UTS Namespace

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Basic Information

UTS(유닉스 시간 공유 시스템) 네임스페이스는 두 개의 시스템 식별자, 즉 호스트 이름과 NIS(네트워크 정보 서비스) 도메인 이름의 격리를 제공하는 리눅스 커널 기능입니다. 이 격리는 각 UTS 네임스페이스가 자신의 독립적인 호스트 이름과 NIS 도메인 이름을 가질 수 있게 하며, 이는 각 컨테이너가 자신의 호스트 이름을 가진 별도의 시스템처럼 보이도록 해야 하는 컨테이너화 시나리오에서 특히 유용합니다.

How it works:

1. 새로운 UTS 네임스페이스가 생성되면, 부모 네임스페이스의 호스트 이름과 NIS 도메인 이름의 복사본으로 시작합니다. 이는 생성 시 새로운 네임스페이스가 부모와 동일한 식별자를 공유함을 의미합니다. 그러나 네임스페이스 내에서 호스트 이름이나 NIS 도메인 이름에 대한 이후의 변경은 다른 네임스페이스에 영향을 미치지 않습니다.

2. UTS 네임스페이스 내의 프로세스는 각각 sethostname() 및 setdomainname() 시스템 호출을 사용하여 호스트 이름과 NIS 도메인 이름을 변경할 수 있습니다. 이러한 변경은 네임스페이스에 국한되며 다른 네임스페이스나 호스트 시스템에 영향을 미치지 않습니다.

3. 프로세스는 setns() 시스템 호출을 사용하여 네임스페이스 간에 이동하거나 unshare() 또는 clone() 시스템 호출을 사용하여 CLONE_NEWUTS 플래그와 함께 새로운 네임스페이스를 생성할 수 있습니다. 프로세스가 새로운 네임스페이스로 이동하거나 생성할 때, 해당 네임스페이스와 연결된 호스트 이름과 NIS 도메인 이름을 사용하기 시작합니다.

Lab:

Create different Namespaces

CLI

sudo unshare -u [--mount-proc] /bin/bash

새로운 인스턴스의 /proc 파일 시스템을 마운트하면 --mount-proc 매개변수를 사용하여 새로운 마운트 네임스페이스가 해당 네임스페이스에 특정한 프로세스 정보에 대한 정확하고 격리된 뷰를 갖도록 보장합니다.

오류: bash: fork: 메모리를 할당할 수 없습니다

unshare가 -f 옵션 없이 실행될 때, Linux가 새로운 PID(프로세스 ID) 네임스페이스를 처리하는 방식 때문에 오류가 발생합니다. 주요 세부 사항과 해결책은 아래에 설명되어 있습니다:

1. 문제 설명:

• Linux 커널은 프로세스가 unshare 시스템 호출을 사용하여 새로운 네임스페이스를 생성할 수 있도록 허용합니다. 그러나 새로운 PID 네임스페이스를 생성하는 프로세스(이를 "unshare" 프로세스라고 함)는 새로운 네임스페이스에 들어가지 않으며, 오직 그 자식 프로세스만 들어갑니다.

• %unshare -p /bin/bash%를 실행하면 /bin/bash가 unshare와 동일한 프로세스에서 시작됩니다. 결과적으로 /bin/bash와 그 자식 프로세스는 원래 PID 네임스페이스에 있습니다.

• 새로운 네임스페이스에서 /bin/bash의 첫 번째 자식 프로세스는 PID 1이 됩니다. 이 프로세스가 종료되면, 다른 프로세스가 없을 경우 네임스페이스의 정리가 트리거됩니다. PID 1은 고아 프로세스를 입양하는 특별한 역할을 가지고 있습니다. 그러면 Linux 커널은 해당 네임스페이스에서 PID 할당을 비활성화합니다.

1. 결과:

• 새로운 네임스페이스에서 PID 1의 종료는 PIDNS_HASH_ADDING 플래그의 정리를 초래합니다. 이로 인해 새로운 프로세스를 생성할 때 alloc_pid 함수가 새로운 PID를 할당하지 못하게 되어 "메모리를 할당할 수 없습니다" 오류가 발생합니다.

1. 해결책:

• 이 문제는 unshare와 함께 -f 옵션을 사용하여 해결할 수 있습니다. 이 옵션은 unshare가 새로운 PID 네임스페이스를 생성한 후 새로운 프로세스를 포크하도록 만듭니다.

• %unshare -fp /bin/bash%를 실행하면 unshare 명령 자체가 새로운 네임스페이스에서 PID 1이 됩니다. /bin/bash와 그 자식 프로세스는 이 새로운 네임스페이스 내에서 안전하게 포함되어 PID 1의 조기 종료를 방지하고 정상적인 PID 할당을 허용합니다.

unshare가 -f 플래그와 함께 실행되도록 보장함으로써 새로운 PID 네임스페이스가 올바르게 유지되며, /bin/bash와 그 하위 프로세스가 메모리 할당 오류 없이 작동할 수 있습니다.

Docker

docker run -ti --name ubuntu1 -v /usr:/ubuntu1 ubuntu bash

프로세스가 어떤 네임스페이스에 있는지 확인하기

ls -l /proc/self/ns/uts
lrwxrwxrwx 1 root root 0 Apr  4 20:49 /proc/self/ns/uts -> 'uts:[4026531838]'

모든 UTS 네임스페이스 찾기

sudo find /proc -maxdepth 3 -type l -name uts -exec readlink {} \; 2>/dev/null | sort -u
# Find the processes with an specific namespace
sudo find /proc -maxdepth 3 -type l -name uts -exec ls -l  {} \; 2>/dev/null | grep <ns-number>

UTS 네임스페이스 내부로 들어가기

nsenter -u TARGET_PID --pid /bin/bash

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