FreeBSD Jail (FreeBSD Jail)

FreeBSD Jail (англ. jail — «тюрьма») — механизм виртуализации в системе FreeBSD, позволяющий создавать внутри одной операционной системы FreeBSD несколько независимо работающих FreeBSD на том же ядре операционной системы, но совершенно независимо настраиваемых с независимым набором установленных приложений.

В основу FreeBSD Jail вошёл системный вызов chroot(2), при котором для текущего процесса и всех его потомков, корневой каталог переносится в определённое место на файловой системе. При этом это место для процесса становится корневым каталогом. Таким образом, изолированный процесс может иметь доступ только к низлежащему дереву каталогов.

Однако FreeBSD Jail также имеет поддержку на уровне ядра, что позволяет ограничивать доступ к сети, общей памяти, переменным ядра sysctl и ограничивать видимость процессов вне jail.

Процесс, заключённый в Jail, может иметь доступ только к определённым IP-адресам операционной системы и использовать определённый hostname. Такой процесс называется «изолированный процесс» или «Jailed-процесс».

Таким образом, создаётся безопасная «клетка», внутри которой можно исполнять даже потенциально опасное программное обеспечение, которое не сможет никак повредить основной системе или другим таким же «клеткам». До версии 9.0-RELEASE, FreeBSD Jail не имела средств контроля по использованию ресурсов (как это делает, например, OpenVZ под Linux). С версии 9.0-RELEASE, подобные механизмы были введены через утилиту rctl(8) и фреймворк RACCT.

На уровне sysctl системы настраиваются привилегии Jailed-процессов:

Идентификатор sysctl	Контролируемая функциональность
security.jail.chflags_allowed	Возможность менять системные флаги файлов
security.jail.allow_raw_sockets	Возможность создавать низкоуровневые сокеты
security.jail.sysvipc_allowed	Возможность использовать System V IPC
security.jail.set_hostname_allowed	Возможность задавать собственные hostname внутри Jailed-процессов (обычно hostname задаётся при вызове jail)
security.jail.enforce_statfs	Возможность видеть все монтированные файловые системы внутри Jailed-процессов
security.jail.socket_unixiproute_only	Ограничение по возможности создания UNIX/IPv4/route сокетов
security.jail.list	Список запущенных JAIL'ов

Использование

Наиболее частое использование FreeBSD Jail — создание изолированных безопасных виртуальных машин. В этом случае с помощью jail(8) запускается инициализирующий скрипт /etc/rc, который инициализирует запуск отдельной изолированной виртуальной системы. В случае даже самого деструктивного взлома виртуальной системы и вывода её функциональности из строя, остальных запущенных виртуальных систем это не коснется.

В практической деятельности хостинг-провайдеров механизм jail может быть использован для построения администрируемых (managed) систем на выделенных серверах. В таком варианте клиенту предоставляется доступ только к jail, а техническому персоналу компании-провайдера к мастер-системе.

Особенности использования виртуальных машин

FreeBSD Jail, при использовании в качестве виртуальной машины для запуска произвольного программного обеспечения, потребует полной эмуляции окружения системы, включая:

• Системное окружение утилит (создаётся с помощью (make world DESTDIR=/path/to/jail)
• Настроенная конфигурация системы в /etc (временная зона, база данных пользователей и пр.)
• Примонтированный DevFS (mount_devfs devfs /path/to/jail/dev)

Каждая виртуальная машина на хостовой системе (до версии FreeBSD 7.2) обязательно потребует выделения одного IP-адреса для своего запуска. Также можно использовать один IP-адрес для нескольких машин, но при этом службы на этих виртуальных машинах не должны использовать одинаковые TCP/UDP порты.

Начиная с FreeBSD 8.0 каждой виртуальной машине можно присваивать несколько IP-адресов.

Более подробно об установке и использовании FreeBSD Jail можно прочитать в страницах man jail(8) или в официальной документации.

Недостатки реализации Jail (во FreeBSD 7.2 и более ранних версиях)

• Невозможно использовать несколько IP-адресов для одного JAIL (без использования стороннего патча);
• Отсутствие разграничения системных лимитов между родительской и гостевой системой (без использования стороннего патча);
• Использование прямого доступа к устройствам (tcpdump и пр) возможно только через devfs.rules добавлением записи типа:

add path 'bpf*' unhide

См. также

• Виртуализация на уровне операционной системы
• KVM
• Virtualbox
• OpenVZ
• Xen
• Solaris Containers
• iCore Virtual Accounts
• Сравнение виртуальных машин

Ссылки

• ezjail — Средство для упрощения работы с jail
• jail step by step — Настройка FreeBSD jail шаг за шагом