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BEZEICHNUNG
cgroup_namespaces - Überblick über Linux-Cgroup-Namensräume
BESCHREIBUNG
Für einen Überblick über Namensräume, siehe namespaces(7).
Cgroup-Namensräume virtualisieren den Blick auf die Cgroups eines Prozesses (siehe cgroups(7)), wie er
mittels /proc/[PID]/cgroup und /proc/[PID]/mountinfo gesehen wird.
Jeder Cgroup-Namensraum hat seine eigene Gruppe an Cgroup-Wurzelverzeichnissen. Diese Wurzelverzeichnisse
sind die Basispunkte der relativen Orte, die in den entsprechenden Datensätzen in der Datei
/proc/[PID]/cgroup angezeigt werden. Wenn ein Prozess mittels clone(2) oder unshare(2) mit dem Schalter
CLONE_NEWCGROUP einen neuen Cgroup-Namensraum erstellt, werden seine aktuellen Cgroup-Verzeichnisse das
Cgroup-Wurzelverzeichnis des neuen Namensraumes. (Dies gilt sowohl für die Cgroup-Version-1-Hierarchien
als auch die vereinigte Cgroup-Version-2-Hierarchie.)
Wenn die Cgroup-Mitgliedschaft eines »Ziel«-Prozesses aus /proc/[PID]/cgroup gelesen wird, wird der im
dritten Feld jedes Datensatzes angezeigte Pfadname relativ zu dem Wurzelverzeichnis der entsprechenden
Cgroup-Hierarchie des lesenden Prozesses sein. Falls das Cgroup-Verzeichnis des Zielprozesses außerhalb
des Wurzelverzeichnisses des Cgroup-Namensraums des lesenden Prozesses liegt, dann wird der Pfadname
../-Einträge für jede Vorgängerstufe in der Cgroup-Hierarchie anzeigen.
Die folgende Shell-Sitzung zeigt die Auswirkung der Erstellung eines neuen Cgroup-Namensraumes.
Zuerst wird (als Systemverwalter) in einer Shell im anfänglichen Cgroup-Namensraum eine Nachfolger-Cgroup
in der freezer-Hierarchie erstellt und ein Prozess in dieser Cgroup abgelegt, der als Teil der
nachfolgenden Vorstellung verwandt wird:
# mkdir -p /sys/fs/cgroup/freezer/sub2
# sleep 10000 & # Erzeugung eines Unterprozesses, der eine Zeit lebt
[1] 20124
# echo 20124 > /sys/fs/cgroup/freezer/sub2/cgroup.procs
Dann wird eine andere Cgroup in der freezer-Hierachie erstellt und die Shell in diese Gruppe versetzt:
# mkdir -p /sys/fs/cgroup/freezer/sub
# echo $$ # PID dieser Shell zeigen
30655
# echo 30655 > /sys/fs/cgroup/freezer/sub/cgroup.procs
# cat /proc/self/cgroup | grep freezer
7:freezer:/sub
Als nächstes wird unshare(1) verwandt, um einen Prozess zu erzeugen, der in einer neuen Shell in dem
neuen Cgroup- und Einhängenamensraum läuft:
# PS1="sh2# " unshare -Cm bash
Von der neuen durch unshare(1) gestarteten Shell werden dann die Dateien /proc/[PID]/cgroup der neuen
Shell, eines Prozesse in dem anfänglichen Cgroup-Namensraum ((init mit PID 1) bzw. des Prozesses in der
benachbarten Cgroup (sub2) untersucht:
sh2# cat /proc/self/cgroup | grep freezer
7:freezer:/
sh2# cat /proc/1/cgroup | grep freezer
7:freezer:/..
sh2# cat /proc/20124/cgroup | grep freezer
7:freezer:/../sub2
In der Ausgabe des ersten Befehls kann gesehen werden, dass die Freezer-Cgroup-Mitgliedschaft der neuen
Shell (die in der gleichen Cgroup wie die anfängliche Shell ist) relativ zum Wurzelverzeichnis der
Freezer-Cgroup definiert angezeigt wird, die etabliert wurde, als der neue Cgroup-Namensraum erstellt
wurde. (Absolut gesehen ist die neue Shell in der Freezer-Cgroup /sub und das Wurzelverzeichnis der
Freezer-Cgroup-Hierarchie in dem neuen Cgroup-Namensraum auch /sub. Daher wird die Cgroup-Mitgliedschaft
der neuen Shell als »/« angezeigt.)
Wird allerdings in /proc/self/mountinfo geschaut, taucht folgende Anomalie auf:
sh2# cat /proc/self/mountinfo | grep freezer
155 145 0:32 /.. /sys/fs/cgroup/freezer …
Das vierte Feld dieser Zeile (/..) sollte das Verzeichnis in dem Cgroup-Dateisystem anzeigen, das die
Wurzel dieser Einhängung formt. Da per Definition von Cgroup-Namensräumen das aktuelle
Freezer-Cgroup-Verzeichnis des aktuellen Prozesses sein Wurzel-Freezer-Cgroup-Verzeichnis wurde, sollte
in diesem Feld »/« auftauchen. Das Problem hier ist, dass ein Einhängeeintrag für das Cgroup-Dateisystem
gezeigt wird, das dem anfänglichen Cgroup-Namensraum entspricht (dessen Cgroup-Dateisystem tatsächlich am
übergeordneten Verzeichnis von sub verwurzelt ist). Um dieses Problem zu beheben, muss das
Freezer-Cgroup-Dateisystem aus der neuen Shell neu eingehängt werden (d.h. die Einhängung muss von einem
Prozess durchgeführt werden, der in dem neuen Cgroup-Namensraum ist). Danach kann das erwartete Ergebnis
gesehen werden:
sh2# mount --make-rslave / # Einhänge-Ereignisse nicht in
# andere Namensräume weiterleiten
sh2# umount /sys/fs/cgroup/freezer
sh2# mount -t cgroup -o freezer freezer /sys/fs/cgroup/freezer
sh2# cat /proc/self/mountinfo | grep freezer
155 145 0:32 / /sys/fs/cgroup/freezer rw,relatime …
KONFORM ZU
Namensräume sind eine Linux-spezifische Funktionalität.
ANMERKUNGEN
Die Verwendung von Cgroup-Namensräumen benötigt einen Kernel, der mit der Option CONFIG_CGROUPS
konfiguriert ist.
Die durch Cgroup-Namensräume bereitgestellte Virtualisierung dient einer Reihe von Zwecken:
* Sie verhindert Informationslecks, durch die Cgroup-Verzeichnispfade außerhalb eines Containers
andernfalls für Prozesse innerhalb des Containers sichtbar sind. Solche Lecks könnten beispielsweise
Informationen über das umgebende Container-System an Anwendungen innerhalb von Containern offenlegen.
* Sie erleichtern Aufgaben wie Container-Migration. Die durch Cgroup-Namensräume bereitgestellte
Virtualisierung erlaubt es, Container vom Wissen über die Pfadnamen von Vorgängern-Cgroups zu
isolieren. Ohne solche Isolierungen müssten die vollständigen Cgroup-Pfadnamen (angezeigt in
/proc/self/cgroups) auf dem Zielsystem bei der Migration eines Containers repliziert werden; diese
Pfadnamen müssten auch eindeutig sein, so dass sie nicht zu anderen Pfadnamen auf dem Zielsystem in
Konflikt stehen.
* Sie erlauben bessere Einsperrungen von Prozessen in Containern, da es möglich ist, das
Cgroup-Dateisystem des Containers so einzuhängen, dass der Prozess im Container keinen Zugriff auf die
Vorgänger-Cgroup-Verzeichnisse erlangen kann. Betrachten Sie beispielsweise folgendes Szenario:
• Es gibt ein Cgroup-Verzeichnis /cg/1, das der Benutzerkennung 9000 gehört.
• Es gibt einen Prozess X, der auch der Benutzerkennung 9000 gehört, der im Namensraum unterhalb der
Cgroup /cg/1/2 ist (d.h. X wurde in einen neuen Cgroup-Namensraum mittels clone(2) oder unshare(2)
mit dem Schalter CLONE_NEWCGROUP gebracht).
Da das Cgroup-Verzeichnis /cg/1 der UID 9000 gehört (und für sie schreibbar ist) und X auch der UID
9000 gehört, wäre der Prozess X, in Abwesenheit von Cgroup-Namensräumen, in der Lage, die Inhalte der
Cgroup-Dateien zu verändern (d.h. die Cgroup-Einstellungen zu ändern), nicht nur in /cg/1/2, sondern
auch in dem Vorgänger-Cgroup-Verzeichnis /cg/1. Da der Prozess X im Namensraum unter dem
Cgroup-Verzeichnis /cg/1/2 ist, wird, in Zusammenhang mit geeigneten Einhängeaktionen für das
Cgroup-Dateisystem (wie oben gezeigt), verhindert, dass er Dateien in /cg/1 verändert, da er noch nicht
einmal die Inhalte dieses Verzeichnisses (oder von weiter entfernten Cgroup-Vorgänger-Verzeichnissen)
sehen kann. In Zusammenspiel mit der korrekten Durchsetzung von hierarchischen Beschränkungen
verhindert dies, dass Prozess X diesen von den Vorgänger-Cgroups auferlegten Beschränkungen entkommt.
SIEHE AUCH
unshare(1), clone(2), setns(2), unshare(2), proc(5), cgroups(7), credentials(7), namespaces(7),
user_namespaces(7)
KOLOPHON
Diese Seite ist Teil der Veröffentlichung 5.10 des Projekts Linux-man-pages. Eine Beschreibung des
Projekts, Informationen, wie Fehler gemeldet werden können sowie die aktuelle Version dieser Seite finden
sich unter https://www.kernel.org/doc/man-pages/.
ÜBERSETZUNG
Die deutsche Übersetzung dieser Handbuchseite wurde von Helge Kreutzmann <debian@helgefjell.de> erstellt.
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Linux 1. November 2020 CGROUP_NAMESPACES(7)