Linux ACL

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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
default:other::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。
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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
default:other::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。
Linux ACL 精华
1. 为什么要使用ACL
先让我们来简单地复习一下Linux的file permission.
在linux下,对一个文件(或者资源)可以进行操作的对象被分为三类: file owner(文件的拥有者), group(组,注意不一定是文件拥有者所在的组), other (其他)
而对于每一类别又分别定义了read, write and execute/search permission (这里不讨论SUID, SGID以及Sticky bit的设置)
通过ls -l命令就我们就可以列出一个文件的permission
代码:
# ls -l
[leonard@localhost ~]$ ls -l
-rw-rw---- 1 leonard admin 0 Jul 3 20:12 test.txt
在这里说明了对于test.txt这个文件leonard用户(由于是file owner)拥有read & write permission.所有属于admin group的用户(group)拥有read & write permission. 其他任何用户(other)对于文件没有任何的permission
如果我们现在希望john这个用户也可以对test.txt文件进行读写操作.我自己大概会想到以下几种办法 (这里假设john不属于admin group)
1. 给文件的other类别增加read and write permission. 这样由于john会被归为other类别,那么他也将拥有读写的权限
2. 将john加入到admin group. 那么john会被归为group类别,那么他将拥有读写的权限
3. 设置sudo,使john能够以leonard的身份对test.txt进行操作,从而获得读写权限
第一种做法的问题在于所有用户都将对test.txt拥有读写操作,显然这种做法不可取
第二种做法的问题在于john被赋予了过多的权限.所有属于admin组的文件,john都可以拥有其等同的权限了
第三种做法虽然可以达到只限定john用户一人拥有对test.txt文件的读写权限.但是需要对sudoers文件进行严格的格式控制.而且当文件数量和用户很多的时候,这种方法就相当地不灵活了
看来好像都没有一个很好的解决方案.其实问题就出在Linux file permission里面,对于other的定义过于广泛,以至于很难把permission限定于一个不属于file owner和group的用户身上.那么Access Control List (ACL)就是用来帮助我们解决这个问题的.
简单地来说ACL就是可以设置特定用户或者用户组对于一个文件的操作权限.需要掌握的命令也只有三个: getfacl, setfacl, chacl
在接下去讨论之前大家可以先安装上ACL的RPM包
代码:
# rpm -ivh libacl-2.2.39-1.1 acl-2.2.39-1.1.i386.rpm
2. ACL的名词定义
先来看看在ACL里面每一个名词的定义.这些名词我大多从man page上摘下来虽然有些枯燥,但是对于理解下面的内容还是很有帮助的
ACL 是由一系列的Access Entry所组成的.每一条Access Entry定义了特定的类别可以对文件拥有的操作权限. Access Entry有三个组成部分: Entry tag type, qualifier (optional), permission
我们先来看一下最重要的Entry tag type,它有以下几个类型
ACL_USER_OBJ: 相当于Linux里file_owner的permission
ACL_USER: 定义了额外的用户可以对此文件拥有的permission
ACL_GROUP_OBJ: 相当于Linux里group的permission
ACL_GROUP: 定义了额外的组可以对此文件拥有的permission
ACL_MASK: 定义了ACL_USER, ACL_GROUP_OBJ和ACL_GROUP的最大权限 (这个我下面还会专门讨论)
ACL_OTHER: 相当于Linux里other的permission
让我们来据个例子说明一下.下面我们就用getfacl命令来查看一个定义好了的ACL文件
代码:
[leonard@localhost ~]$ getfacl ./test.txt
# file: test.txt
# owner: leonard
# group: admin
user::rw-
user:john:rw-
group::rw-
group:dev:r--
mask::rw-
other::r--
前面三个以#开头的定义了文件名,file owner和group.这些信息没有太大的作用,接下来我们可以用 --omit-header来省略掉
user::rw- 定义了ACL_USER_OBJ,说明file owner拥有read and write permission
user:john:rw- 定义了ACL_USER,这样用户john就拥有了对文件的读写权限,实现了我们一开始要达到的目的
group::rw- 定义了ACL_GROUP_OBJ,说明文件的group拥有read and write permission
group:dev:r-- 定义了ACL_GROUP,使得dev组拥有了对文件的read permission
mask::rw- 定义了ACL_MASK的权限为read and write
other::r-- 定义了ACL_OTHER的权限为read
从这里我们就可以看出ACL提供了我们可以定义特定用户和用户组的功能.那么接下来我们就来看一下如何设置一个文件的ACL
3. 如何设置ACL文件
首先我们还是要讲一下设置ACL文件的格式.从上面的例子中我们可以看到每一个Access Entry都是由三个被:号分隔开的字段所组成.第一个就是Entry tag type
user 对应了ACL_USER_OBJ和ACL_USER
group 对应了ACL_GROUP_OBJ和ACL_GROUP
mask 对应了ACL_MASK
other 对应了ACL_OTHER
第二个字段称之为qualifier.也就是上面例子中的john和dev组.它定义了特定用户和拥护组对
于文件的权限.这里我们也可以发现只有user和group才有qualifier,其他的都为空
第三个字段就是我们熟悉的permission了.它和Linux的permission一样定义,这里就不多讲了
下面我们就来看一下怎么设置test.txt这个文件的ACL让它来达到我们上面的要求
一开始文件没有ACL的额外属性
代码:
[leonard@localhost ~]$ ls -l
-rw-rw-r-- 1 leonard admin 0 Jul 3 22:06 test.txt
[leonard@localhost ~]$ getfacl --omit-header ./test.txt
user::rw-
group::rw-
other::r--
我们先让用户john拥有对test.txt文件的读写权限
代码:
[leonard@localhost ~]$ setfacl -m user:john:rw- ./test.txt
[leonard@localhost ~]$ getfacl --omit-header ./test.txt
user::rw-
user:john:rw-
group::rw-
mask::rw-
other::r--
这时我们就可以看到john用户在ACL里面已经拥有了对文件的读写权限.这个时候如果我们查看一下linux的permission我们还会发现一个不一样的地方
代码:
[leonard@localhost ~]$ ls -l ./test.txt
-rw-rw-r--+ 1 leonard admin 0 Jul 3 22:06 ./test.txt
在文件permission的最后多了一个+号.当任何一个文件拥有了ACL_USER或者ACL_GROUP的值以后我们就可以称它为ACL文件.这个+号就是用来提示我们的
我们还可以发现当一个文件拥有了ACL_USER或者ACL_GROUP的值时ACL_MASK同时也会被定义
接下来我们来设置dev组拥有read permission
代码:
[leonard@localhost ~]$ setfacl -m group:dev:r-- ./test.txt
[leonard@localhost ~]$ getfacl --omit-header ./test.txt
user::rw-
user:john:rw-
group::rw-
group:dev:r--
mask::rw-
other::r--
到这里就完成了我们上面讲到的要求.是不是很简单呢
4. ACL_MASK 和 Effective permission
这里需要重点讲一下ACL_MASK,因为这是掌握ACL的另一个关键
在Linux file permission里面大家都知道比如对于rw-rw-r--来说,当中的那个rw-是指文件组的permission.但是在ACL里面这种情况只是在ACL_MASK不存在的情况下成立.如果文件有ACL_MASK值,那么当中那个rw-代表的就是mask值而不再是group permission了
让我们来看下面这个例子
代码:
[leonard@localhost ~]$ ls -l
-rwxrw-r-- 1 leonard admin 0 Jul 3 23:10 test.sh
这里说明test.sh文件只有file owner: leonard拥有read, write, execute/search permission. admin组只有read and write permission
现在我们想让用户john也对test.sh具有和leonard一样的permission
代码:
[leonard@localhost ~]$ setfacl -m user:john:rwx ./test.sh
[leonard@localhost ~]$ getfacl --omit-header ./test.sh
user::rwx
user:john:rwx
group::rw-
mask::rwx
other::r--
这里我们看到john已经拥有了rwx的permission. mask值也被设定为rwx.那是因为它规定了ACL_USER, ACL_GROUP和ACL_GROUP_OBJ的最大值
现在我们再来看test.sh的Linux permission, 它已经变成了
代码:
[leonard@localhost ~]$ ls -l
-rwxrwxr--+ 1 leonard admin 0 Jul 3 23:10 test.sh
那么如果现在admin组的用户想要执行test.sh的程序会发生什么情况呢?它会被permission deny.原因在于实际上admin组的用户只有read and write permission.这里当中显示的rwx是ACL_MASK的值而不是group的permission
所以从这里我们就可以知道,如果一个文件后面有+标记,我们都需要用getfacl来确认它的permission,以免发生混淆
下面我们再来继续看一个例子
假如现在我们设置test.sh的mask为read only,那么admin组的用户还会有write permission吗?
代码:
[leonard@localhost ~]$ setfacl -m mask::r-- ./test.sh
[leonard@localhost ~]$ getfacl --omit-header ./test.sh
user::rwx
user:john:rwx #effective:r--
group::rw- #effective:r--
mask::r--
other::r--
这时候我们可以看到ACL_USER和ACL_GROUP_OBJ旁边多了个#effective:r--,这是什么意思呢?
让我们再来回顾一下ACL_MASK的定义.它规定了ACL_USER, ACL_GROUP_OBJ和ACL_GROUP的最大权限.那么在我们这个例子中他们的最大权限也就是read only.虽然我们这里给
ACL_USER和ACL_GROUP_OBJ设置了其他权限,但是他们真正有效果的只有read权限.
这时我们再来查看test.sh的Linux file permission时它的group permission也会显示其mask的值(i.e. r--)
代码:
[leonard@localhost ~]$ ls -l
-rwxr--r--+ 1 leonard admin 0 Jul 3 23:10 test.sh
5. Default ACL
上面我们所有讲的都是Access ACL,也就是对文件而言.下面我简单讲一下Default ACL. Default ACL是指对于一个目录进行Default ACL设置,并且在此目录下建立的文件都将继承此目录的ACL
同样我们来做一个试验说明
比如现在leonard用户建立了一个dir目录
代码:
[leonard@localhost ~]$ mkdir dir
他希望所有在此目录下建立的文件都可以被john用户所访问.那么我们就应该对dir目录设置Default ACL
代码:
[leonard@localhost ~]$ setfacl -d -m user:john:rw ./dir
[leonard@localhost ~]$ getfacl --omit-header ./dir
user::rwx
group::rwx
other::r-x
default:user::rwx
default:user:john:rwx
default:group::rwx
default:mask::rwx
default: other::r-x
这里我们可以看到ACL定义了default选项, john用户拥有了default的read, write, excute/search permission.所有没有定义的default都将从file permission里copy过来
现在leonard用户在dir下建立一个test.txt文件
代码:
[leonard@localhost ~]$ touch ./dir/test.txt
[leonard@localhost ~]$ ls -l ./dir/test.txt
-rw-rw-r--+ 1 leonard leonard 0 Jul 3 23:46 ./dir/test.txt
[leonard@localhost ~]$ getfacl --omit-header ./dir/test.txt
user::rw-
user:john:rw-
group::rwx #effective:rw-
mask::rw-
other::r--
这里我们看到在dir下建立的文件john用户自动就有了read and write permission
6. ACL 相关命令
前面的例子中我们都注意到了getfacl命令是用来读取文件的ACL, setfacl是用来设定文件的
Acess ACL. 这里还有一个chacl是用来改变文件和目录的Access ACL and Default ACL. 它的具体参数大家可以去看man page.我只想提及一下chacl -B.它可以彻底删除文件或者目录的ACL属性(包括Default ACL). 比如你即使用了setfacl -x删除了所有文件的ACL属性,那个+号还是会出现在文件的末尾.所以正确的删除方法应该是用chacl -B
用cp来复制文件的时候我们现在可以加上-p选项.这样在拷贝文件的时候也将拷贝文件的ACL属性.对于不能拷贝的ACL属性将给出警告
mv命令将会默认地移动文件的ACL属性.同样如果操作不允许的情况下会给出警告
7. 需要注意的几点
如果你的文件系统不支持ACL的话,你也许需要重新mount你的file system
mount -o
remount, acl [mount point] 如果用chmod命令改变Linux file permission的时候相应的ACL值也会改变.反之改变ACL的值,相应的file permission也会改变