Linux ACL 体验 zz

Linux ACL 体验 zz

补充一点:ext2/ext3,reiserfs等文件系统需要在编译内核的时候选上对ACL的支持才能使用

原文:http://www-128.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-acl/

作者：高 延斌 ([email protected]), 软件工程师，WPLC部门,IBM中国软件开发中心

2006 年 6 月 22 日

在安全管理日益重要的今天，传统的 Unix 文件系统的 UGO 权限管理方式已经无法满
足日常系统管理工作的需要。而 ACL 机制逐渐成为主流的权限管理方式。本文主要介绍了
在基于 Linux2.6 内核的发行版 Fedora Core 上进行的一些 ACL 基本功能的实验。

ACL 简介

用户权限管理始终是 Unix 系统管理中最重要的环节。大家对 Linux/Unix 的 UGO 权限管
理方式一定不陌生，还有最常用的 chmod 命令。为了实现一些比较复杂的权限管理，往往
不得不创建很多的组，并加以详细的记录和区分（很多时候就是管理员的噩梦）。可以针对
某一个用户对某一文件指定一个权限，恐怕管理员都期待的功能。比如对某一个特定的文件
，用户A可以读取，用户B所在的组可以修改，惟独用户B不可以……。于是就有了IEEE
POSIX 1003.1e这个ACL的标准。所谓ACL，就是Access Control List，一个文件/目录的访
问控制列表，可以针对任意指定的用户/组分配RWX权限。现在主流的商业Unix系统都支持
ACL。FreeBSD也提供了对ACL的支持。Linux在这个方面也不会落后，从2.6版内核开始支持
ACL。

准备工作

支持ACL需要内核和文件系统的支持。现在2.6内核配合EXT2/EXT3, JFS, XFS, ReiserFS等
文件系统都是可以支持ACL的。用自己工作用的物理分区体验ACL，总是不明智的行为。万一
误操作导致分区的损坏，造成数据的丢失，损失就大了。作一个loop设备是个安全的替代方
法。这样不需要一个单独的分区，也不需要很大的硬盘空间，大约有个几百KB就足够进行我
们的体验了。OK，下面我使用Fedora Core 5和Ext3文件开始对Linux的ACL的体验。

首先创建一个512KB的空白文件：
[root@FC3-vm opt]# dd if=/dev/zero of=/opt/testptn count=512
512+0 records in
512+0 records out

和一个loop设备联系在一起：
[root@FC3-vm opt]# losetup /dev/loop0 /opt/testptn

创建一个EXT2的文件系统：
root@FC3-vm opt]# mke2fs /dev/loop0
mke2fs 1.35 (28-Feb-2004)
max_blocks 262144, rsv_groups = 32, rsv_gdb = 0
Filesystem label=
OS type: Linux
Block size=1024 (log=0)
Fragment size=1024 (log=0)
32 inodes, 256 blocks
12 blocks (4.69%) reserved for the super user
First data block=1
1 block group
8192 blocks per group, 8192 fragments per group
32 inodes per group

Writing inode tables: done
Writing superblocks and filesystem accounting information: done

This filesystem will be automatically checked every 30 mounts or
180 days, whichever comes first. Use tune2fs -c or -i to override.

挂载新建的文件系统（注意mount选项里的acl标志，我们靠它来通知内核我们需要在这个文
件系统中使用ACL）：
[root@FC3-vm opt]# mount -o rw,acl /dev/loop0 /mnt
[root@FC3-vm opt]# cd /mnt
[root@FC3-vm mnt]# ls
lost+found

现在我已经得到了一个小型的文件系统。而且是支持ACL的。并且即使彻底损坏也不会影响
硬盘上其他有价值的数据。可以开始我们的ACL体验之旅了。

体验1 － ACL的基本操作：添加和修改

我首先新建一个文件作为实施ACL的对象：
[root@FC3-vm mnt]# touch file1
[root@FC3-vm mnt]# ls -l file1
-rw-r--r-- 1 root root 7 Dec 11 00:28 file1

然后看一下这个文件缺省的ACL，这时这个文件除了通常的UGO的权限之外，并没有ACL：
[root@FC3-vm mnt]# getfacl file1
# file: file1
# owner: root
# group: root
user::rw-
group::r--
other::r-

*注意：即使是不支持ACL的情况下，getfacl仍然能返回一个这样的结果。不过setfacl是不
能工作的。

下面添加几个用户和组，一会我将使用ACL赋予他们不同的权限：
[root@FC3-vm mnt]# groupadd testg1
[root@FC3-vm mnt]# useradd testu1
[root@FC3-vm mnt]# useradd testu2
[root@FC3-vm mnt]# usermod -G testg1 testu1

现在我们看看testu1能做什么：
[root@FC3-vm mnt]# su testu1
[testu1@FC3-vm mnt]$ echo "testu1" >> file1
bash: file1: Permission denied

失败了。因为file1并不允许除了root以外的用户写。我们现在就通过修改file1的ACL赋予
testu1足够的权限：
[root@FC3-vm mnt]# setfacl -m u:testu1:rw file1
[root@FC3-vm mnt]# su testu1
[testu1@FC3-vm mnt]$ echo "testu1" >> file1
[testu1@FC3-vm mnt]$ cat file1
testu1
修改成功了，用户testu1可以对file1做读写操作了。我们来看一下file1的ACL：

[testu1@FC3-vm mnt]$ getfacl file1
# file: file1
# owner: root
# group: root
user::rw-
user:testu1:rw-
group::r--
mask::rw-
other::r-

我们ls看一下：

[root@FC3-vm mnt]# ls -l file1
-rw-rw-r--+ 1 root root 7 Dec 11 00:28 file1


可以看到那个"+"了么？就在通常我们看到的权限位的旁边。这个说明file1设置了ACL， 接
下来我们修改一下testu1的权限，同时给testg1这个组以读的权限：

[root@FC3-vm mnt]# setfacl -m u:testu1:rwx,g:testg1:r file1
[root@FC3-vm mnt]# getfacl file1
# file: file1
# owner: root
# group: root
user::rw-
user:testu1:rwx
group::r--
group:testg1:r--
mask::rwx
other::r-


可以看到设置后的权限，testu1已经有了执行的权限，而testg1这个组也获得了读取文件内
容的权限。也许有人已经注意到了两个问题：首先， file1的组权限从r--变成了rw-。其次
，mask是什么？为什么也变化了呢？我们先从mask说起。如果说acl的优先级高于UGO，那么
mask就是一个名副其实的最后一道防线。它决定了一个用户/组能够得到的最大的权限。这
样我们在不破坏已有ACL的定义的基础上，可以临时提高或是降低安全级别：

[root@FC3-vm mnt]# setfacl -m mask::r file1
[root@FC3-vm mnt]# getfacl file1
# file: file1
# owner: root
# group: root
user::rw-
user:testu1:rwx #effective:r--
group::r--
group:testg1:r--
mask::r--
other::r--

[root@FC3-vm mnt]# ls -l file1
-rw-r--r--+ 1 root root 7 Dec 11 00:28 file1


在testu1对应的ACL项的后边出现了effective的字样，这是实际testu1得到的权限。Mask只
对其他用户和组的权限有影响，对owner和other的权限是没有任何影响的。执行ls的结果也
显示UGO的设置也有了对应的变化。因为在使用了ACL的情况下，group的权限显示的就是当
前的mask。通常我们把mask设置成rwx，以不阻止任何的单个ACL项。

*需要注意的是，每次修改或添加某个用户或组的ACL项的时候，mask都会随之修改以使最新
的修改能够真正生效。所以如果需要一个比较严格的mask的话，可能需要每次都重新设置一
下mask。
体验2 － ACL的其他功能：删除和覆盖

我们来看一下其他的ACL操作。首先如何删除已有的ACL项呢？

[root@FC3-vm mnt]# setfacl -x g:testg1 file1
[root@FC3-vm mnt]# getfacl file1
# file: file1
# owner: root
# group: root
user::rw-
user:testu1:rwx
group::r--
mask::rwx
other::r--


我们看到testg1的权限已经被去掉了。如果需要去掉所有的ACL可以用-b选项。所有的ACL项
都会被去掉。

[root@FC3-vm mnt]# setfacl -b file1
[root@FC3-vm mnt]# getfacl file1
# file: file1
# owner: root
# group: root
user::rw-
group::r--
other::r--


我们可以用--set 设置一些新的ACL项，并把原有的ACL项全部都覆盖掉。和-m不同，-m选项
只是修改已有的配置或是新增加一些。--set选项会把原有的ACL项都删除，用新的替代，需
要注意的是一定要包含UGO的设置，不能象-m一样只是添加ACL就可以了。比如下边这一段：

[root@FC3-vm mnt]# setfacl --set u::rw,u:testu1:rw,g::r,o::- file1
[root@FC3-vm mnt]# getfacl file1
# file: file1
# owner: root
# group: root
user::rw-
user:testu1:rw-
group::r--
mask::rw-
other::---


o::-是另一个需要注意的地方。其实完整的写法是other::---，正如u::rw的完整写法是
user::rw-。通常我们可以把"-"省略，但是当权限位只包含"-"时，必须至少保留一个。如
果写成了o::，就会出现错误。

如果希望对目录下的所有子目录都设置同样的ACL，可以使用-R参数：

[root@FC3-vm mnt]# setfacl --set u::rw,u:testu1:rw,g::r,o::- dir1


如果希望能从一个文件来读入ACL，并修改当前的文件的ACL，可以用-M参数：

[root@FC3-vm mnt]# cat test.acl
user:testu1:rw-
user:testu2:rw-
group:testg1:r--
group:testg2:r--
mask::rw-
other::---

体验3 － 目录的默认ACL

如果我们希望在一个目录中新建的文件和目录都使用同一个预定的ACL，那么我们可以使用
默认(Default) ACL。在对一个目录设置了默认的ACL以后，每个在目录中创建的文件都会自
动继承目录的默认ACL作为自己的ACL。用setfacl的-d选项就可以做到这一点：

[root@FC3-vm mnt]# setfacl -d --set g:testg1:rwx dir1
[root@FC3-vm mnt]# getfacl dir1
# file: dir1
# owner: root
# group: root
user::rwx
group::r-x
other::r-x
default:user::rwx
default:group::r-x
default:group:testg1:rwx
default:mask::rwx
defaultther::r-x


可以看到默认ACL已经被设置了。建立一个文件试试：

[root@FC3-vm mnt]# touch dir1/file1
[root@FC3-vm mnt]# getfacl dir1/file1
# file: dir1/file1
# owner: root
# group: root
user::rw-
group::r-x #effective:r--
group:testg1:rwx #effective:rw-
mask::rw-
other::r--


file1自动继承了dir1对testg1设置的ACL。只是由于mask的存在使得testg1只能获得rw-权
限。

体验4 － 备份和恢复ACL

主要的文件操作命令cp和mv都支持ACL，只是cp命令需要加上-p 参数。但是tar等常见的备
份工具是不会保留目录和文件的ACL信息的。如果希望备份和恢复带有ACL的文件和目录，那
么可以先把ACL备份到一个文件里。以后用--restore选项来回复这个文件中保存的ACL信息
：

[root@FC3-vm mnt]# getfacl -R dir1 > dir1.acl
[root@FC3-vm mnt]# ls -l dir1.acl
total 16
-rw-r--r-- 1 root root 310 Dec 12 21:10 dir1.acl


我们用-b选项删除所有的ACL数据，来模拟从备份中回复的文件和目录：

[root@FC3-vm mnt]# setfacl -R -b dir1
[root@FC3-vm mnt]# getfacl -R dir1
# file: dir1
# owner: root
# group: root
user::rwx
group::r-x
other::r-x

# file: dir1/file1
# owner: root
# group: root
user::rw-
group::r--
other::r--


现在我们从dir1.acl中恢复被删除的ACL信息：

[root@FC3-vm mnt]# setfacl --restore dir1.acl
[root@FC3-vm mnt]# getfacl -R dir1
# file: dir1
# owner: root
# group: root
user::rwx
group::r-x
other::r-x
default:user::rwx
default:group::r-x
default:group:testg1:rwx
default:mask::rwx
defaultther::r-x

# file: dir1/file1
# owner: root
# group: root
user::rw-
group::r-x #effective:r--
group:testg1:rwx #effective:rw-
mask::rw-
other::r--

结语

ACL 的引入使得大规模的复杂权限管理可以很容易的在 Linux 上实现。对于 /home 这样存
放大量用户文件的分区，可以做到更有效的管理。但是我们也看到在备份工具等方面的欠缺
，好在 FC2 中已经开始包含了 star 这样的支持 ACL 的备份工具，虽然还是 alpha 版。

在单个文件的 ACL 条目的数量上，不同的文件系统有不同的限制。Ext2 和 Ext3 只能支持
每个文件 25 个 ACL 条目。ReiserFS 和 JFS 可以支持超过 8,000 个条目。这个方面
Ext* 文件系统还需要加强。

无论多么复杂的系统中，文件系统的权限管理都是最基础的内容。而 Linux 对 ACL的支持
，无疑是一把管理海量用户系统的利器，对 Linux 在大规模的企业级应用中更方便的发挥
更大的作用添了一把火。

参考资料

* Linux ACL的主页： http://acl.bestbits.at/

* Andreas Grünbacher的关于Linux ACL的白皮书：
http://www.vanemery.com/Linux/ACL/POSIX_ACL_on_Linux.html

关于作者

高延斌， IBM中国软件开发中心，WPLC部门软件工程师，负责IBM客户端产品在MacOSX上的
移植工作。喜欢Linux和MacOSX。通过 [email protected] 可以和他联系。