：2.147 GB 可用元數(shù)據(jù)空間：2.147 GB 精簡(jiǎn)池最小可用空間：10.74 GB Udev同步支持：true 延遲刪除已啟用：false 延遲刪除已啟用：false 延期刪除設(shè)備計(jì)數(shù)：0 數(shù)據(jù)循環(huán)文件：/var/lib/docker/devicemapper/devicemapper/data 元數(shù)據(jù)循環(huán)文件：/var/lib/docker/devicemapper/devicemapper/metadata 庫(kù)版本：1.02.135-RHEL7 (2016-11-16) <output truncated>
該主機(jī)在運(yùn)行的loop-lvm節(jié)點(diǎn)，這是不支持在生產(chǎn)系統(tǒng)上。這是由以下事實(shí)表明的：Data loop filea和a Metadata loop file在文件下/var/lib/docker/devicemapper/devicemapper。這些是回送加載的稀疏文件。對(duì)于生產(chǎn)系統(tǒng)，請(qǐng)參閱為生產(chǎn)配置direct-lvm模式。
配置direct-lvm模式進(jìn)行生產(chǎn)
使用devicemapper存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)程序的生產(chǎn)主機(jī)必須使用direct-lvm模式。該模式使用塊設(shè)備來(lái)創(chuàng)建精簡(jiǎn)池。這比使用回送設(shè)備更快，更高效地使用系統(tǒng)資源，并且塊設(shè)備可以根據(jù)需要增長(zhǎng)。但是，loop-lvm模式需要更多的設(shè)置。
在滿足先決條件之后，請(qǐng)按照以下步驟將Docker配置為devicemapper以direct-lvm模式使用存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)程序。
警告：更改存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)程序?qū)⑹鼓褎?chuàng)建的任何容器在本地系統(tǒng)上都無(wú)法訪問(wèn)。使用
docker save保存的容器，并推動(dòng)現(xiàn)有圖像多克爾集線器或私人倉(cāng)庫(kù)，這樣就不需要以后重新創(chuàng)建。
允許Docker配置direct-lvm模式
在Docker 17.06及更高版本中，Docker可以為您管理塊設(shè)備，簡(jiǎn)化direct-lvm模式配置。這僅適用于新的Docker設(shè)置。您只能使用一個(gè)塊設(shè)備。如果您需要使用多個(gè)塊設(shè)備，請(qǐng)手動(dòng)配置direct-lvm模式。添加了以下新的配置選項(xiàng)：
Option | Description | Required? | Default | Example |
|---|---|---|---|---|
dm.directlvm_device | The path to the block device to configure for direct-lvm. | Yes | dm.directlvm_device="/dev/xvdf" | |
dm.thinp_percent | The percentage of space to use for storage from the passed in block device. | No | 95 | dm.thinp_percent=95 |
dm.thinp_metapercent | The percentage of space to for metadata storage from the passed=in block device. | No | 1 | dm.thinp_metapercent=1 |
dm.thinp_autoextend_threshold | The threshold for when lvm should automatically extend the thin pool as a percentage of the total storage space. | No | 80 | dm.thinp_autoextend_threshold=80 |
dm.thinp_autoextend_percent | The percentage to increase the thin pool by when an autoextend is triggered. | No | 20 | dm.thinp_autoextend_percent=20 |
dm.directlvm_device_force | Whether to format the block device even if a filesystem already exists on it. If set to false and a filesystem is present, an error is logged and the filesystem is left intact. | No | false | dm.directlvm_device_force=true |
編輯daemon.json文件并設(shè)置適當(dāng)?shù)倪x項(xiàng)，然后重新啟動(dòng)Docker以使更改生效。以下daemon.json設(shè)置了上表中的所有選項(xiàng)。
{ "storage-driver": "devicemapper", "storage-opts": [ "dm.directlvm_device=/dev/xdf", "dm.thinp_percent=95", "dm.thinp_metapercent=1", "dm.thinp_autoextend_threshold=80", "dm.thinp_autoextend_percent=20", "dm.directlvm_device_force=false" ]}查看每個(gè)存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)程序的所有存儲(chǔ)選項(xiàng)：
Stable
Edge
重新啟動(dòng)Docker以使更改生效。Docker會(huì)調(diào)用這些命令為您配置塊設(shè)備。
警告：在Docker為您準(zhǔn)備好塊設(shè)備后更改這些值不受支持，并且會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤。
您仍然需要執(zhí)行定期維護(hù)任務(wù)。
手動(dòng)配置direct-lvm模式
以下過(guò)程將創(chuàng)建配置為精簡(jiǎn)池的邏輯卷，以用作存儲(chǔ)池的備份。它假定您有一個(gè)備用塊設(shè)備，/dev/xvdf并有足夠的空間來(lái)完成任務(wù)。設(shè)備標(biāo)識(shí)符和音量大小在您的環(huán)境中可能不同，您應(yīng)該在整個(gè)過(guò)程中替換您自己的值。該過(guò)程還假定Docker守護(hù)進(jìn)程處于該stopped狀態(tài)。
確定要使用的塊設(shè)備。該設(shè)備將位于
/dev/（如/dev/xvdf）下，并且需要足夠的可用空間來(lái)存儲(chǔ)主機(jī)將運(yùn)行的工作負(fù)載的映像和容器層。理想情況下，這將是一個(gè)固態(tài)硬盤(pán)。
2. 停止Docker。$ sudo systemctl stop docker
3. 安裝下列軟件包：
- **RHEL / CentOS**: `device-mapper-persistent-data`, `lvm2`, and all dependencies
- **Ubuntu / Debian**: `thin-provisioning-tools`, `lvm2`, and all dependencies
4. 使用該pvcreate命令在步驟1中創(chuàng)建塊設(shè)備上的物理卷。替換您的設(shè)備名稱(chēng)/dev/xvdf。 警告：接下來(lái)的幾個(gè)步驟是破壞性的，所以請(qǐng)確保您指定了正確的設(shè)備！
$ sudo pvcreate/dev/xvdf 物理卷“/dev/xvdf”已成功創(chuàng)建。
5. docker使用該vgcreate命令在同一設(shè)備上創(chuàng)建一個(gè)卷組。$ sudo vgcreate docker/dev/xvdf成功創(chuàng)建卷組“docker”
6. 創(chuàng)建兩個(gè)命名的邏輯卷thinpool并thinpoolmeta使用該lvcreate命令。最后一個(gè)參數(shù)指定可用空間的大小，以便在空間不足時(shí)自動(dòng)擴(kuò)展數(shù)據(jù)或元數(shù)據(jù)，作為臨時(shí)性缺口。這些是推薦值。$ sudo lvcreate --wipesignatures y -n thinpool docker -l 95％VG 創(chuàng)建邏輯卷“thinpool”。$ sudo lvcreate --wipesignatures y -n thinpoolmeta docker -l 1％VG 創(chuàng)建邏輯卷“thinpoolmeta”。
6. 使用該lvconvert命令將卷轉(zhuǎn)換為精簡(jiǎn)池和精簡(jiǎn)池元數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)位置。$ sudo lvconvert -y \ --zero n \ -c 512K \ --thinpool docker/thinpool \ --poolmetadata
警告：使用元數(shù)據(jù)擦除將邏輯卷docker/thinpool和docker/thinpoolmeta轉(zhuǎn)換為精簡(jiǎn)池的數(shù)據(jù)和元數(shù)據(jù)卷。這將破壞邏輯卷的內(nèi)容（文件系統(tǒng)等）將docker/thinpool轉(zhuǎn)換為精簡(jiǎn)池。
7. 通過(guò)lvm配置文件配置精簡(jiǎn)池的自動(dòng)擴(kuò)展。$ sudo vi /etc/lvm/profile/docker-thinpool.profile
8. 指定thin_pool_autoextend_threshold和thin_pool_autoextend_percent值。 thin_pool_autoextend_threshold是lvm嘗試自動(dòng)擴(kuò)展可用空間之前所用空間的百分比（100 =disabled，不推薦）。 thin_pool_autoextend_percent是自動(dòng)擴(kuò)展時(shí)添加到設(shè)備的空間量（0 = disabled）。當(dāng)磁盤(pán)使用率達(dá)到80％時(shí)，下面的示例將增加20％的容量。激活{ thin_pool_autoextend_threshold=80 thin_pool_autoextend_percent=20 } 保存文件。
9. 使用該lvchange命令應(yīng)用LVM配置文件。$ sudo lvchange --metadataprofile docker-thinpool docker/thinpool邏輯卷docker/thinpool已更改。
10. 啟用對(duì)主機(jī)上邏輯卷的監(jiān)視。沒(méi)有這一步，即使存在LVM配置文件，自動(dòng)擴(kuò)展也不會(huì)發(fā)生。$ sudo lvs -o+seg_monitor LV VG Attr LSize Pool Origin Data% Meta% Move Log Cpy%Sync Convert Monitor thinpool docker twi-a-t--- 95.00g 0.00 0.01 monitored
11. 如果您以前曾經(jīng)在此主機(jī)上運(yùn)行過(guò)Docker，或者/var/lib/docker/存在，請(qǐng)將其移出，以便Docker可以使用新的LVM池來(lái)存儲(chǔ)映像和容器的內(nèi)容。$ mkdir /var/lib/docker.bk $ mv /var/lib/docker/* /var/lib/docker.bk 如果以下任何步驟失敗并且您需要恢復(fù)，您可以刪除/var/lib/docker并替換為/var/lib/docker.bk。
12. 編輯/etc/docker/daemon.json并配置devicemapper存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)程序所需的選項(xiàng)。如果該文件先前為空，則應(yīng)該包含以下內(nèi)容： 注意：dm.use_deferred_deletion=true使用默認(rèn)內(nèi)核版本3.18時(shí)，RHEL，CentOS或Ubuntu 14.04尚不支持延遲刪除選項(xiàng)。
{ "storage-driver": "devicemapper", "storage-opts": "dm.thinpooldev=/dev/mapper/docker-thinpool", "dm.use_deferred_removal=true", "dm.use_deferred_deletion=true" }
啟動(dòng)Docker。 systemd：$ sudo systemctl start docker 服務(wù)：$ sudo service docker start
2. 驗(yàn)證Docker是否正在使用新配置docker info。$ docker info容器：0運(yùn)行：0暫停：0已停止：0映像：0服務(wù)器版本：17.03.1-ce存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)程序：devicemapper池名稱(chēng)：docker-thinpool池大小：524.3 kB基本設(shè)備大?。?0.74 GB備份文件系統(tǒng)： xfs數(shù)據(jù)文件：元數(shù)據(jù)文件：使用的數(shù)據(jù)空間：19.92 MB數(shù)據(jù)空間總數(shù)：102 GB數(shù)據(jù)空間可用：102 GB使用的元數(shù)據(jù)空間：147.5 kB元數(shù)據(jù)空間總計(jì)：1.07 GB元數(shù)據(jù)空間：1.069 GB精簡(jiǎn)池最小可用空間：10.2 GB Udev的同步支持：真遞延去除啟用：真遞延刪除啟用：真實(shí)延遲刪除設(shè)備數(shù)量：0庫(kù)版本：1.02.135-RHEL7（2016年11月16日）<output truncated>如果Docker配置正確時(shí)，Data file和Metadata file將是空白的，并且池名將會(huì)是docker-thinpool。
3. 驗(yàn)證配置正確后，可以刪除/var/lib/docker.bk包含以前配置的目錄。$ rm -rf /var/lib/docker.bk
管理devicemapper
監(jiān)視精簡(jiǎn)池
不要單獨(dú)依靠LVM自動(dòng)擴(kuò)展。卷組可以自動(dòng)擴(kuò)展，但是卷仍能寫(xiě)滿。您可以使用lvs或監(jiān)視卷上的可用空間lvs -a。考慮在操作系統(tǒng)級(jí)別使用監(jiān)控工具，例如Nagios。
要查看LVM日志，您可以使用journalctl：
$ journalctl -fu dm-event.service
如果您遇到精簡(jiǎn)池問(wèn)題，可以將存儲(chǔ)選項(xiàng)設(shè)置dm.min_free_space為一個(gè)值（表示百分比）/etc/docker.daemon.json。例如，將其設(shè)置為10在可用空間達(dá)到或接近10％時(shí)確保操作失敗并發(fā)出警告。請(qǐng)參閱Engine守護(hù)程序參考中的存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)程序選項(xiàng)。
增加正在運(yùn)行的設(shè)備的容量
您可以增加正在運(yùn)行的精簡(jiǎn)池設(shè)備上的池的容量。如果數(shù)據(jù)的邏輯卷已滿并且卷組處于滿負(fù)荷狀態(tài)，這很有用。具體過(guò)程取決于您是使用loop-lvm精簡(jiǎn)池還是直接使用lvm精簡(jiǎn)池。
調(diào)整loop-lvm精簡(jiǎn)池的大小
調(diào)整loop-lvm精簡(jiǎn)池的最簡(jiǎn)單方法是使用device_tool實(shí)用程序，但可以使用操作系統(tǒng)實(shí)用程序。
使用device_tool實(shí)用程序
在Docker Github存儲(chǔ)庫(kù)device_tool.go的contrib/目錄中提供了一個(gè)社區(qū)貢獻(xiàn)的腳本。您可以使用此工具調(diào)整loop-lvm精簡(jiǎn)池的大小，避免上述漫長(zhǎng)的過(guò)程。此工具無(wú)法保證正常工作，但您只能loop-lvm在非生產(chǎn)系統(tǒng)上使用。
如果您不想使用device_tool，則可以手動(dòng)調(diào)整精簡(jiǎn)池的大?。ǎse-operating-system-utilities）。
要使用該工具，請(qǐng)克隆Github存儲(chǔ)庫(kù)，更改為
contrib/docker-device-tool，并按照其中的說(shuō)明README.md編譯該工具。
2. 使用該工具。以下示例將精簡(jiǎn)池的大小調(diào)整為200GB。$ ./device_tool resize 200GB
使用操作系統(tǒng)工具
如果您不想使用設(shè)備工具實(shí)用程序，則可以loop-lvm使用以下步驟手動(dòng)調(diào)整精簡(jiǎn)池的大小。
在loop-lvm模式中，回送設(shè)備用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，另一個(gè)用于存儲(chǔ)元數(shù)據(jù)。loop-lvm模式僅支持測(cè)試，因?yàn)樗哂酗@著的性能和穩(wěn)定性缺陷。
如果您使用的loop-lvm模式，輸出docker info會(huì)顯示文件路徑Data loop file和Metadata loop file：
$ docker info |grep 'loop file' Data loop file: /var/lib/docker/devicemapper/devicemapper/data Metadata loop file: /var/lib/docker/devicemapper/devicemapper/metadata
按照以下步驟增加精簡(jiǎn)池的大小。在此示例中，精簡(jiǎn)池為100 GB，并增加到200 GB。
列出設(shè)備的大小。$ sudo ls -lh /var/lib/docker/devicemapper/devicemapper/ total 1175492 -rw------- 1 root root 100G Mar 30 05:22 data -rw------- 1 root root 2.0G Mar 31 11:17 metadata
2. data使用該truncate命令將文件的大小增大到200 G，該命令用于增加或減小文件的大小。請(qǐng)注意，減小尺寸是一種破壞性操作。$ sudo truncate -s 200G /var/lib/docker/devicemapper/devicemapper/data
3. 驗(yàn)證文件大小已更改。$ sudo ls -lh /var/lib/docker/devicemapper/devicemapper/ total 1.2G -rw------- 1 root root 200G Apr 14 08:47 data -rw------- 1 root root 2.0G Apr 19 13:27 metadat
4. 環(huán)回文件已在磁盤(pán)上更改，但未在內(nèi)存中更改。列出內(nèi)存中環(huán)回設(shè)備的大小，以GB為單位。重新加載，然后再次列出大小。重新加載后，大小為200 GB。$ echo $ $(sudo blockdev --getsize64 /dev/loop0) / 1024 / 1024 / 1024 100 $ sudo losetup -c /dev/loop0 $ echo $ $(sudo blockdev --getsize64 /dev/loop0) / 1024 / 1024 / 1024 200
5. 重新加載devicemapper精簡(jiǎn)池。a. 先獲取泳池名稱(chēng)。池名稱(chēng)是第一個(gè)由其分隔的字段:。這個(gè)命令提取它。$ sudo dmsetup status | grep'thin-pool'| awk -F':'{'print $ 1'} docker-8:1-123141-pool b.轉(zhuǎn)儲(chǔ)精簡(jiǎn)池的設(shè)備映射表。$ sudo dmsetup table docker-8:1-123141-pool 0 209715200-pool 7:1 7:0 128 32768 1 skip_block_zeroing c. 使用輸出的第二個(gè)字段計(jì)算精簡(jiǎn)池的總部分。該數(shù)字以512-k扇區(qū)表示。一個(gè)100G文件有209715200個(gè)512-k扇區(qū)。如果你把這個(gè)數(shù)字加倍到200G，你會(huì)得到419430400個(gè)512k扇區(qū)。d. 使用以下三個(gè)重新加載具有新扇區(qū)號(hào)的精簡(jiǎn)池dmsetup命令。$ sudo dmsetup suspend docker-8:1-123141-pool $ sudo dmsetup reload docker-8:1-123141-pool --table'0 419430400 thin-pool7:1 7:0 128 32768 1 skip_block_zeroing'$ sudo dmsetup resume docker-8:1-123141-pool
調(diào)整直接lvm精簡(jiǎn)池的大小
要擴(kuò)展direct-lvm精簡(jiǎn)池，您需要首先將新的塊設(shè)備附加到Docker主機(jī)，并記下內(nèi)核分配給它的名稱(chēng)。在這個(gè)例子中，新的塊設(shè)備是/dev/xvdg。
按照此步驟擴(kuò)展direct-lvm精簡(jiǎn)池，替換您的塊設(shè)備和其他參數(shù)以適合您的情況。
收集有關(guān)您的卷組的信息。使用此
pvdisplay命令查找您的精簡(jiǎn)池當(dāng)前正在使用的物理塊設(shè)備以及卷組的名稱(chēng)。$ sudo pvdisplay |grep 'VG Name' PV Name /dev/xvdf VG Name docker
在以下步驟中，根據(jù)需要替換塊設(shè)備或卷組名稱(chēng)。
使用上一步中的
vgextend命令VG Name和新塊設(shè)備的名稱(chēng)擴(kuò)展卷組。$ sudo vgextend docker /dev/xvdg Physical volume "/dev/xvdg" 已成功創(chuàng)建。卷組“docker”已成功擴(kuò)展
2. 擴(kuò)展docker/thinpool邏輯卷。該命令立即使用100％的體積，而不會(huì)自動(dòng)擴(kuò)展。要擴(kuò)展元數(shù)據(jù)精簡(jiǎn)池，請(qǐng)使用docker/thinpool_tmeta。docker/thinpool_tmeta. $ sudo lvextend -l+100%FREE -n docker/thinpool 邏輯卷docker/thinpool_tdata的大小從95.00 GiB（24319個(gè)擴(kuò)展盤(pán)區(qū)）變?yōu)?98.00個(gè)GiB（50688個(gè)盤(pán)區(qū)）。邏輯卷docker/thinpool_tdata已成功調(diào)整大小。
3. 使用Data Space Available輸出中的字段驗(yàn)證新的精簡(jiǎn)池大小docker info。如果您擴(kuò)展了docker/thinpool_tmeta邏輯卷，請(qǐng)查找Metadata Space Available。存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)程序：devicemapper池名稱(chēng)：docker-thinpool池塊大?。?24.3 kB基本設(shè)備大?。?0.74 GB備份文件系統(tǒng)：xfs數(shù)據(jù)文件：元數(shù)據(jù)文件：使用的數(shù)據(jù)空間：212.3 MB數(shù)據(jù)空間總計(jì)：212.6 GB數(shù)據(jù)空間可用：212.4 GB元數(shù)據(jù)已用空間：286.7 kB元數(shù)據(jù)空間總計(jì)：1.07 GB元數(shù)據(jù)空間可用：1.069 GB <output truncated>
devicemapper存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)是怎么工作的
警告：不要直接操作其中的任何文件或目錄
/var/lib/docker/。這些文件和目錄由Docker管理。
lsblk從操作系統(tǒng)的角度來(lái)看，使用該命令可以查看設(shè)備及其池：
$ sudo lsblk NAME MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINT xvda 202:0 0 8G 0 disk └─xvda1 202:1 0 8G 0 part /xvdf 202:80 0 100G 0 disk ├─docker-thinpool_tmeta 253:0 0 1020M 0 lvm │ └─docker-thinpool 253:2 0 95G 0 lvm └─docker-thinpool_tdata 253:1 0 95G 0 lvm └─docker-thinpool 253:2 0 95G 0 lvm
使用mount命令查看Docker正在使用的安裝點(diǎn)：
$ mount |grep devicemapper/dev/xvda1 on /var/lib/docker/devicemapper type xfs (rw,relatime,seclabel,attr2,inode64,noquota)
在使用時(shí)devicemapper，Docker會(huì)將圖像和圖層內(nèi)容存儲(chǔ)在精簡(jiǎn)池中，并通過(guò)將它們安裝在容器的子目錄下將它們公開(kāi)在容器中/var/lib/docker/devicemapper/。
映像和容器層在磁盤(pán)上
/var/lib/docker/devicemapper/metadata/目錄包含有關(guān)Devicemapper配置本身的元數(shù)據(jù)以及有關(guān)存在的每個(gè)圖像和容器層的元數(shù)據(jù)。devicemapper存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)程序使用快照，這個(gè)元數(shù)據(jù)包含有關(guān)這些快照的信息。這些文件是JSON格式。
/var/lib/devicemapper/mnt/目錄包含存在的每個(gè)圖像和容器圖層的裝入點(diǎn)。圖像層掛載點(diǎn)為空，但容器的掛載點(diǎn)顯示容器的文件系統(tǒng)，因?yàn)樗@示在容器內(nèi)。
圖像分層和共享
devicemapper存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)程序使用專(zhuān)用的塊設(shè)備，而不是格式化的文件系統(tǒng)，并在copy-on-write（CoW）操作上以獲得最大性能的塊級(jí)的文件進(jìn)行操作。
Snapshots
devicemapper另一個(gè)功能是使用快照（有時(shí)也稱(chēng)為精簡(jiǎn)設(shè)備或虛擬設(shè)備），它將每層中引入的差異存儲(chǔ)為非常小的輕量級(jí)精簡(jiǎn)池?？煺仗峁┝嗽S多好處：
容器之間共享的圖層只能存儲(chǔ)在磁盤(pán)上一次，除非它們是可寫(xiě)的。例如，如果您有10張全部基于的不同圖像
alpine，則alpine圖像及其所有父圖像只會(huì)在磁盤(pán)上存儲(chǔ)一次。
快照是copy-on-write（CoW）策略的實(shí)現(xiàn)。這意味著給定的文件或目錄只有在容器被修改或刪除時(shí)才會(huì)被復(fù)制到容器的可寫(xiě)層。
由于
devicemapper在塊級(jí)別運(yùn)行，因此可以同時(shí)修改可寫(xiě)層中的多個(gè)塊。
快照可以使用標(biāo)準(zhǔn)的操作系統(tǒng)級(jí)備份工具進(jìn)行備份。只需復(fù)制一份
/var/lib/docker/devicemapper/。
Devicemapper工作流程
當(dāng)您使用devicemapper存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)程序啟動(dòng)Docker時(shí)，所有與映像和容器圖層相關(guān)的對(duì)象都將存儲(chǔ)在/var/lib/docker/devicemapper/其中，并由一個(gè)或多個(gè)塊級(jí)設(shè)備（環(huán)回設(shè)備（僅測(cè)試）或物理磁盤(pán)）支持。
所述基部設(shè)備是最低級(jí)的對(duì)象。這是精簡(jiǎn)池本身。你可以使用它來(lái)檢查它
docker info。它包含一個(gè)文件系統(tǒng)。這個(gè)基礎(chǔ)設(shè)備是每個(gè)圖像和容器層的起點(diǎn)。基礎(chǔ)設(shè)備是Device Mapper的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，而不是Docker層。
有關(guān)基礎(chǔ)設(shè)備和每個(gè)圖像或容器圖層的元數(shù)據(jù)
/var/lib/docker/devicemapper/metadata/以JSON格式存儲(chǔ)。這些圖層是寫(xiě)入時(shí)復(fù)制快照，這意味著它們是空的，直到它們與父圖層分離。
每個(gè)容器的可寫(xiě)入層都安裝在一個(gè)安裝點(diǎn)中
/var/lib/docker/devicemapper/mnt/。每個(gè)只讀圖像層和每個(gè)停止的容器都存在一個(gè)空目錄。
每個(gè)圖像圖層都是其下面圖層的快照。每幅圖像的最底層是存儲(chǔ)在池中的基礎(chǔ)設(shè)備的快照。運(yùn)行容器時(shí)，它是容器所基于的映像的快照。以下示例顯示了一個(gè)具有兩個(gè)運(yùn)行容器的Docker主機(jī)。第一個(gè)是ubuntu容器，第二個(gè)是busybox容器。
容器用devicemapper讀取和寫(xiě)入的工作方式
讀取文件
與devicemapper，讀取發(fā)生在塊級(jí)別。下圖顯示了讀取0x44f示例容器中的單個(gè)塊()的高級(jí)過(guò)程。
應(yīng)用程序0x44f在容器中發(fā)出塊請(qǐng)求。由于容器是圖像的精簡(jiǎn)快照，它沒(méi)有該塊，但它具有一個(gè)指向最接近的父圖像上存在的塊的指針，并從那里讀取該塊。該塊現(xiàn)在存在于容器的內(nèi)存中。
編寫(xiě)文件
編寫(xiě)新文件：使用devicemapper驅(qū)動(dòng)程序，將新數(shù)據(jù)寫(xiě)入容器是通過(guò)按需分配操作完成的。新文件的每個(gè)塊都分配在容器的可寫(xiě)層中，并且塊寫(xiě)入那里。
更新現(xiàn)有文件：文件的相關(guān)塊從最近的圖層中讀取。當(dāng)容器寫(xiě)入文件時(shí)，只有修改后的塊被寫(xiě)入容器的可寫(xiě)層。
刪除文件或目錄：當(dāng)您刪除容器可寫(xiě)層中的文件或目錄時(shí)，或者圖像層刪除其父層中存在的文件時(shí)，devicemapper存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)程序?qū)⒔厝?duì)該文件或目錄的進(jìn)一步讀取嘗試，并作出響應(yīng)文件或目錄不存在。
編寫(xiě)然后刪除文件：如果容器寫(xiě)入文件并稍后刪除文件，則所有這些操作都發(fā)生在容器的可寫(xiě)層中。在這種情況下，如果你正在使用direct-lvm，塊被釋放。如果您使用loop-lvm，塊可能不會(huì)被釋放。這是不用于loop-lvm生產(chǎn)的另一個(gè)原因。
設(shè)備映射器和Docker性能
allocate-on demand性能影響：devicemapper存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)程序使用allocate-on-demand操作將精簡(jiǎn)池中的新塊分配到容器的可寫(xiě)層。每個(gè)塊都是64KB，所以這是用于寫(xiě)入的最小空間量。
寫(xiě)時(shí)復(fù)制性能影響：容器首次修改特定塊時(shí)，該塊將寫(xiě)入容器的可寫(xiě)層。因?yàn)檫@些寫(xiě)操作發(fā)生在塊的級(jí)別而不是文件，所以性能影響最小化。但是，編寫(xiě)大量數(shù)據(jù)塊仍然會(huì)對(duì)性能產(chǎn)生負(fù)面影響，并且
devicemapper在此場(chǎng)景中，存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)程序?qū)嶋H上可能比其他存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)程序的性能更差。對(duì)于寫(xiě)入繁重的工作負(fù)載，應(yīng)使用完全繞過(guò)存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)程序的數(shù)據(jù)卷。
性能最佳實(shí)踐
在使用devicemapper存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)程序時(shí)要記住這些事項(xiàng)以最大限度地提高性能。
使用
direct-lvm：loop-lvm模式不是高性能的，不應(yīng)該在生產(chǎn)中使用。
使用快速存儲(chǔ)：固態(tài)硬盤(pán)（SSD）比旋轉(zhuǎn)磁盤(pán)提供更快的讀取和寫(xiě)入速度。
內(nèi)存使用情況：
devicemapper使用比其他一些存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)程序更多的內(nèi)存。每個(gè)啟動(dòng)的容器都會(huì)將其文件的一個(gè)或多個(gè)副本加載到內(nèi)存中，具體取決于同時(shí)修改同一文件的塊數(shù)。由于內(nèi)存壓力，devicemapper存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)程序可能不是高密度用例中某些工作負(fù)載的正確選擇。
將卷用于寫(xiě)入繁重的工作負(fù)載：卷為寫(xiě)入繁重的工作負(fù)載提供最佳和最可預(yù)測(cè)的性能。這是因?yàn)樗鼈兝@過(guò)了存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)程序，并且不會(huì)產(chǎn)生精簡(jiǎn)配置和寫(xiě)入時(shí)復(fù)制引入的任何潛在開(kāi)銷(xiāo)。卷還有其他好處，例如允許您在容器之間共享數(shù)據(jù)，并且即使在沒(méi)有正在運(yùn)行的容器正在使用它們時(shí)也會(huì)持久存在。
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