Linux-笔记 OverlayFS文件系统小应用恢复功能

前言

通过另一章节 OverlayFS文件系统入门中已经大致了解了原理，这里来实现一个小应用。通过前面介绍我们已经知道lowerdir是只读层，upperdir是可读写层，merged是合并层（挂载点），那么我们可以利用这个机制来实现一个恢复出厂的应用。

通过入门那章我们知道在挂载点的任何操作都只会影响upperdir，而lowerdir不影响，我们删除过挂载点的文件，这个文件本身是来自lowerdir的，但是删除后其实不会影响lowerdir，其实，我们也可以删除upperdir中的文件，也是不会影响lowerdir的，只会影响挂载点，因为挂载点是lowerdir与upperdir的合并。所以我们可以利用这个机制实现恢复出厂。

首先将我们想要保护的目录设置为lowerdir，upperdir与work我们另创建目录，最重要的点来了，那就是挂载点要选择我们指定的lowerdir，也就是自己挂自己，虽然原理上我们是不能直接操作lowerdir的，但是我们的挂载点也是lowerdir，挂载点是可以操作的。挂载以后我们就可以正常操作了，当我们想恢复出厂的时候就把upperdir中的相关对应的目录内容删除但不删除目录本身，删除后重新启动lowerdir就会恢复原样，而lowerdir也是我们的挂载点，从而实现恢复出厂。

理论上可以将整个根目录挂载上，从而实现全机的恢复出厂，但是后来通过验证会有些奇奇怪怪的问题出现，可能就是因为lowerdir本身是不可以直接操作的原因。所以这里只是为了验证可以实现。这里就以挂载

实现

1、先在根目录创建upper、work目录，并在各文件夹内初建opt目录，因为我们要实现根目录下opt目录的恢复出厂功能。

cd /
mkdir -p /upper/opt /work/opt

2、挂载文件系统，将/opt作为lowerdir挂载到/opt。

mount -t overlay overlay -o lowerdir=/opt,upperdir=/upper/opt,workdir=/work/opt /opt

3、在/opt内新建目录test，并在其内新建abc文件，模拟后续开发，然后去/upperdir查看。可以看到在挂载点也就是/opt下新建的文件在upperdir也出现了。

4、实现恢复出厂，将/upper/opt/内的所有内容清空，但是保留/upper/opt目录。然后查看/opt内是否还有之前新建的abc.txt，可以看到已经恢复出厂了。

5、可以看到这种方法是可以实现恢复出厂的。但是有一个问题就是每次开机都得自己去挂载，很麻烦，如果可以通过开机自动挂载就可以很方便，可以利用写一个脚本来实现自动挂载。删除upperdir目录的内容也可以写一个脚本，执行才方便。

脚本

1）挂载脚本

#!/bin/bash

echo "Start mounting OverlayFS for /opt"

# 处理 /opt 目录
dir="opt"
if [ -d /$dir ]; then
  echo "Processing directory: /$dir"
  workdir=/work/work_$dir
  updir=/upper/upper_$dir
  if [ ! -d $updir ]; then
    mkdir -p $updir
    echo "Created upper directory: $updir"
  fi
  if [ ! -d $workdir ]; then
    mkdir -p $workdir
    echo "Created work directory: $workdir"
  fi
  mount -t overlay overlay -o lowerdir=/$dir,upperdir=$updir,workdir=$workdir /$dir
  echo "Mounted overlay for: /$dir"
else
  echo "/$dir directory does not exist."
fi

echo "Finished mounting OverlayFS for /opt"

2）删除脚本

#!/bin/bash

TARGET_DIR="/upper"

# 检查目标目录是否存在
if [ ! -d "$TARGET_DIR" ]; then
  echo "Directory $TARGET_DIR does not exist."
  exit 1
fi

echo "Start cleaning contents of $TARGET_DIR"

# 查找 TARGET_DIR 中的所有子目录并删除其中文件
find "$TARGET_DIR" -type d | while read -r dir; do
  echo "Cleaning contents of directory: ${dir}"
  find "$dir" -maxdepth 1 -type f -exec rm -f {} +
done

echo "Finished cleaning contents of $TARGET_DIR"