Autodir HOWTO

1. Introduzione

Autodir offre un metodo semplice ed efficace per creare, in maniera trasparente, directory come le directory home. Autodir si appoggia al protocollo autofs per il suo funzionamento.

Questo documento spiega come creare directory su richiesta usando Autodir in maniera trasparente alle applicazioni. Il documento spiega inoltre il sistema di backup trasparente che è possibile con Autodir, senza una interruzione per backup del sistema; questa soluzione si applica a tutte le directory gestite da Autodir.

2. Prima di entrare nei dettagli...

Dopo aver rilasciato la versione beta di intraperson, ho iniziato a lavorare sulla guida di amministrazione che tratta gli aspetti di amministrazione di intraPerson. Per maggiori dettagli controllare su http://www.intraperson.com. Ma sono stato bloccato da una semplice cosa. E' facile creare utenti in LDAP, o almeno lo penso io, ma come creare le directory home per quegli utenti in LDAP indipendentemente da dove gli account sono importati ?

Ho trovato alcune soluzioni ma non sono soddisfatto perché ognuna aveva dei seri inconvenienti. Dopo aver sfogliato la documentazione di Autofs e aver fatto un po' di prove, sono arrivato alla conclusione che il protocollo Autofs può offrire una soluzione migliore a questa sfida.

Il risultato è Autodir, basato sul protocollo Autofs.

3. Perché non il pam_mkhomedir?

Il modulo PAM pam_mkhomedir utilizza l'architettura Pluggable Authentication Module per questa operazione. Così com'è, ci sono delle limitazioni. Per esempio:

• Alcuni server potrebbero non autenticare gli utenti ma aspettarsi che le loro directory esistano. Questo significa che non utilizzano PAM e, a sua volta, che pam_mkhomedir non ha la possibilità di creare le directory home. L'esempio più tipico è quello dei server di posta.

• PAM è sempre un componente opzionale per l'autenticazione. Alcuni servizi potrebbero non usare PAM ed utilizzare un diverso metodo di autenticazione degli utenti. In questo caso pam_mkhomedir non sarà mai usato.

• In genere /home è controllata da root e solo gli utenti root possono creare directory home al suo interno. Dunque il servizio che vuole creare directory home con PAM deve essere eseguito come root oppure la directory home deve avere gli stessi permessi come, per esempio, /tmp.

Infine Autodir ha un utilizzo più ampio e supporta funzionalità più interessanti.

4. Dove può essere usato Autodir ?

• Dove gli account utente risiedono in un database centralizzato come LDAP, SQL, NIS, NIS+ o altri database, dai quali utenti e gruppi sono importati su altri sistemi. Per creare, ad esempio in home, directory di gruppi su quei sistemi che importano gli account da un database centralizzato, su richiesta.

• Per sfruttare la sua funzionalità di backup trasparente per i sistemi in linea 24 ore su 24.

• Può anche essere utilizzato quando gli account sono sul sistema locale, nascondendo per certi versi quali account esistono nella directory /home, per esempio.

5. Cosa non è Autodir

Autodir può creare directory ma non può rimuoverle quando gli utenti e/o gruppi sono rimossi dal database di account. Per farlo utilizzare script di cron personalizzati.

6. Differenze tra Autodir e Autofs

Potrebbero esserci problemi nel caso si utilizzi già il pacchetto Autofs per gestire il montaggio delle directory home. Analizziamo le differenze tra i due pacchetti:

• L'obiettivo principale di autofs è quello di gestire montaggi di rete a richiesta invece di montarli tutti allo stesso tempo, il che preserva le risorse di sistema. Sebbene ci sia, nel pacchetto autofs, un supporto per il montaggio dinamico di directory home, il requisito è che queste directory home esistano già.

  D'altro lato, Autodir è specializzato solo nella creazione e montaggio di directory locali.

  Autodir può anche creare directory reali su file system su disco le quali non risiedono in una singola directory base. Questo è quello che fanno per impostazione predefinita utility come useradd. In un file system standard, tutte le directory home risiedono nella directory base /home. Per file system come ext2 e ext3, le prestazioni degradano se un numero elevato di directory home esiste in una singola directory base.

  Per le applicazioni che accedono a queste directory, Autodir le presenta su richiesta in una singola directory base virtuale; le effettive directory sono create in sottodirectory in qualche altra directory con approccio gerarchico.

  Per esempio, la home reale per l'utente di nome user1 sarà creata in /autohome/u/us/user1 se configurata in questo modo, ma montata in /home su richiesta delle applicazioni che accedono alla directory home come /home/user1.

  Le autorizzazioni per la directory base reale, dove le directory home sono effettivamente create (/autohome nell'esempio sopra), sono gestite in modo che solo root possa accedere a /autohome.

  Il montaggio delle directory su richiesta, e lo smontaggio quando non più in uso, porta ad una interessante opportunità: poter dire quando una directory è in uso o no. Se la directory non è in uso, si può far partire senza pericoli un programma come una applicazione di backup, quando una directory non è montata.

  Autodir sfrutta questa possibilità facendo partire il menzionato comando di backup quando una directory diventa inutilizzata.

• C'è una ulteriore questione da illustrare per gli amministratori che leggono questo documento. Autodir non chiama i programmi esterni mount e umount, come nel caso del pacchetto autofs; usa invece direttamente chiamate di sistema. Come effetto secondario, Autodir è più veloce ed affidabile ma il file mtab non viene aggiornato. Ho ritenuto che non fosse necessario perché tutti i montaggio e smontaggi sono effettuati su directory locali.

• Un'altra piccola differenza è che Autodir è completamente multi-threaded. Anche autofs diventerà multi-threaded nelle versioni future.

7. Il funzionamento

Autodir utilizza i moduli per aggiungere funzionalità specifiche. Autodir implementa funzionalità generiche che i moduli sfruttano e su cui aggiungono funzioni specifiche.

Si può aggiungere solo un modulo alla volta a Autodir. Se ci sono due moduli, ad esempio autohome e autogroup, allora occorre creare due processi di Autodir in modo che ogni processo abbia un solo modulo agganciato.

Per le successive spiegazioni, utilizzerò il modulo autohome che gestisce in maniera trasparente la creazione delle directory home.

Presupposti

Il modulo autohome crea le directory home degli utenti su richiesta se queste non esistono già. Si assume che gli account utenti esistano ma non le relative directory home, o perché questi account sono stati creati con l'opzione -M di useradd o perché sono stati importati da LDAP, NIS o altri database esterni per i quali le directory home devono essere ancora create. Si assume anche, ma solo per questa spiegazione, che tutte le directory home degli utenti debbano essere nella directory /home.

	KISS
	Keep it Simple: alcuni dettagli di fino sono stati intenzionalmente tralasciati per rendere la spiegazione facile da capire.

Prima di tutto il file system autofs è montato sulla directory /home da Autodir. Il kernel di Linux viene informato che /home è gestita d'ora in avanti da una applicazione in user space, Autodir.

	Autofs ?
	Non ci si deve preoccupare troppo del file system autofs se non lo si capisce. E' sufficiente considerarlo un file system speciale, simile ai file system in memoria ma con alcune proprietà speciali.

                                +----------------+
                                |  Linux Kernel  |
                                +----------------+
                                  /        \
                                 /          \
                                /            \
                               /              \
   +-------------+       +--------+       +------------+        +-----------------++-------------+       +--------+       +------------+        +-----------------+
   | Application |------>| /home  |<----->|  Autodir   |<------>| autohome module |
   +-------------+       +--------+       +------------+        +-----------------++-------------+       +--------+       +------------+        +-----------------+
                              \                                          /
                               \  +----------------+                    /
                                +-|   /autohome    |<------------------+
                                  +----------------+

Quando una applicazione o un demone richiede l'accesso alla directory home di un utente, per esempio /home/userhome1, entrano direttamente in /home/userhome1 per accedervi. Il kernel rileva l'accesso ed informa Autodir se la directory userhome1 non esiste ancora in /home.

Autodir, a sua volta, passa questa richiesta al modulo autohome. Il modulo autohome non tocca la directory /home. Invece gestisce le vere directory home da qualche altra parte, per esempio in /autohome come mostrato in figura.

Il modulo autohome crea una directory home reale se non esiste nella directory /autohome. Dopo la creazione o il fallimento del tentativo, qualunque sia il risultato, autohome informa Autodir. Quando la creazione della directory è stata completata con successo, il percorso alla directory home reale è fornito Autodir.

Se il modulo autohome riporta successo, Autodir crea la directory userhome1 sotto /home e monta la directory home reale da /autohome su di essa. Alla fine del processo, Autodir informa il kernel se l'intera operazione ha avuto successo o no. Di conseguenza, il kernel permette alle applicazioni di entrare nella directory o, in caso di fallimento, riporta che la directory non esiste.

8. Alcune definizioni

Prima di procedere oltre e per semplificare la spiegazione, è meglio capire i seguenti termini.

Ogni directory virtuale è mappata su una directory reale. Questo significa che quello che è scritto o modificato nella directory virtuale è in realtà mandato nella directory reale.

Al riavvio del sistema le directory reali ed il loro contenuto rimangono intatte. Ma le directory virtuali sono di nuovo create su richiesta, esattamente come prima.

Le directory virtuali sono rimosse se non utilizzate per un determinato periodo di tempo e create di nuovo, se necessario. Quando una directory virtuale è rimossa, il programma di backup, se configurato, verrà avviato sulla corrispondente directory reale.

Le applicazioni dovrebbero accedere solo alle directory virtuali. Le directory reali sono nascoste alle applicazioni. Solo l'utente root può vederle. Esiste una sola eccezione: il programma di backup può sempre accedere alle sole directory reali.

9. Organizzazione delle directory nella directory base reale

Perché ci dovrebbe essere una particolare organizzazione delle directory nella directory base reale? Se tutte le directory reali vengono create in un unica directory base reale ci potrebbe essere un decadimento delle prestazioni a causa dell'alto numero di directory reali da creare. File system come ext2 e ext3 non sono ottimizzati per questo tipo di struttura piatta di directory.

Sarebbe molto meglio se la directory base reale fosse divisa in molte sottodirectory, o anche se queste sottodirectory fossero divise a loro volta in altre sottodirectory. Le effettive directory home sarebbe collocate nell'ultima sottodirectory.

Ci sono tre tipi di organizzazione per la directory:

10. La scadenza della directory virtuale

Quando una applicazione cerca di accedere ad una directory virtuale in una directory base virtuale, Autodir crea la directory virtuale se non esiste già e monta su di essa la directory reale dalla directory base reale. Una volta terminato, viene fatto partire un timer. Se non ci sono accessi alla directory virtuale nella directory base virtuale da parte di qualsiasi applicazione per un specificato periodo di tempo, la directory viene rimossa e la corrispondente directory reale nella directory base reale è marcata per il backup.

Il periodo di tempo di scadenza può essere specificato attraverso un' opzione della linea di comando di Autodir.

11. Supporto per il backup

Autodir supporta il lancio di programmi di backup quando una directory virtuale è rimossa dopo un periodo di attività La rimozione della directory virtuale è di per se una garanzia che nessuna applicazione possa accedervi e modificarla.

Così come c'è un tempo di attesa per la scadenza di una directory virtuale, anche per il backup Autodir attende un periodo di tempo dopo la scadenza della directory virtuale, prima di far partire il backup. Questo periodo di tempo può essere specificato attraverso un' opzione della linea di comando di Autodir.

Per impostazione del progetto, i programmi di backup operano sulle directory reali ma non sulle directory virtuali. Se il programma di backup cerca di accedere ad una directory virtuale, allora Autodir suppone che una applicazione normale abbia bisogno di quella directory e quindi termina il programma di backup, anche se il processo che sta accedendo alla directory virtuale è proprio il programma di backup.

Viene creato un processo di backup separato per ogni directory reale. Al programma di backup possono essere fornite come argomento le directory reali sulle quali operare.

Il supporto per il backup è indipendente dal modulo usato. E' applicabile a tutti i moduli di Autodir.

	Backup è come dire reale!
	I programmi di backup non dovrebbero mai accedere alla directory virtuale o alla directory base virtuale.

	Avvertenza
	La funzionalità di backup non è molto utile se le directory virtuali sono sempre utilizzate dalle applicazioni.

12. Requisiti per il programma di backup

Autodir richiede alcuni requisiti extra al programma di backup utilizzato: quando il backup è in corso sulla directory reale, con la corrispondente directory virtuale scaduta, e quella directory virtuale è richiesta di nuovo da una applicazione, il processo di backup è terminato. Prima di tutto viene mandato un segnale di SIGTERM per fermarlo in maniera gentile. Ma se non si ferma in tempo, ed ha un secondo per farlo, viene mandato un segnale di SIGKILL , il quale sicuramente lo fermerà.

Solo quando il backup è stato fermato, l'applicazione può accedere alla directory virtuale richiesta.

Qualunque programma di backup sia usato, deve essere in grado di recuperare da questo segnale in maniera corretta, senza causare effetti secondari irrimediabili.

Un altro aspetto importante è l'ambiente nel quale il backup viene eseguito. Tutti i programmi di backup sono eseguiti come root. Ma allo stesso tempo tutti i privilegi di root non necessari sono rimossi utilizzando le funzionalità POSIX. In altre parole questi programmi di backup possono leggere qualsiasi file o directory che appartiene agli utenti del sistema e niente di più. A parte questo, il processo di backup si comporta come un normale processo a livello utente.

13. Opzioni dei moduli

Ci sono due tipi di opzioni che si possono passare ad Autodir. Quelle del primo tipo sono opzioni per autodir stesso e sono comuni a qualsiasi modulo venga utilizzato. Lo opzione dell'altro tipo sono specifiche del modulo usato. Queste sono dette sotto opzioni e sono passate al modulo utilizzato; sono distinte da quelle principali dall'opzione -o. Il tutto è molto simile alle sotto opzioni utilizzate con il comando mount.

Per esempio, le sotto opzioni per il modulo di esempio autohome possono essere passate come segue:

-o 'realpath=/tmp/autohome,level=2,noskel'

Qui realpath, level e noskel sono sotto opzioni del modulo autohome.

14. Requisiti per Autodir

• Serve un kernel Linux in versione 2.4 o superiore. Queste versioni del kernel supportano il montaggio di una directory su un'altra. Al momento Autodir non è stato portato su altri tipi di Unix ma questo potrebbe cambiare in futuro.

• Autodir richiede che il modulo kernel autofs sia basato sul protocollo 4. Ma il pacchetto a livello utente autofs non è necessario. Il modulo kernel autofs è alquanto standard e praticamente tutte le distribuzioni lo includono.

15. Il modulo kernel autofs

Autodir utilizza il modulo kernel autofs per il suo funzionamento. Il modulo kernel autofs deve essere caricato prima di far partire autodir.

Si può fare da root, utilizzando il comando modprobe come segue:

# modprobe autofs

16. Importare gli account di utente e di gruppo

Se gli account di utente e di gruppo risiedono in un database centralizzato, devono essere importati prima di far partire Autodir. Come farlo è fuori dall'ambito di questo HowTo. Ci sono numerosi documenti che spiegano in maniera chiara come farlo.

17. Ottenere Autodir

Al momento Autodir è disponibile nei formati tar e rpm. Maggiori informazioni possono essere trovate su http://www.intraperson.com/autodir/ .

Dopo aver scaricato il codice sorgente, seguire i seguenti semplici passi:

• Scompattare il codice sorgente

  $ tar zxvf <tar file name>

• Spostarsi nella directory espansa ed eseguire i seguenti comandi:

  $ ./configure

  $ make

  # make install

	Non funziona ?
	Lo script configure controlla la presenza delle librerie richieste. Se non ci sono si ferma.

18. Gestire le directory home

Questa sezione spiega come configurare Autodir in modo che le directory home degli utenti siano create su richiesta. Per questo scopo viene usato il modulo autohome, che si occupa in dettaglio della creazione delle directory home.

Per caricare il modulo autohome di Autodir, occorre usare l'opzione -m. Per esempio, -m /usr/lib/autodir/autohome.so.

	Associazione utente/home
	Quando una applicazione cerca di accedere ad una home directory, quella home directory è utilizzata per controllare se esiste un utente con lo stesso nome della directory. Se il nome dell'utente esiste allora la home directory è creata. Altrimenti viene restituito all'applicazione il messaggio "no such file or directory".

	Account di utente
	Autohome non si occupa della creazione degli account nel sistema locale, in LDAP o in qualsiasi altro database. Gestisce solo la creazione delle directory home quando questi account esistono e sono importati nel sistema locale da database come LDAP e NIS.

Limitazioni

Vale la pena di citare una limitazione del modulo autohome. Il modulo assume che il nome dell'utente e la sua home directory siano collegati l'uno con l'altra. Per esempio, per l'utente user1 la home directory dovrebbe essere /home/user1 o /una/directory/name/user1 ma non /una/directory/nome/userhome1. Questa situazione potrebbe essere gestita ma causerebbe un eccessivo uso delle risorse di sistema in quanto le righe del file password dovrebbero essere controllate dalla prima all'ultima.

	Capire quando non usare autohome
	Se il database degli utenti è definito in modo tale da distribuire le directory home tra diverse directory base, per esempio /home/class1/user1, /home/class2/user2332, allora la configurazione di autohome diventa troppo complicata e quindi il suo uso non raccomandato.

# autodir -d /home 						\
		-m /usr/lib/autodir/autohome.so 		\
		-o 'realpath=/autohome'			 	\

19. Gestire le directory di gruppo

Il modulo autogroup può essere utilizzato per creare su richiesta directory di gruppo per un accesso comune. Può essere utilizzato con Samba, ad esempio, per creare dinamicamente directory condivise per un gruppo di persone.

	Controlli
	Il modulo autogroup controlla che la directory richiesta sia per un gruppo valido all'interno del database di sistema dei gruppi.

	Usare autogroup per la creazione delle directory home
	Il modulo autogroup può essere anche usato per creare le directory home, assumendo che esista un gruppo privato per ogni utente . In questo modo tutte le directory home e di gruppo possono essere create in un solo punto e con un solo modulo. Tuttavia, i file di scheletro non vengono copiati e la sotto opzione nopriv di autogroup non deve essere usata.

La configurazione di autogroup è la stessa del modulo autohome, ma diversamente da autohome, la directory base virtuale può essere collocata ovunque e con qualsiasi nome. Non è infatti controllata da account di sistema.

Il modulo autogroup può essere usato con Autodir con l'opzione -m. Per esempio,-m /usr/lib/autodir/autogroup.so.

Tutte le sotto opzioni spiegate in gestire le directory home sono valide per autogroup, eccetto skel e noskel,le quali non hanno significato con il modulo autogroup. In aggiunta, ci sono delle sotto opzioni specifiche di autogroup. Queste opzioni sono spiegate qui sotto.

20. Le opzioni di autodir

In questa sezione vengono spiegate alcune opzioni di Autodir. Le opzioni di backup sono spiegate nella sezione backup.

21. Opzioni di backup

Queste opzioni sono passate ad Autodir per richiedere il supporto al backup.

	Usare gli apici
	L'argomento della opzione -b include il percorso assoluto del programma di backup come anche i suoi argomenti. E' quindi consigliato usare i singoli apici per delimitare il suo argomento.

L'opzione -b richiede il percorso ad un file eseguibile come anche ad i suoi argomenti. Tuttavia, gli argomenti sono interpreti alla ricerca di sequenze di caratteri %x che vengono sostituiti da stringhe predefinite come segue:

22. Esempi

# autodir -d /home 						\
		-m /usr/lib/autodir/autohome.so 		\
		-t 1000						\
		-f 						\
		-o 'realpath=/autohome,level=1,skel=/etc/skel' 	\
		-l /var/run/autodir.pid

# autodir -d /home						\
		-m /usr/lib/autodir/autohome.so			\
		-t 300						\
		-b '/bin/tar cf /tmp/%N%F.tar %L'		\
		-w 600						\
		-o 'realpath=/tmp/autohome,level=2,noskel'	\
		-l /var/run/autodir.pid

# autodir -d /var/abase/ 					\
		-m /usr/lib/autodir/autogroup.so		\
		-t 300						\
		-b '/bin/tar cf /tmp/%N%F.tar %L'		\
		-w 86400					\
		-o 'nopriv,nosetgid,realpath=/var/realbase,level=0' 

23. Particolarità di RPM

Autodir può essere installato da rpm come segue:

# rpm -ivh autodir-0.28-4.i386.rpm

Se installato da rpm, sono forniti due script di avvio: /etc/rc.d/init.d/autohome e /etc/rc.d/init.d/autogroup. Il primo serve per eseguire Autodir con il modulo autohome, il secondo per eseguirlo con il modulo autogroup.

Gli script di configurazione /etc/sysconfig/autohome e /etc/sysconfig/autogroup possono essere usati per specificare quali opzione devono essere passate ad Autodir.

24. Ulteriori informazioni

• Mailing list su autodir http:// lists.sourceforge.net/mailman/listinfo/intraperson-autodir.

• Il Sito web ufficiale è http://www.intraperson.com/autodir/ .

• Autofs mailing list http://linux.kernel.org/ mailman/listinfo/autofs.

• L'HowTo su Automount può essere trovato su http://www.tldp.org

• Autofs Hacking http://www.goop.org/~jeremy/autofs .