配置overlay(overlayfs)根目錄掛載構建debian無盤工作站
據wikipedia描述overlayfs在2014年融入linux內核，其輕量和易用特性已在openwrt中應用，但在debian發行版本中還沒有直接使用overlayfs掛載根目錄的啟動選項。增加啟動選項需對啟動initrd進行相應改造，debian的initrt腳本已經預留了應用接口，使得應用overlayfs和無盤（或簡盤）工作變得相對簡單。
構建無盤工作站使用
TFTP+PXE啟動服務器 <=== QEMU客戶端
進行改造和測試
因需要在已安裝系統中改造initrd，首先分析mkinitramfs腳本，可以得到啟動腳本模板init使用的是/usr/share/initramfs-tools/init，進而分析該init腳本。
init腳本中掛載根目錄片段
| : : log_begin_msg "Mounting root file system" # Always load local and nfs (since these might be needed for /etc or # /usr, irrespective of the boot script used to mount the rootfs). . /scripts/local . /scripts/nfs . /scripts/${BOOT} parse_numeric ${ROOT} maybe_break mountroot mount_top mount_premount log_end_msg : : |
由此，在啟動服務器上構建TFTP和PXE啟動環境，配置PXE腳本啟動部分可以使用BOOT參數傳遞應用overlay
在scripts子目錄下需要增加overlay腳本文件，其中定義mountroot函數。
無盤工作使用tmpfs內存文件作為根目錄。
| : : #Use general mapping functions . /scripts/functions #Load related kernel modules modprobe overlay modprobe squashfs modprobe tmpfs #Setup overlay base directory mkdir –p /overlay : : |
overlay需要底層根目錄作為只讀的基礎結構，在openwrt中使用flash區塊，而在無盤環境內可以考慮多種選擇，直接使用initrt的根目錄，nfs掛載，本地squash鏡像，遠程squash鏡像。
為保證無盤環境，而因initrd鏡像的系統功能是不完整的，因debian的initrt環境下已有tftp客戶端，在這裏使用遠程squash鏡像方式。
（在單網卡環境下，nfs根掛載和overlayfs存在耦合性問題，並造成操作系統網絡連接和應用系統存在配置幹擾，造成系統網絡不完整或不穩定，如需nfs根掛載，需使用至少雙網卡方式，減少基礎系統連接和應用網絡的依賴和影響。因此種方式增加配置復雜程度且與overlay主題無關，不選擇使用）
可以將squash鏡像放置在pxe的tftp服務器上，debian(stretch)的最簡安裝系統後大約使用1.5G硬盤，squash鏡像可以壓縮到200M，在100M網絡環境下傳輸30s左右。
補充後續腳本
| : : #Setup overlay mapping directories mkdir -p /overlay/lower mkdir -p /overlay/upper mkdir -p /overlay/work : : #Recieve squash image and mount tftp –g –l /overlay/$SQUASHIMAGE –r $REMOTESQUASHIMAGE $PXEHOST mount –t squashfs /overlay/$SQUASHIMAGE /overlay/lower : : |
debian的initrd環境中使用/root作為根掛載的準備目錄，後續/dev，/proc，/sys等系統配置已有相應腳本，所以僅在overlay腳本中映射掛載/root即可
| : : mount –t overlay overlay /root –o lowerdir=/overlay/lower,upperdir=/overlay/upper,workdir=/overlay/work : : |
問題記錄：
- 制作squash鏡像的時候需要將原來系統的/etc/fstab的根目錄和swap條目刪除，stretch版本系統使用systemd，雖不影響使用，缺失映射盤會有很長超時等待
- 制作initrd鏡像時，如需對鏡像內容確認，可以恢復至本地文件夾，但最近版initrd使用了合成模式（不太明白原因），導致如果單純做cpio的輸出僅包含kernel/x86/microcode下面的內容，使用合成命令(cpio -id ; zcat | cpio -id) < ../$OUTFILE可以解析所有內容
配置overlay(overlayfs)根目錄掛載構建debian無盤工作站