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ZDNet>软件频道>基础软件>灵活运用Linux中的文件/目录访问控制机制

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在实际的使用过程中,用户意识到在很多应用场景该机制并不能灵活、高效地满足访问控制需求,因而自Linux内核2.6版本开始便支持更为灵活的ACL(访问控制列表)机制。

来源:TechTarget中国 2012年02月13日

关键字:目录 文件 Linux

     在实际的使用过程中,用户意识到在很多应用场景该机制并不能灵活、高效地满足访问控制需求,因而自Linux内核2.6版本开始便支持更为灵活的ACL(访问控制列表)机制。本文将通过实例来详细介绍这两种机制的原理及使用。


  1、传统的用户-用户组-其他用户(UGO)访问控制机制


  UGO(user,group,other)模式原理


  Linux系统中的每个文件和目录都有访问许可权限,通过其确定谁可以通过何种方式对文件和目录进行访问和操作。文件或目录的访问权限分为只读,只写 和可执行三种。以文件为例,只读权限表示只允许读其内容,而禁止对其做任何的更改操作;只写权限允许对文件进行任何的修改操作;可执行权限表示允许将该文 件作为一个程序执行。文件被创建时,文件所有者自动拥有对该文件的读、写和可执行权限,以便于对文件的阅读和修改。用户也可根据需要把访问权限设置为需要 的任何组合。


  有三种不同类型的用户可对文件或目录进行访问:文件所有者,同组用户、其他用户。所有者一般是文件的创建者。它可以允许同组用户有权访问文件,还可以将文件的访问权限赋予系统中的其他用户。在这种情况下,系统中的每一位用户都能访问该用户拥有的文件或目录。


  每一个文件或目录的访问权限都有三组,每组用三位表示,分别为文件属主的读、写和执行权限;与属主同组的用户的读、写和执行权限;系统中其他用户的读、写和执行权限。当用ls-l命令显示文件或目录的详细信息时,最左边的一列为文件的访问权限。例如:


  #ls-l


  总计76


  -rw-------1rootroot79711-0620:41anaconda-ks.cfg


  drwxr-xr-x2rootroot409611-0613:50Desktop


  -rw-r--r--1rootroot4484311-0620:40install.log


  -rw-r--r--1rootroot751311-0620:35install.log.syslog


  横线代表空许可(即表示不具有该权限)。r代表只读,w代表写,x代表可执行。注意:这里共有10个位置。第1个字符指定了文件类型。在通常意义上, 一个目录也是一个文件。如果第1个字符是横线,表示是一个非目录的文件。如果是d,表示是一个目录。后面的9个字符每三个构成一组,依次表示文件主、组用 户、其他用户对该文件的访问权限。


  确定了一个文件的访问权限后,用户可以利用Linux系统提供的chmod命令来重新设定不同的访问权限。也可以利用chown命令来更改某个文件或目录的所有者。


  2、扩展的访问控制列表(ACL)方式


 

 为什么要采用ACL


  UGO访问控制机制在很多情况下难以满足实际文件/目录访问授权的需求,比如,要设定一个组中的部分用户对特定的文件/目录具有读取和访问权限 (rw-),而另外一部分用户只能具备读权限(r--);这在传统的Linux访问控制中无法通过单纯地建立新的组和用户来实现。因此,为了解决这些问 题,人们提出了一种新的访问控制方法,也就是访问控制列表(ACL,AccessControlList)。


  ACL是一个POSIX(可移植操作系统接口,PortableOperatingSystemInterface)标准。目前,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。在目前主流的发行套件,如 RedHatEnterpriseLinux(RHEL)5、RHEL6、Fedora16等等,都已经支持ACL。


  ACL的类型及权限位


  ACL是由一系列的AccessEntry所组成的。每一条AccessEntry定义了特定的类别可以对文件拥有的操作权限。 AccessEntry主要包括6个,可分为两大类:一类包括owner、owninggroup和other,对应传统UGO机制中的user、 group和other;一类则包括nameduser、namedgroup和mask。这六类的主要说明如下:


  user:相当于Linux里文件所有者的permission


  nameduser:定义了额外的用户可以对此文件拥有的permission


  group:相当于Linux里group的permission


  namedgroup:定义了额外的组可以对此文件拥有的permission


  mask:定义了nameduser,namedgroup和group的最大权限


  other:相当于Linux里other的permission


  举个简单的例子,对于如下的ACLEntry的定义:


  #file:example.xml


  #owner:liyang


  #group:operation


  user::rwx


  user:shengping:rw-


  group::rw-


  group:dev:r-x


  mask::rwx


  other::r—


  其中,前面三个以#开头的定义了文件名、文件的所有者和所有者所在的组。后面紧跟着的六行则说明了如下的问题:


  user::rwx说明文件所有者拥有读写和执行权限


  user:shengping:rw-定义了用户shengping拥有对文件的读写权限


  group::rw-说明文件的group拥有读写权限


  group:dev:r-x定义dev组拥有对文件的读和执行权限


  mask::rwx定义了mask的权限为读


  other::r--定义了other用户的权限为读


  值得特别注意的是:mask的rwx权限定义,决定了user:shengping,group和group:dev对文件的最大权限分别是rw、 rw和rx。这也是mask这个ACLEntry的用途所在,可以用它来批量控制权限。当然,在实际的使用过程中,并不需要用户对该Entry直接进行操 作,而只需要使用相应的setfacl命令即可,系统将会根据该命令的执行来自动生成上述Entry项,这其中就包含了mask这个Entry项。


  ACL的基本命令


  ACL的主要命令有2个:getfacl和setfacl。Getfacl用于或取文件或者目录的ACL权限信息,而setfacl则用于设置文件或者目录的ACL权限信息。下面分别对他们的使用进行简单介绍。


  Getfacl-获取ACL权限信息


  getfacl命令用于获取文件的ACL权限信息,其基本用法为:getfacl[文件/目录名]。


  举个例子,首先,使用touch命令先建立一个测试文件acl_test:


  $touchfileacl_test


  然后,使用ls命令来查看该文件的权限访问属性,发现其并没有加入acl权限,因为没有出现“+”符号:


  $ls-lacl_test


  -rw-rw-r--1gavingavin012-2011:49acl_test


  接着,使用getfacl命令来获取文件的ACL权限信息,得到如下结果:


  $getfaclacl_test


  #file:acl_test


  #owner:gavin


  #group:gavin


  user::rw-


  group::rw-


  other::r—


  值得注意的是:即使该文件系统上没有开启ACL选项,getfacl命令仍然可用,不过只显示默认的文件访问权限,即与ls-l显示的内容相似。


  Setfacl-设置ACL权限


  为了设置文件的ACL权限,需要使用setfacl命令来详细设置文件的访问权限,其基本用法如下:


  setfacl–[参数][文件/目录],其常用的参数及作用如下所示:


  -m:建立一个ACL规则


  -x:删除一个ACL规则


  -b:删除全部的ACL规则


  -set:覆盖ACL规则


  下面来详细介绍如何使用setfacl来设置文件/目录的ACL权限。


  (1)添加/修改ACL规则


  需要使用-m选项来进行操作。


  举个例子,使用该命令为用户gavin和组test设置acl_test文件的读写权限,并使用getfacl查看设置结果:


  $setfacl-mu:gavin:rw,g:test:racl_test


  $getfaclacl_test


  #file:acl_test


  #owner:gavin


  #group:gavin


  user::rw-


  user:gavin:rw-


  group::rw-


  group:test:r--


  mask::rw-


  other::r—


  在上面的命令示例中,可以清楚地看到加粗部分user:gavin、group:test、mask这3个ACLEntry的出现,表明对文件进行了 ACL权限设置,否则,不会出现该标识。为了进一步验证,我们使用ls-l来查看该文件的权限位中是否多了“+”这个标识位,如下所示:


  $ls-lacl_test


  -rw-rw-r--+1gavingavin012-2011:49acl_test


  其中,user:gavin、group:test为我们设置的访问权限,而mask::rw为自动添加的内容。


  (2)删除ACL规则


  使用-x选项可以方便地删除指定用户对指定文件/目录的访问权限。


  以下示例删除用户gavin对文件acl_test的访问权限:


  $setfacl-xu:gavinacl_test


  $getfaclacl_test


  #file:acl_test


  #owner:gavin


  #group:gavin


  user::rw-


  group::rw-


  group:test:r--


  mask::rw-


  other::r--


  $ls-lacl_test


  -rw-rw-r--+1gavingavin012-2011:49acl_test


  通过上述2段ACL权限显示的对比可以清楚地看到:用户gavin对于文件acl_test的访问权限已经完全删除了,表现为 user:gavin:rw-已经不存在了。这里提醒注意的是:我们不能够通过setfacl命令来指定删除用户/组对文件/目录的某一个特定权限(如 r、w或者x)。同时,也可以看到,使用ls-l命令显示文件的9个权限位还是没有改变,因为改变的只是ACL权限,而不是最基本的user、group 和others权限。


  (3)删除文件/目录的所有ACL规则


  使用-b选项可以删除文件/目录的ACL权限。如下命令将删除文件acl_test的所有ACL权限。可以看到,使用getfacl命令来查看是,mask项已经消失,即该文件已经没有了所有的ACL权限:


  $setfacl-bacl_test


  $getfaclacl_test


  #file:acl_test


  #owner:gavin


  #group:gavin


  user::rw-


  group::rw-


  other::r—


  (4)覆盖文件的原有ACL规则

需要使用--set选项。此处需要强调一下-m选项和--set选项的区别:-m选项只是修改已有的配置或是新增加一些;而--set选项和-m不 同,它会把原有的ACL项全都删除,并用新的替代。另外,--set选项的参数中一定要包含UGO的设置,不能象-m一样只是添加ACL就可以了。


  以下示例该选项的使用方法:


  $setfacl--setu::rw,g::rw,o::r,u:gavin:rwx,g:test:rxacl_test


  $getfaclacl_test


  #file:acl_test


  #owner:gavin


  #group:gavin


  user::rw-


  user:gavin:rwx


  group::rw-


  group:test:r-x


  mask::rwx


  other::r--


  $ls-lacl_test


  -rw-rwxr--+1gavingavin012-2011:49acl_test


  这里需要提醒注意的是:上述acl_test文件的权限标识位中的group的rwx权限,并不是表明acl_test文件所属用户的用户组对其有x 权限,实际上只具有rw权限,而是因为在group:test:r-x中指定了test这个组具有x权限,所以ACL机制在这个标识位上进行了体现,在实 际的应用中要特别注意,切记不要弄混淆了。


  (5)其他选项


  除了上述介绍的4类用法外,setfacl还可以使用如下一些选项,如下表,供大家在实际使用中参考:


  为目录创建默认ACL


  在日常的使用过程中,经常是通过对目录来设定ACL权限来满足应用的需求,而很少仅仅通过设置特定的文件来实现,因为这样做比较繁琐和低效。因此,下面就介绍如何来为目录创建默认的ACL。


  如果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ACL(DefaultACL)。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。


  具体的设置命令为:setfacl-d[目录名]。


  下面的例子对新建的test目录进行ACL权限设置,并在其中新建了test1和test2文件,来看看默认ACL的设置情况。


  首先,对文件夹test进行ACL权限查看如下:


  $getfacltest


  #file:test


  #owner:gavin


  #group:gavin


  user::rwx


  group::rwx


  other::r-x


  接着,对其进行权限设置如下:


  $setfacl-d-mg:test:rtest


  $getfacltest


  #file:test


  #owner:gavin


  #group:gavin


  user::rwx


  group::rwx


  other::r-x


  default:user::rwx


  default:group::rwx


  default:group:test:r--


  default:mask::rwx


  default:other::r-x


  可以看到,经过setfacl设置后,该文件夹的权限增加了以default开始的几项,表明设置成功。


  然后,建立两个新的文件,然后查看他们的ACL权限信息如下:


  $touchtest1test2


  $getfacltest1


  #file:test1


  #owner:gavin


  #group:gavin


  user::rw-


  group::rwx#effective:rw-


  group:test:r--


  mask::rw-


  other::r--


  $getfacltest2


  #file:test2


  #owner:gavin


  #group:gavin


  user::rw-


  group::rwx#effective:rw-


  group:test:r--


  mask::rw-


  other::r--


  可以清楚地看到:文件test1和test2自动继承了test设置的ACL。


  备份和恢复ACL


  目前,Linux系统中的主要的文件操作命令,如cp、mv、ls等都支持ACL。因此,在基本的文件/目录操作中可以很好地保持文件/目录的ACL 权限。然而,有一些其它的命令,比如tar(文件归档)等常见的备份工具是不会保留目录和文件的ACL信息的。因此,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,待操作完成以后,则可以使用--restore选项来恢复这个文件/目录中保存的ACL信息。


  下面给出一个具体的例子来进行说明。


  (1)获取文件acl_test的ACL权限


  $getfaclacl_test


  #file:acl_test


  #owner:gavin


  #group:gavin


  user::rwx


  user:test:r--


  group::---


  mask::r--


  other::---


  (2)将该文件的ACL权限保存至acl_test.acl文件中并进行查看


  $getfaclacl_test>acl_test.acl


  $catacl_test.acl


  #file:acl_test


  #owner:gavin


  #group:gavin


  user::rwx


  user:test:r--


  group::---


  mask::r--


  other::---


  (3)使用tar命令进行文件操作,并查看生成文件acl.tar的ACL权限,发现其并不具备ACL权限


  $tarczvfacl.taracl_test


  acl_test


  $getfaclacl.tar


  #file:acl.tar


  #owner:gavin


  #group:gavin


  user::rw-


  group::rw-


  other::r--


  (4)删除acl_test文件,并释放acl.tar,查看其ACL权限,发现经过tar命令后,acl_test文件不在具备第(1)步显示的任何ACL权限,表明tar命令不能保持文件的ACL权限


  $rm-rfacl_test


  $tar-xzvfacl.tar


  acl_test


  $getfaclacl_test


  #file:acl_test


  #owner:gavin


  #group:gavin


  user::rwx


  group::r--


  other::---


  (5)使用命令从文件恢复acl_test的ACL权限,进行查看,表明成功恢复。


  $setfacl--restoreacl_test.acl


  $getfaclacl_test


  #file:acl_test


  #owner:gavin


  #group:gavin


  user::rwx


  user:test:r--


  group::---


  mask::r--


  other::---

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