时时彩建网站吧 2命名空间1

2命名空间1

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2.3.2命名空间(1)

命名空间提供了虚拟化的一种轻量级形式,使得我们可以从不同的方面来查看运行系统的全局属性。该机制类似于Solaris中的zone或FreeBSD中的jail。对该概念做一般概述之后,我将讨论命名空间框架所提供的基础设施1. 概念

传统上,在Linux以及其他衍生的UNIX变体中,许多资源是全局管理的。例如,系统中的所有进程按照惯例是通过PID标识的,这意味着内核必须管理一个全局的PID列表。而且,所有调用者通过uname系统调用返回的系统相关信息(包括系统名称和有关内核的一些信息)都是相同的。用户ID的管理方式类似,即各个用户是通过一个全局唯一的UID号标识全局ID使得内核可以有选择地允许或拒绝某些特权。虽然UID为0的root用户基本上允许做任何事,但其他用户ID则会受到限制。例如UID为n的用户,不允许杀死属于用户m的进程(m n)。但这不能防止用户看到彼此,即用户n可以看到另一个用户m也在计算机上活动。只要用户只能操纵他们自己的进程,这就没什么问题,因为没有理由不允许用户看到其他用户的进程但有些情况下,这种效果可能是不想要的。如果提供Web主机的供应商打算向用户提供Linux计算机的全部访问权限,包括root权限在内。传统上,这需要为每个用户准备一台计算机,代价太高。使用KVM或VMWare提供的虚拟化环境是一种解决问题的方法,但资源分配做得不是非常好。计算机的各个用户都需要一个独立的内核,以及一份完全安装好的配套的用户层应用命名空间提供了一种不同的解决方案,所需资源较少。在虚拟化的系统中,一台物理计算机可以运行多个内核,可能是并行的多个不同的操作系统。而命名空间则只使用一个内核在一台物理计算机上运作,前述的所有全局资源都通过命名空间抽象起来。这使得可以将一组进程放置到容器中,各个容器彼此隔离。隔离可以使容器的成员与其他容器毫无关系。但也可以通过允许容器进行一定的共享,来降低容器之间的分隔。例如,容器可以设置为使用自身的PID集合,但仍然与其他容器共享部分文件系统本质上,命名空间建立了系统的不同视图。此前的每一项全局资源都必须包装到容器数据结构中,只有资源和包含资源的命名空间构成的二元组仍然是全局唯一的。虽然在给定容器内部资源是自足的,但无法提供在容器外部具有唯一性的ID。
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图2 3给出了此情况的一个概述。 每个命名空间都发

源于一个父命名空间,一个父命名空间可以有多个子命名空间

考虑系统上有3个不同命名空间的情况。命名空间可以组织为层次,我会在这里讨论这种情况。一个命名空间是父命名空间,衍生了两个子命名空间。假定容器用于虚拟主机配置中,其中的每个容器必须看起来像是单独的一台Linux计算机。因此其中每一个都有自身的init进程,PID为0,其他进程的PID以递增次序分配。两个子命名空间都有PID为0的init进程,以及PID分别为2和3的两个进程。由于相同的PID在系统中出现多次,PID号不是全局唯一的虽然子容器不了解系统中的其他容器,但父容器知道子命名空间的存在,也可以看到其中执行的所有进程。图中子容器的进程映射到父容器中,PID为4到9。尽管系统上有9个进程,但却需要15个PID来表示,因为一个进程可以关联到多个PID。至于哪个PID是”正确”的,则依赖于具体的上下文如果命名空间包含的是比较简单的量,也可以是非层次的,例如下文讨论的UTS命名空间。在这种情况下,父子命名空间之间没有联系请注意,Linux系统对简单形式的命名空间的支持已经有很长一段时间了,主要是chroot系统调用。该方法可以将进程限制到文件系统的某一部分,因而是一种简单的命名空间机制。但真正的命名空间能够控制的功能远远超过文件系统视图新的命名空间可以用下面两种方法创建(1) 在用fork或clone系统调用创建新进程时,有特定的选项可以控制是与父进程共享命名空间,还是建立新的命名空间(2) unshare系统调用将进程的某些部分从父进程分离,其中也包括命名空间。更多信息请参见手册页unshare(2)在进程已经使用上述的两种机制之一从父进程命名空间分离后,从该进程的角度来看,改变全局属性不会传播到父进程命名空间,而父进程的修改也不会传播到子进程,至少对于简单的量是这样。而对于文件系统来说,情况就比较复杂,其中的共享机制非常强大,带来了大量的可能性,具体的情况会在第8章讨论在标准内核中命名空间当前仍然标记为试验性的,为使内核的所有部分都能够感知到命名空间,相关开发仍然在进行中。但就内核版本2.6.24而言,基本的框架已经建立就绪2. 实现

命名空间的实现需要两个部分:每个子系统的命名空间结构,将此前所有的全局组件包装到命名空间中;将给定进程关联到所属各个命名空间的机制。
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图2 4说明了具体情形。