神秘而不神秘的Mnt Namespace Shared Tree隔离机制

2023-12-19 00:20:00

什么是 Mnt Namespace Shared Tree？

想象一下，你有一个公寓楼，每个单元都拥有独特的钥匙和访问权限。Mnt Namespace Shared Tree 就是类似的概念，只是应用于文件系统。它允许为不同的进程创建隔离的文件系统视图，就像为每个进程分配一个独有的公寓单元一样。

它如何运作？

Mnt Namespace Shared Tree 通过一个称为“挂载名称空间”的特殊内核对象来实现。就像公寓楼的大堂，挂载名称空间定义了每个进程可以访问的“房间”，也就是目录和文件。当进程进入该名称空间时，就像进入一个新的单元一样，它只能访问该名称空间中分配的“房间”。

Mnt Namespace Shared Tree 的优势

提高安全性： 隔离文件系统视图可防止恶意进程访问敏感数据，就好像为每个进程安装了个人门禁一样。
提升性能： 共享资源，例如目录，可以让多个进程同时访问，就像共享公寓厨房一样，从而提高效率。
简化开发： 使用 Mnt Namespace Shared Tree，可以轻松为应用程序隔离文件系统视图，就像为每个应用程序分配一个专属的办公空间一样。

Mnt Namespace Shared Tree 的局限性

开销： 维护隔离的名称空间会带来一些性能开销，就像管理多套公寓会增加运营成本一样。
复杂性： 配置和管理 Mnt Namespace Shared Tree 可能很复杂，就像管理一个大型公寓楼一样。

如何使用 Mnt Namespace Shared Tree？

创建和管理 Mnt Namespace Shared Tree 就像设计和建造一座公寓楼：

创建挂载名称空间： 就像建立公寓大楼的框架一样，创建一个新的名称空间来定义文件系统视图。
添加挂载点： 添加挂载点就像为公寓单元分配房间，定义进程可以访问的目录和文件。
将进程放入名称空间： 就像让租户搬进公寓，将进程分配到名称空间，以便它们只能访问该名称空间中的文件。

代码示例

以下代码示例演示如何创建和使用 Mnt Namespace Shared Tree：

#include <linux/mount.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <unistd.h>

int main() {
  // 创建一个新的挂载名称空间
  int mntns = mount("", "/", "none", MS_NEWNS, NULL);
  if (mntns == -1) {
    perror("mount");
    return EXIT_FAILURE;
  }

  // 添加一个挂载点
  if (mount("/dev/sda1", "/mnt", "ext4", 0, NULL) == -1) {
    perror("mount");
    return EXIT_FAILURE;
  }

  // 创建一个子进程
  int pid = fork();
  if (pid == -1) {
    perror("fork");
    return EXIT_FAILURE;
  }

  // 子进程进入挂载名称空间
  if (pid == 0) {
    if (unshare(CLONE_NEWNS) == -1) {
      perror("unshare");
      return EXIT_FAILURE;
    }
  }

  // 子进程尝试访问挂载点
  if (pid == 0) {
    FILE *file = fopen("/mnt/test.txt", "r");
    if (file == NULL) {
      perror("fopen");
      return EXIT_FAILURE;
    }
    fclose(file);
  } else {
    // 父进程等待子进程
    wait(NULL);
  }

  // 卸载挂载点
  if (umount("/mnt") == -1) {
    perror("umount");
    return EXIT_FAILURE;
  }

  return EXIT_SUCCESS;
}