Os desenvolvedores do projeto Fedora planejam mudar as edições atualizáveis de forma atômica do sistema operacional para usar, por padrão, o sistema de arquivos Composefs. Se a proposta for aprovada pelo comitê FESCo (Fedora Engineering Steering Committee), responsável pela parte técnica do desenvolvimento da distribuição Fedora, o Composefs começará a ser utilizado nas compilações do Fedora Silverblue (GNOME), Fedora Kinoite (KDE), Fedora CoreOS, Fedora IoT, Fedora Sway Atomic e Fedora Budgie Atomic.
Essa mudança permitirá o uso de uma partição raiz em modo somente leitura nessas compilações, além de possibilitar, futuramente, a utilização de ferramentas de verificação de integridade para a partição do sistema, que permitirão detectar problemas durante a operação. As partições /etc e /var continuarão a ser montadas com capacidade de escrita.
Atualmente, o funcionamento é organizado através da montagem da partição /usr em modo somente leitura, enquanto a partição raiz é montada em modo que permite gravação, mas as alterações são proibidas a nível de permissões (‘chattr +i /’). A verificação de integridade é realizada na fase de atualização da partição, o que não permite detectar danos ou alterações feitas durante a operação, sem iniciar uma verificação completa de todos os dados com o comando ‘ostree fsck’.
O sistema de arquivos Composefs é implementado como uma camada sobre os sistemas de arquivos OverlayFS e EROFS já presentes no núcleo, e é otimizado para um armazenamento conjunto eficiente do conteúdo de várias imagens de disco montadas. A funcionalidade do EROFS (Extendable Read-Only File System) atende aos requisitos do Composefs a partir da versão 5.15 do núcleo Linux, enquanto o OverlayFS é suportado a partir do núcleo 6.5. O Composefs permite criar sistemas de arquivos em camadas, onde árvores de sistema de arquivos em modo somente leitura são sobrepostas a sistemas de arquivos padrão do Linux, que atuam como camada inferior.
Entre os sistemas de arquivos existentes, o Composefs se destaca por suportar o armazenamento compartilhado de conteúdos de diferentes imagens de disco e por ter funcionalidades para verificar a autenticidade dos dados lidos. O Composefs utiliza um modelo de armazenamento com endereçamento baseado em conteúdo, onde o identificador primário não é o nome do arquivo, mas o hash do conteúdo do arquivo. Esse modelo garante a deduplicação e permite armazenar apenas uma cópia de arquivos idênticos que aparecem em diferentes partições montadas.
Imagens de sistema geralmente contêm muitos arquivos padrão e, ao utilizar o Composefs, cada um desses arquivos será compartilhado por todas as imagens montadas, sem recorrer a truques como a criação de links duros. Além disso, os arquivos comuns são armazenados como uma única cópia no disco e ocupam apenas uma entrada no cache de páginas, o que permite economizar tanto espaço em disco quanto memória RAM.
Para economizar espaço em disco, os dados e metadados no Composefs são separados, e ao montar, um índice binário é especificado, que contém todos os metadados do sistema de arquivos, nomes de arquivos, permissões de acesso e outras informações. Os índices de metadados são criados para cada imagem do FS e armazenados em um arquivo separado no formato EROFS (um loopback é montado com a imagem EROFS, que contém apenas os metadados). Os arquivos de todas as imagens montadas são armazenados em um diretório base comum em um sistema de arquivos padrão (ext4, xfs, btrfs) e estão vinculados à imagem por meio do atributo extendido rusted.overlay.redirect, com o qual o OverlayFS encontra os arquivos necessários pelo hash do conteúdo.
Para verificar o conteúdo de arquivos individuais e de toda a imagem em condições de armazenamento compartilhado, é utilizado o mecanismo fs-verity, que, ao acessar arquivos, verifica se os hashes especificados no índice binário correspondem ao conteúdo real — se um invasor modificar um arquivo no diretório base ou se os dados forem corrompidos devido a uma falha, essa verificação revelará discrepâncias.
Fonte: opennet.ru
