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UTS Namespace

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Informações Básicas

Um namespace UTS (UNIX Time-Sharing System) é um recurso do kernel Linux que proporciona isolamento de dois identificadores do sistema: o hostname e o nome de domínio do NIS (Network Information Service). Esse isolamento permite que cada namespace UTS tenha seu próprio hostname e nome de domínio NIS independentes, o que é particularmente útil em cenários de contêineres onde cada contêiner deve aparecer como um sistema separado com seu próprio hostname.

Como funciona:

  1. Quando um novo namespace UTS é criado, ele começa com uma cópia do hostname e do nome de domínio NIS do seu namespace pai. Isso significa que, na criação, o novo namespace compartilha os mesmos identificadores que seu pai. No entanto, quaisquer alterações subsequentes no hostname ou no nome de domínio NIS dentro do namespace não afetarão outros namespaces.
  2. Processos dentro de um namespace UTS podem alterar o hostname e o nome de domínio NIS usando as chamadas de sistema sethostname() e setdomainname(), respectivamente. Essas alterações são locais ao namespace e não afetam outros namespaces ou o sistema hospedeiro.
  3. Processos podem se mover entre namespaces usando a chamada de sistema setns() ou criar novos namespaces usando as chamadas de sistema unshare() ou clone() com a flag CLONE_NEWUTS. Quando um processo se move para um novo namespace ou cria um, ele começará a usar o hostname e o nome de domínio NIS associados àquele namespace.

Laboratório:

Criar diferentes Namespaces

CLI

sudo unshare -u [--mount-proc] /bin/bash

Ao montar uma nova instância do sistema de arquivos /proc usando o parâmetro --mount-proc, você garante que o novo namespace de montagem tenha uma visão precisa e isolada das informações de processo específicas para aquele namespace.

Erro: bash: fork: Não é possível alocar memória

Quando unshare é executado sem a opção -f, um erro é encontrado devido à forma como o Linux lida com novos namespaces de PID (ID de Processo). Os detalhes principais e a solução são descritos abaixo:

  1. Explicação do Problema:
  • O kernel do Linux permite que um processo crie novos namespaces usando a chamada de sistema unshare. No entanto, o processo que inicia a criação de um novo namespace de PID (referido como o processo "unshare") não entra no novo namespace; apenas seus processos filhos o fazem.
  • Executar %unshare -p /bin/bash% inicia /bin/bash no mesmo processo que unshare. Consequentemente, /bin/bash e seus processos filhos estão no namespace de PID original.
  • O primeiro processo filho de /bin/bash no novo namespace torna-se o PID 1. Quando este processo sai, ele aciona a limpeza do namespace se não houver outros processos, pois o PID 1 tem o papel especial de adotar processos órfãos. O kernel do Linux então desativa a alocação de PID naquele namespace.
  1. Consequência:
  • A saída do PID 1 em um novo namespace leva à limpeza da flag PIDNS_HASH_ADDING. Isso resulta na falha da função alloc_pid em alocar um novo PID ao criar um novo processo, produzindo o erro "Não é possível alocar memória".
  1. Solução:
  • O problema pode ser resolvido usando a opção -f com unshare. Esta opção faz com que unshare bifurque um novo processo após criar o novo namespace de PID.
  • Executar %unshare -fp /bin/bash% garante que o próprio comando unshare se torne o PID 1 no novo namespace. /bin/bash e seus processos filhos são então contidos com segurança dentro deste novo namespace, prevenindo a saída prematura do PID 1 e permitindo a alocação normal de PID.

Ao garantir que unshare seja executado com a flag -f, o novo namespace de PID é corretamente mantido, permitindo que /bin/bash e seus sub-processos operem sem encontrar o erro de alocação de memória.

Docker

docker run -ti --name ubuntu1 -v /usr:/ubuntu1 ubuntu bash

Verifique em qual namespace seu processo está

ls -l /proc/self/ns/uts
lrwxrwxrwx 1 root root 0 Apr  4 20:49 /proc/self/ns/uts -> 'uts:[4026531838]'

Encontrar todos os namespaces UTS

{% code overflow="wrap" %}

sudo find /proc -maxdepth 3 -type l -name uts -exec readlink {} \; 2>/dev/null | sort -u
# Find the processes with an specific namespace
sudo find /proc -maxdepth 3 -type l -name uts -exec ls -l  {} \; 2>/dev/null | grep <ns-number>

{% endcode %}

Entrar em um namespace UTS

nsenter -u TARGET_PID --pid /bin/bash

Também, você só pode entrar no namespace de outro processo se for root. E você não pode entrar em outro namespace sem um descritor apontando para ele (como /proc/self/ns/uts).

Alterar hostname

unshare -u /bin/bash
hostname newhostname # Hostname won't be changed inside the host UTS ns

Referências

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