UnionDateisysteme

UnionDateisysteme sind eine Klasse von Dateisystemen, die es ermöglichen, mehrere Verzeichnisse zu einem einheitlichen, sichtbaren Dateisystem zusammenzuführen. Dabei erscheinen Dateien und Ordner aus verschiedenen Ebenen als eine einzige Struktur, wodurch Lesezugriffe aus allen unteren Schichten stammen können und Schreibzugriffe üblicherweise in einer speziell reservierten Schreibschicht erfolgen.

Die gängige Architektur umfasst oft eine oder mehrere untere Schichten (lowerdirs), eine obere Schicht (upperdir) für Schreibzugriffe und, je nach Implementierung, ein Arbeitsverzeichnis (workdir) zur Verwaltung temporärer Metadaten. Schreiboperationen greifen in der oberen Schicht, während Dateien bereits in den unteren Schichten vorhanden sein können. Entfernte Objekte in unteren Schichten erfordern besondere Mechanismen, sogenannte Whiteouts, um Löschvorgänge sichtbar zu machen.

Einsatzgebiete umfassen Live-Systeme, Containerisierung sowie Situationen, in denen Versionierung, Snapshotting oder das Zusammenführen von Software-Paketen notwendig ist. In Linux-Umgebungen spielen OverlayFS, AUFS und UnionFS als Implementierungen eine zentrale Rolle; OverlayFS ist in viele Kernel-Versionen integriert, während AUFS und UnionFS als zusätzliche Optionen existieren oder in Nutzerraum-Lösungen umgesetzt werden.

Vorteile von UnionDateisystemen liegen in der effizienten Speichernutzung durch das Layering, der Möglichkeit, unveränderliche Basisdaten mit einerWritable-Schicht zu kombinieren, sowie in der Vereinfachung von Updates oder Tests. Zu den Einschränkungen gehören erhöhte Komplexität, potenzielle Inkonsistenzen bei Datums- und Berechtigungsverwaltung, unterschiedliche Semantik zwischen Implementierungen und Kompatibilitätsprobleme mit bestimmten Anwendungen oder Dateisystemeigenschaften. Der Einsatz erfordert meist Root-Rechte oder spezielle Berechtigungen für das Mounten der entsprechenden Overlay-Struktur.