问答题
1、请对UnionFS（联合文件系统）的实现原理做一个完整说明。
答：
用UnionFS来实现，镜像只读，但容器是可写
在镜像层上面分支创建一个可写层，可写层会覆盖镜像层，改动时不影响底层数据，实现了底层镜像的只读不能被修改。
将它们挂载到一个文件系统，在挂载点目录mountedfs中创建、删除修改文件时，具体保存在可写层upperlayer中。
读文件读先可写层，没有了再向下读镜像层，既实现多容器共享底层镜像节省资源，又能让每个容器拥有独立可写空间，删除容器只会删除可写层upperlayer，底层镜像可重复使用。
UnionFS实现了镜像的分层存储 和 容器的数据持久化
2、Docker 和 Overlay2、UnionFS 是一个什么样的关系？
答：
Overlay2是Docker默认的存储引擎
Overlay2是基于内核实现的，而UnionFS是基于软件包实现的
一、什么是UnionFS（联合文件系统）
UnionFS是一种分层虚拟文件系统 ，核心能力：把多个独立目录（层）合并成一个统一、可视化的挂载视图。
多层目录存在同名文件时，上层文件会覆盖下层文件，底层只读层不会被修改，是Docker镜像分层、容器读写的底层基石。
二、AUFS（UnionFS升级版）完整工作原理
AUFS是早期Docker使用的联合文件系统，也是UnionFS的实现分支，分为只读底层镜像层 、上层可写容器层两层结构。
1. 文件读取逻辑
多层目录从上至下优先级递减，挂载视图优先展示上层文件：
- 可写层upper存在文件 → 直接读取upper文件；
- upper无对应文件，逐层向下读取只读镜像层内容。
2. 新增文件逻辑
在容器内新建文件，文件只会写入upper可写层，底层只读镜像层完全不会改动，实现镜像层共享复用。
3. 文件删除：whiteout白文件机制
容器中删除镜像自带文件时，不会真正删除底层只读文件 ，而是在upper层生成特殊隐藏文件 .wh.文件名（白文件）。
AUFS识别到.wh.标记后，会在统一挂载视图中隐藏对应文件，达到"删除"视觉效果；底层原始镜像文件完整保留，多个容器可以继续共享底层镜像。
三、OverlayFS 三层标准结构（lower/upper/work）
Linux 3.18内核原生引入OverlayFS，替代AUFS成为主流，结构分为三个固定目录：
- lowerdir：只读底层层
存放镜像所有只读分层，多个容器可共用同一组lower目录，磁盘复用率高，不允许任何写入修改。 - upperdir：容器可写层
容器运行时所有新增、修改、删除操作全部存在此目录，每个容器独立专属upperdir。 - workdir：临时工作目录
OverlayFS内部操作缓存目录，文件重命名、删除、拷贝等操作的中转缓存，挂载期间目录不可被其他进程占用。
最终 merged 目录是对外统一挂载视图，用户/容器看到的整合后完整文件系统。
四、Docker 默认存储驱动：Overlay2
Overlay2是OverlayFS的优化增强版本，也是当前Docker默认存储驱动：
- 支持最多128层镜像堆叠，AUFS层数限制更低；
- 内核原生实现，无需额外补丁，性能、稳定性远超AUFS；
- 所有容器分层数据统一存放在宿主机路径：/var/lib/docker/overlay2。
宿主机目录拆解说明
进入/var/lib/docker/overlay2可以看到两类目录：
- 一串随机ID命名的分层目录：对应镜像每一层文件；
- 容器专属目录：内部包含
lower（记录底层只读层）、diff（等价upper可写层）、work、merged挂载视图。
启动容器后，容器内所有操作都会同步记录到对应diff可写目录。
五、CoW写时复制机制 + 容器数据销毁原理
1. CoW 写时复制（Copy-on-Write）
底层镜像文件只读，容器修改文件时触发CoW机制：
当容器需要修改lower只读层自带文件，不会直接改动底层文件，而是先把文件完整复制到upper可写层，再在副本上修改。
挂载视图展示upper内修改后的新文件，底层原始镜像文件保持原样，保障多容器共享镜像互不干扰。
2. 容器销毁数据丢失原理
镜像所有只读层持久化保存在磁盘，但是upper可写层仅属于当前运行容器 ：
执行docker rm删除容器时，Docker会直接清理该容器专属的upper、work目录，容器运行中新增、修改的所有数据全部永久丢失；底层镜像只读层不受影响，可被其他容器继续使用。