Alexander Larsson, der Schöpfer von Flatpak und Mitarbeiter bei Red Hat, hat einen vorläufigen Satz von Patches vorgestellt, die das Composefs-Dateisystem für den Linux-Kernel implementieren. Das vorgeschlagene Dateisystem ähnelt Squashfs und eignet sich ebenfalls für das Einbinden von Images im Nur-Lese-Modus. Die Unterschiede liegen darin, dass Composefs ein effizientes gemeinsames Speichern des Inhalts mehrerer eingebundener Disk-Images ermöglicht und die Authentifizierung der lesbaren Daten unterstützt. Zu den Anwendungsbereichen, in denen das Composefs-Dateisystem gefragt sein könnte, zählen das Einbinden von Container-Images und die Verwendung für ein Git-ähnliches Repository OSTree.
Composefs verwendet ein speicheradressierungsbasiertes Modell auf Grundlage des Inhalts, d.h. der primäre Identifier ist nicht der Dateiname, sondern der Hash des Dateiinhalts. Ein solches Modell ermöglicht die Deduplizierung und erlaubt es, tatsächlich nur eine Kopie identischer Dateien zu speichern, die in verschiedenen eingebundenen Partitionen auftreten. Zum Beispiel enthalten Container-Images viele Standard-Systemdateien, und wenn Composefs verwendet wird, wird jede dieser Dateien von allen eingebundenen Bildern gemeinsam genutzt, ohne Tricks wie das Durchreichen überHardlinks zu verwenden. Dabei werden gemeinsame Dateien nicht nur als eine Kopie auf der Festplatte gespeichert, sondern sie beanspruchen auch nur einen Eintrag im Seitencache, was sowohl den Festplattenspeicher als auch den Arbeitsspeicher einsparen hilft.
Zur Einsparung von Festplattenspeicher sind die Daten und Metadaten in den eingebundenen Images getrennt. Beim Einbinden werden angegeben:
- Ein binärer Index, der alle Metadaten des Dateisystems, Dateinamen, Zugriffsrechte und andere Informationen enthält, mit Ausnahme des tatsächlichen Inhalts der Dateien.
- Ein Basisverzeichnis, in dem der Inhalt aller eingebundenen Images gespeichert ist. Die Dateien werden in Verbindung mit dem Hash ihres Inhalts gespeichert.
Ein binärer Index wird für jedes Abbild des FS erstellt, während das Basisverzeichnis für alle Abbilden einheitlich ist. Zur Überprüfung des Inhalts einzelner Dateien und des gesamten Abbilds in einer gemeinsamen Speicherumgebung kann der Mechanismus fs-verity verwendet werden, der beim Zugriff auf Dateien die Übereinstimmung der im binären Index angegebenen Hashes mit dem tatsächlichen Inhalt überprüft (d.h. wenn ein Angreifer Änderungen an einer Datei im Basisverzeichnis vornimmt oder Daten aufgrund eines Fehlers beschädigt werden, wird eine solche Überprüfung abweichungen aufdecken).
Quelle: opennet.ru
