ContainerDateisystem

ContainerDateisystem bezeichnet die Dateisystemarchitektur, die von Containerisierungslösungen verwendet wird, um das Dateisystem eines Containers vom Host-Dateisystem zu isolieren. Es ermöglicht das gemeinsame Nutzen von Images über mehrere Container hinweg, während jeder Container einen eigenen, schreibbaren Layer besitzt.

Aufbau und Funktionsweise: Ein Container läuft auf einem Satz von Image-Layern, die read-only sind. Beim Start wird ein separater Schreib-Layer hinzugefügt, der Copy-on-Write-Mechanismen nutzt. Änderungen bleiben im Schreib-Layer lokal zum Container. Dadurch lassen sich Images effizient teilen, und neue Container können schnell gestartet werden.

Speicher-Backends und Layering: In Linux-Umgebungen sind OverlayFS-basierte Treiber wie overlay2 üblich, daneben existieren Alternativen wie AUFS, Btrfs, ZFS oder Device Mapper. Der gewählte Storage-Driver beeinflusst Leistung, Dateiattribute und Skalierbarkeit. Windows-Container verwenden andere, plattformabhängige Ansätze. Images bestehen aus mehreren Schichten; beim Ausführen eines Containers wird zusammen mit dem Schreib-Layer eine sichtbare Dateisicht erzeugt.

Verwaltung und Persistenz: Container-Runtimes wie Docker, containerd oder Podman steuern den Storage-Driver. Persistente Daten gelangen meist über Volumes oder Bind-Mounts in den Container, während der Container selbst kurzfristig und flüchtig bleibt. Temporäre Daten können auch als tmpfs gemounted werden. Aufräumen und Pruning von ungenutzten Layern oder gestellten Volumes ist gängige Praxis.

Sicherheit und Kompatibilität: Isolation erfolgt durch Kernel-Namensräume, cgroups und Mount-Optionen; zusätzliche Sicherheitsmechanismen wie SELinux oder AppArmor können das ContainerDateisystem absichern. Das System folgt der OCI-Image-Spezifikation, wodurch Images zwischen verschiedenen Laufzeiten austauschbar bleiben. Zu beachten sind plattform- und Treiberabhängigkeiten, Leistungsunterschiede und potenzielle Fragmentierung bei langfristigem Betrieb.