Atomära varianter av Fedora Linux planerar att övergå till filsystemet Composefs

Utvecklarna av Fedora-projektet planerar att som standard överföra atomiskt uppdaterade versioner av distributionen till filsystemet Composefs. Om förslaget godkänns av FESCo (Fedora Engineering Steering Committee), som ansvarar för den tekniska delen av utvecklingen av Fedora-distributionen, kommer Composefs att börja tillämpas i byggena Fedora Silverblue (GNOME), Fedora Kinoite (KDE), Fedora CoreOS, Fedora IoT, Fedora Sway Atomic och Fedora Budgie Atomic.

Ändringen möjliggör användning av en root-partition som arbetar i skrivskyddat läge, samt att verktyg för integritetsverifiering kan användas för systempartitionen, vilket gör det möjligt att identifiera problem under drift. Partitionerna /etc och /var kommer fortsätta att monteras med skrivåtkomst.

För närvarande är arbetet organiserat genom att montera partitionen /usr i skrivskyddat läge, medan root-partitionen monteras i ett skrivbart läge, där förändringar förbjuds på åtkomstnivå ("chattr +i /"). Integritetsgranskning utförs vid uppdatering av partitionen, vilket gör det omöjligt att upptäcka skador och förändringar som uppstått under drift utan att initiera en fullständig kontroll av all data med kommandot "ostree fsck".

Filsystemet Composefs implementeras som en överbyggnad av redan existerande filsystem i kärnan, OverlayFS och EROFS, och är optimerat för effektivt gemensamt lagring av innehållet i flera monterade diskavbilder. Funktionaliteten i EROFS (Extendable Read-Only File System) uppfyller kraven för Composefs från och med version 5.15 av Linux-kärnan, medan OverlayFS gör det från kärnan 6.5. Composefs möjliggör skapandet av flerlagerfilssystem där godtyckliga träd av filsystem i skrivskyddat läge läggs ovanpå standard Linux-filsystem som fungerar som underlag.

Vad som särskiljer Composefs från redan existerande liknande filsystem är stödet för gemensamt lagring av innehållet från olika diskavbilder och förekomsten av funktioner för autentisering av läsbara data. I Composefs används en lagringsmodell med innehållsbaserad adressering, där den primära identifieraren inte är filnamnet, utan en hash av filinnehållet. Denna modell möjliggör deduplicering och gör det möjligt att lagra endast en kopia av identiska filer som förekommer i olika monterade partitioner.

Systemavbilder innehåller vanligtvis många standardfiler, och vid användning av Composefs kommer var och en av dessa filer att delas av alla monterade avbildningar, utan att använda trick som hårda länkar. Samtidigt lagras gemensamma filer inte bara som en kopia på disken, utan tar också upp en post i sidcache, vilket gör att man kan spara både disk- och RAM-minne.

För att spara diskutrymme är data och metadata i Composefs separerade och vid montering anges en binärindex där alla metadata för filsystemet, filnamn, åtkomsträttigheter och annan information finns. Metadataindex skapas för varje avbildning av FS och lagras i en separat fil i EROFS-format (i loopback-läge monteras en avbildning av EROFS som bara innehåller metadata). Själva filerna från alla monterade avbildningar lagras i en gemensam grundkatalog i ett vanligt filsystem (ext4, xfs, btrfs) och kopplas till avbildningen med hjälp av den utökade attributen rusted.overlay.redirect, på basis av vilken OverlayFS hittar nödvändiga filer via innehållshash.

För att verifiera innehållet i enskilda filer och hela avbildningen under gemensam lagring används mekanismen fs-verity, som vid åtkomst till filer kontrollerar att de hashvärden som anges i den binära indexet överensstämmer med det faktiska innehållet — om en angripare gör en ändring i en fil i grundkatalogen eller data skadas på grund av ett fel, kommer en sådan kontroll att avslöja avvikelser.

Källa: opennet.ru