UTS Namespace

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Basic Information

एक UTS (UNIX Time-Sharing System) namespace एक Linux kernel विशेषता है जो दो सिस्टम पहचानकर्ताओं का अलगाव प्रदान करती है: hostname और NIS (Network Information Service) डोमेन नाम। यह अलगाव प्रत्येक UTS namespace को अपना स्वतंत्र hostname और NIS डोमेन नाम रखने की अनुमति देता है, जो कंटेनरीकरण परिदृश्यों में विशेष रूप से उपयोगी है जहाँ प्रत्येक कंटेनर को अपने hostname के साथ एक अलग सिस्टम के रूप में प्रकट होना चाहिए।

How it works:

  1. जब एक नया UTS namespace बनाया जाता है, तो यह अपने माता-पिता namespace से hostname और NIS डोमेन नाम की एक प्रति के साथ शुरू होता है। इसका मतलब है कि, निर्माण के समय, नया namespace अपने माता-पिता के समान पहचानकर्ता साझा करता है। हालाँकि, namespace के भीतर hostname या NIS डोमेन नाम में कोई भी बाद में होने वाले परिवर्तन अन्य namespaces को प्रभावित नहीं करेंगे।
  2. UTS namespace के भीतर प्रक्रियाएँ hostname और NIS डोमेन नाम को क्रमशः sethostname() और setdomainname() सिस्टम कॉल का उपयोग करके बदल सकती हैं। ये परिवर्तन namespace के लिए स्थानीय होते हैं और अन्य namespaces या होस्ट सिस्टम को प्रभावित नहीं करते हैं।
  3. प्रक्रियाएँ setns() सिस्टम कॉल का उपयोग करके namespaces के बीच स्थानांतरित हो सकती हैं या CLONE_NEWUTS ध्वज के साथ unshare() या clone() सिस्टम कॉल का उपयोग करके नए namespaces बना सकती हैं। जब एक प्रक्रिया एक नए namespace में जाती है या एक बनाती है, तो यह उस namespace से जुड़े hostname और NIS डोमेन नाम का उपयोग करना शुरू कर देगी।

Lab:

Create different Namespaces

CLI

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

एक नए /proc फ़ाइल सिस्टम के उदाहरण को माउंट करके, यदि आप पैरामीटर --mount-proc का उपयोग करते हैं, तो आप सुनिश्चित करते हैं कि नए माउंट नामस्थान में उस नामस्थान के लिए विशिष्ट प्रक्रिया जानकारी का सटीक और अलगावित दृश्य है।

त्रुटि: bash: fork: मेमोरी आवंटित नहीं कर सकता

जब unshare को -f विकल्प के बिना निष्पादित किया जाता है, तो एक त्रुटि उत्पन्न होती है क्योंकि Linux नए PID (प्रक्रिया आईडी) नामस्थान को संभालने के तरीके के कारण। मुख्य विवरण और समाधान नीचे दिए गए हैं:

  1. समस्या का विवरण:
  • Linux कर्नेल एक प्रक्रिया को unshare सिस्टम कॉल का उपयोग करके नए नामस्थान बनाने की अनुमति देता है। हालाँकि, नए PID नामस्थान के निर्माण की शुरुआत करने वाली प्रक्रिया (जिसे "unshare" प्रक्रिया कहा जाता है) नए नामस्थान में प्रवेश नहीं करती है; केवल इसकी बाल प्रक्रियाएँ करती हैं।
  • %unshare -p /bin/bash% चलाने से /bin/bash उसी प्रक्रिया में शुरू होता है जैसे unshare। परिणामस्वरूप, /bin/bash और इसकी बाल प्रक्रियाएँ मूल PID नामस्थान में होती हैं।
  • नए नामस्थान में /bin/bash की पहली बाल प्रक्रिया PID 1 बन जाती है। जब यह प्रक्रिया समाप्त होती है, तो यह नामस्थान की सफाई को ट्रिगर करती है यदि कोई अन्य प्रक्रियाएँ नहीं हैं, क्योंकि PID 1 का विशेष कार्य अनाथ प्रक्रियाओं को अपनाना है। Linux कर्नेल तब उस नामस्थान में PID आवंटन को अक्षम कर देगा।
  1. परिणाम:
  • नए नामस्थान में PID 1 का समाप्त होना PIDNS_HASH_ADDING ध्वज की सफाई की ओर ले जाता है। इसके परिणामस्वरूप, नए प्रक्रिया बनाने के दौरान alloc_pid फ़ंक्शन नए PID को आवंटित करने में विफल रहता है, जिससे "Cannot allocate memory" त्रुटि उत्पन्न होती है।
  1. समाधान:
  • समस्या को unshare के साथ -f विकल्प का उपयोग करके हल किया जा सकता है। यह विकल्प unshare को नए PID नामस्थान बनाने के बाद एक नई प्रक्रिया बनाने के लिए फोर्क करता है।
  • %unshare -fp /bin/bash% निष्पादित करने से यह सुनिश्चित होता है कि unshare कमांड स्वयं नए नामस्थान में PID 1 बन जाता है। /bin/bash और इसकी बाल प्रक्रियाएँ फिर इस नए नामस्थान में सुरक्षित रूप से समाहित होती हैं, PID 1 के पूर्ववर्ती समाप्त होने को रोकती हैं और सामान्य PID आवंटन की अनुमति देती हैं।

यह सुनिश्चित करके कि unshare -f ध्वज के साथ चलता है, नए PID नामस्थान को सही ढंग से बनाए रखा जाता है, जिससे /bin/bash और इसकी उप-प्रक्रियाएँ मेमोरी आवंटन त्रुटि का सामना किए बिना कार्य कर सकें।

Docker

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

जांचें कि आपका प्रोसेस किस नामस्थान में है

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

सभी UTS नामस्थान खोजें

bash
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 namespace के अंदर प्रवेश करें

bash
nsenter -u TARGET_PID --pid /bin/bash

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