IT-Blog von Sebastian van de Meer

Schlagwort: Linux (Seite 2 von 8)

DNSSEC und SSHFP unter Linux Mint und Ubuntu zum Laufen bringen

Heute habe ich versucht, mich von meiner neuen Linux Mint Installation aus mit einem meiner SSH-Server zu verbinden. Mein SSH-Client hat mich direkt gefragt, ob ich dem Hostkey vertrauen möchte:

ssh username@hostname.kernel-error.org
The authenticity of host 'hostname.kernel-error.org (2a01:5a8:362:4416::32)' can't be established.
ED25519 key fingerprint is SHA256:kTRGVCMRLiHfvJunW2CbW5H3NZmn3Wkx2KnHJXl3iJu.
This key is not known by any other names
Are you sure you want to continue connecting (yes/no/[fingerprint])?

Für viele ist das normal — man tippt „yes“ und sieht die Meldung nie wieder. Aber diese Meldung hat ihren Grund. Beim ersten Verbindungsaufbau zeigt SSH den Fingerprint des Server-Hostkeys an, damit man prüfen kann, ob man wirklich mit dem richtigen Server spricht und nicht mit einem Angreifer. Wer eh immer „yes“ sagt, könnte den Check auch gleich in seiner ~/.ssh/config abschalten:

Host *
    StrictHostKeyChecking no

SSHFP — Hostkeys per DNS verifizieren

Es gibt einen besseren Weg: SSHFP-Records (RFC 4255). Man hinterlegt die Fingerprints der erwarteten Hostkeys als DNS-Einträge. Der SSH-Client prüft diese automatisch — vorausgesetzt die DNS-Antwort ist per DNSSEC abgesichert. In der ~/.ssh/config:

Host *
   VerifyHostKeyDNS yes

Meine DNS-Server unterstützen alle DNSSEC, mein lokaler Resolver auf dem Router auch, die SSH-Config stimmt — und trotzdem erscheint die Meldung. Also mit ssh -vvv debuggen:

debug1: found 2 insecure fingerprints in DNS

Insecure. SSH findet die SSHFP-Records, vertraut ihnen aber nicht, weil die DNS-Antwort nicht als DNSSEC-validiert markiert ist.

Das Problem: systemd-resolved

Schneller Test mit dig +dnssec gegen Google DNS:

dig +dnssec hostname.kernel-error.org @8.8.8.8
;; flags: qr rd ra ad; QUERY: 1, ANSWER: 2, AUTHORITY: 0, ADDITIONAL: 1

Das ad-Flag (Authenticated Data) ist gesetzt — meine DNS-Server liefern DNSSEC korrekt aus. Auch der lokale Router-Resolver liefert ad. Aber ohne expliziten @server:

dig +dnssec hostname.kernel-error.org
;; flags: qr rd ra; QUERY: 1, ANSWER: 2, AUTHORITY: 0, ADDITIONAL: 1

Kein ad. Was steht in /etc/resolv.conf? 127.0.0.53systemd-resolved. Der Stub-Resolver von systemd schluckt das AD-Flag.

Man könnte in /etc/systemd/resolved.conf einfach DNSSEC=yes setzen — bei mir ging danach aber gar keine DNS-Auflösung mehr. Das liegt am Stub-Resolver, den man ebenfalls umkonfigurieren müsste. Nennt mich oldschool, aber für meine Zwecke reicht der klassische Weg über die vom NetworkManager gepflegte resolv.conf.

Lösung: systemd-resolved abschalten

sudo systemctl disable systemd-resolved
sudo systemctl stop systemd-resolved
sudo rm /etc/resolv.conf

In /etc/NetworkManager/NetworkManager.conf in der [main]-Sektion:

dns=default

NetworkManager neu starten:

sudo systemctl restart NetworkManager
cat /etc/resolv.conf
# Generated by NetworkManager
search kernel-error.local
nameserver 10.10.88.1
nameserver fd00:424e:6eff:f525:454e:6eff:f525:4241

DNS-Auflösung geht. Aber SSH sagt weiterhin „insecure“. Es fehlen noch zwei Optionen in der resolv.conf.

edns0 und trust-ad

Erste Erkenntnis — edns0 muss aktiviert sein, damit DNSSEC-Daten überhaupt transportiert werden. In /etc/resolv.conf:

options edns0

Jetzt zeigt dig das ad-Flag. Aber SSH sagt immer noch „insecure“. Warum? Ein Blick in den SSH-Quellcode — die ldns-Bibliothek macht die DNSSEC-Validierung:

        /* Check for authenticated data */
        if (ldns_pkt_ad(pkt)) {
                rrset->rri_flags |= RRSET_VALIDATED;
        } else { /* AD is not set, try autonomous validation */
                ldns_rr_list * trusted_keys = ldns_rr_list_new();
                /* ... */
                if ((err = ldns_verify_trusted(ldns_res, rrdata, rrsigs,
                     trusted_keys)) == LDNS_STATUS_OK) {
                        rrset->rri_flags |= RRSET_VALIDATED;
                }
        }

ldns prüft das AD-Flag im DNS-Paket. Aber die glibc setzt das AD-Flag in der Antwort nur dann, wenn trust-ad in der resolv.conf steht — sonst wird es aus Sicherheitsgründen herausgefiltert. Die vollständige Option:

options edns0 trust-ad

Und jetzt:

ssh username@hostname.kernel-error.org -vvv
[...]
debug1: found 2 secure fingerprints in DNS
debug3: verify_host_key_dns: checking SSHFP type 4 fptype 1
debug1: verify_host_key_dns: matched SSHFP type 4 fptype 1
debug3: verify_host_key_dns: checking SSHFP type 4 fptype 2
debug1: verify_host_key_dns: matched SSHFP type 4 fptype 2
debug1: matching host key fingerprint found in DNS

secure statt insecure. SSH verifiziert den Hostkey automatisch per DNSSEC — keine manuelle Fingerprint-Prüfung mehr nötig.

Rebootfest machen

Die manuell eingetragenen Optionen in der resolv.conf überleben keinen Reboot — der NetworkManager überschreibt die Datei. Per nmcli die Optionen dauerhaft im Netzwerkprofil setzen, für IPv4 und IPv6:

nmcli conn modify DEINE-PROFIL-UUID ipv4.dns-options edns0,trust-ad
nmcli conn modify DEINE-PROFIL-UUID ipv6.dns-options edns0,trust-ad

Die UUID des aktiven Profils findet man mit nmcli conn show. Beide Zeilen sind nötig — fehlt eine, greift es nicht.


Zusammenfassung: systemd-resolved unter Linux Mint und Ubuntu filtert das DNSSEC-AD-Flag heraus. Ohne AD-Flag kann SSH die SSHFP-Records nicht als vertrauenswürdig einstufen. Lösung: systemd-resolved abschalten, NetworkManager mit dns=default nutzen, edns0,trust-ad per nmcli setzen.

Wer einen DNSSEC-validierenden Resolver sucht — dns.kernel-error.de ist ein öffentlicher DNS-Resolver mit DNSSEC, DNS over TLS und DNS over HTTPS.

Und die offene Frage: Ich bin mit meinem FreeBSD-Wissen an das Thema gegangen. Wie macht man das als Linux-User mit systemd-resolved richtig? Schreibt mir, wenn ihr es wisst.

Siehe auch: SSH Host Keys per SSHFP

Firmware- und BIOS-Updates unter Linux einfach mit fwupd durchführen

fwupd-Logo — das Open-Source-Tool fuer Firmware-Updates unter Linux.

Firmware- und BIOS-Updates waren unter Linux lange eine Qual. Hersteller lieferten ihre Tools nur für DOS oder Windows. Wer ein Update wollte, musste eine Platte ausbauen, Windows installieren, Treiber suchen, Herstellertool laden — für ein Update. So macht das keinen Spaß.

fwupd hat das grundlegend geändert. Ein paar GNOME-Entwickler haben zusammen mit Dell ein einheitliches Update-Framework gebaut. Hersteller müssen sich nicht mehr um Installer und Betriebssystem-Support kümmern — sie stellen ihre Firmware-Images in einem zentralen Repository (LVFS) bereit, und fwupd verteilt sie.

Was kann fwupd?

fwupd aktualisiert BIOS/UEFI, Thunderbolt-Controller, NVMe-Firmware, Intel ME, Netzwerkkarten, Logitech-Empfänger und vieles mehr. Über 1.000 Geräte werden unterstützt. Es läuft als Daemon im Hintergrund, prüft täglich auf neue Updates und kann sie automatisch installieren oder ankündigen. Gnome und KDE bringen grafische Frontends mit, auf der Kommandozeile geht es genauso einfach.

Geräte prüfen

Testgerät: ein Lenovo ThinkPad X1 Carbon. fwupdmgr get-devices zeigt, welche Hardware erkannt und unterstützt wird:

root@errorlap:~# fwupdmgr get-devices
20N588101
│
├─Thunderbolt Controller:
│     Current version:     20.00
│     Vendor:              Lenovo (TBT:0x0109)
│     Device Flags:        • Internal device
│                          • Updatable
│                          • Requires AC power
│                          • Device stages updates
│
├─SAMSUNG MZVLB256HB88-000L7:
│     Summary:             NVM Express Solid State Drive
│     Current version:     4M2QEXH7
│     Vendor:              Samsung Electronics Co Ltd
│     Device Flags:        • Internal device
│                          • Updatable
│
├─System Firmware:
│     Current version:     0.1.65
│     Vendor:              LENOVO
│     Device Flags:        • Updatable
│                          • Needs a reboot after installation
│                          • Cryptographic hash verification is available
│
└─UEFI Device Firmware (3×):
      Current version:     192.64.1551 / 0.1.19 / 1.1.8
      Device Flags:        • Updatable
                           • Needs a reboot after installation

Bei diesem Gerät werden Thunderbolt-Controller, NVMe-SSD, System-Firmware und drei UEFI-Komponenten erkannt. Die Device Flags zeigen Voraussetzungen — zum Beispiel „Requires AC power“ (Netzteil anschließen) und „Needs a reboot“ (Neustart nach dem Update).

Updates suchen und installieren

Zuerst den Firmware-Katalog aktualisieren — fwupd merkt auch selbst, wenn der Datenstand zu alt ist, und bietet das automatisch an:

root@errorlap:~# fwupdmgr refresh --force
Fetching metadata https://cdn.fwupd.org/downloads/firmware.xml.gz
Downloading…             [***************************************]
Successfully downloaded new metadata: 5 local devices supported

Dann fwupdmgr get-updates — hier gab es Updates für die System-Firmware (0.1.65 → 0.1.70, fünf BIOS-Versionen mit Security-Fixes und Bugfixes) und die Intel ME (192.64.1551 → 192.71.1681, unter anderem 16 CVEs). Die Changelogs kommen direkt vom Hersteller über LVFS.

Installation mit fwupdmgr update:

root@errorlap:~# fwupdmgr update
Upgrade available for UEFI Device Firmware from 192.64.1551 to 192.71.1681
20N588101 must remain plugged into a power source for the duration
of the update to avoid damage. Continue with update? [Y|n]: y
Downloading 192.71.1681 for UEFI Device Firmware...
Decompressing…           [***************************************]
Authenticating…          [***************************************]
Updating UEFI Device Firmware…
Scheduling…              [***************************************]
Successfully installed firmware

An update requires a reboot to complete. Restart now? [y|N]:

Beim Neustart übernimmt das UEFI — man sieht den Fortschritt auf dem Bildschirm (Fotos unten). Danach die Kontrolle:

root@errorlap:~# fwupdmgr get-updates
Devices that have been updated successfully:
 • System Firmware (0.1.65 → 0.1.70)
 • UEFI Device Firmware (192.64.1551 → 192.71.1681)

Sauber. Beide Updates eingespielt, keine Fehler. fwupd fragt am Ende noch, ob man einen anonymen Report hochladen möchte — das hilft den Herstellern, erfolgreiche und fehlgeschlagene Updates auf realer Hardware zu erkennen.

Was man wissen sollte

fwupd nutzt für BIOS-Updates den UEFI Capsule Update-Mechanismus. Das Firmware-Image wird in die EFI System Partition geschrieben, beim nächsten Boot übernimmt das UEFI die Installation. Dafür braucht das Gerät eine EFI System Partition und ein UEFI, das Capsule Updates unterstützt. Ältere BIOS-only-Systeme oder Hersteller ohne LVFS-Unterstützung fallen raus.

Es steht und fällt mit den Herstellern. Lenovo, Dell, HP und Intel sind gut dabei. Wenn euer Gerät nicht unterstützt wird — kurze Mail an den Hersteller-Support, warum sie nicht mit LVFS zusammenarbeiten. Jede Anfrage hilft.

Für FreeBSD-Nutzer: fwupd wurde 2021 auf der FOSDEM als BSD-Port vorgestellt und läuft mittlerweile auch auf FreeBSD. Die Abdeckung ist noch geringer als unter Linux, aber die Basis steht.

Wer noch Fragen hat — schreibt mir.

Siehe auch: cleanup-maildir und Dovecot

TRIM für SSDs im ZFS-Pool unter Linux aktivieren

Speicherzellen einer SSD sind nicht unendlich beschreibbar. Damit sie möglichst lange halten, verteilt die interne Logik der SSD Schreibzugriffe gleichmäßig über alle Bereiche — Wear Leveling. Dafür muss die SSD aber wissen, welche Blöcke wirklich frei sind. Diese Information kann sie nur vom Dateisystem bekommen. Genau dafür gibt es TRIM.

Wer sich für TRIM allgemein interessiert — im älteren Beitrag zu TRIM für SSDs und Flash-Speicher steht mehr zu den Grundlagen. Hier geht es nur um ZFS.

autotrim — kontinuierliches TRIM

ZFS kennt die Pool-Eigenschaft autotrim. Wenn aktiviert, schickt ZFS nach jedem Freigeben von Blöcken automatisch TRIM-Befehle an die darunterliegenden Geräte. Prüfen, ob es aktiv ist:

$ zpool get autotrim bpool rpool
NAME   PROPERTY  VALUE  SOURCE
bpool  autotrim  off    local
rpool  autotrim  off    local

Aktivieren:

$ zpool set autotrim=on bpool
$ zpool set autotrim=on rpool

Kontrolle — jetzt sollte on stehen:

$ zpool get autotrim bpool rpool
NAME   PROPERTY  VALUE  SOURCE
bpool  autotrim  on     local
rpool  autotrim  on     local

zpool trim — manuelles TRIM

Neben dem kontinuierlichen autotrim gibt es auch manuelles TRIM. Das ist sinnvoll, wenn man autotrim bisher nicht aktiviert hatte und den Pool einmalig aufräumen will:

$ zpool trim rpool

Der Fortschritt lässt sich mit zpool status -t rpool beobachten. Bei großen Pools kann das eine Weile dauern.

Tipp: SSD-Wartungsmodus

Wenn eine SSD nur am Strom hängt, ohne dass ein Rechner darauf zugreift, fallen viele SSDs in einen internen Wartungs- und Reparaturmodus. Die Firmware sortiert dann selbstständig Speicherzellen um, führt Diagnosen durch und versucht schwache Zellen zu retten. Einfach 2–3 Stunden laufen lassen. Über diesen Weg lassen sich manchmal sogar „tote“ SSDs wiederbeleben. Mit aktivem TRIM funktioniert das alles natürlich deutlich besser.

Hinweis für FreeBSD: autotrim und zpool trim funktionieren dort genauso — FreeBSD nutzt seit langem OpenZFS.

Fragen? Einfach melden.

Linux Mint mit verschlüsseltem ZFS-Root-Pool installieren

ZFS als Root-Dateisystem unter Linux — will man haben. Verschlüsselung auf der Festplatte — will man auch haben. Die Kombination aus beidem war unter Linux lange ein manueller Kraftakt. Seit Linux Mint 20 bringt der Installer aber fast alles mit. Man muss ihm nur an zwei Stellen unter die Arme greifen.

Linux Mint Boot-Bildschirm: ZFS-Pool-Passwortabfrage nach erfolgreicher Verschluesselung.

Hinweis: Diese Anleitung wurde mit Linux Mint 20.1 geschrieben, funktioniert aber genauso mit Mint 21.x und 22.x — der Installer nutzt das gleiche zsys-setup-Skript.

Pakete im Live-System nachinstallieren

Die gewünschte Linux Mint ISO herunterladen und davon booten. Im Live-System ein Terminal öffnen und die ZFS-Pakete installieren:

sudo aptitude -y install libzfs2linux zfs-initramfs zfsutils-linux zfs-zed

Wer nur ZFS ohne Verschlüsselung will, ist damit schon fertig. Einfach den Installer starten, bei der Festplattenauswahl auf Advanced features… klicken und EXPERIMENTAL: Erase disk and use ZFS wählen. Für Verschlüsselung weiter lesen.

Installer-Skript für Verschlüsselung anpassen

Der Installer fragt kein Passwort für die ZFS-Verschlüsselung ab — das muss man ihm vorher ins Skript schreiben. Im Terminal:

sudo vi /usr/share/ubiquity/zsys-setup

Nach zpool create suchen — es taucht zweimal auf. Beim rpool (nicht beim bpool) zwei Änderungen vornehmen:

1. Vor die zpool create-Zeile des rpool ein echo mit dem gewünschten Passwort setzen:

echo 'EUER-PASSWORT' | zpool create -f \

2. Vor die Zeile -O mountpoint=/ -R "${target}" rpool "${partrpool}" die Encryption-Optionen einfügen:

-O encryption=aes-256-gcm \
-O keylocation=prompt \
-O keyformat=passphrase \

Das fertige Ergebnis sieht dann so aus:

echo 'Kennwort!' | zpool create -f \
        -o ashift=12 \
        -O compression=lz4 \
        -O acltype=posixacl \
        -O xattr=sa \
        -O relatime=on \
        -O normalization=formD \
        -O mountpoint=/ \
        -O canmount=off \
        -O dnodesize=auto \
        -O sync=disabled \
        -O encryption=aes-256-gcm \
        -O keylocation=prompt \
        -O keyformat=passphrase \
        -O mountpoint=/ -R "${target}" rpool "${partrpool}"

Sicherheitshinweis: Das Passwort steht kurzzeitig im Klartext in der Datei und in der Bash-History. Im Live-System ist das unkritisch — nach dem Reboot ins installierte System ist das Live-System weg. Trotzdem nicht das Produktivpasswort in Screenshots posten.

Jetzt den Installer starten, ZFS als Dateisystem wählen — fertig. Funktioniert mit EFI und Legacy-Boot.

Verschlüsselung prüfen

Nach dem ersten Boot ins neue System — Terminal öffnen und prüfen, ob die ZFS-Verschlüsselung aktiv ist und sich durch den Pool bis zu den Benutzerdaten vererbt hat:

$ zpool get feature@encryption bpool rpool
NAME   PROPERTY            VALUE     SOURCE
bpool  feature@encryption  disabled  local
rpool  feature@encryption  active    local

$ zfs get encryption rpool/USERDATA/test_9d9i92
NAME                        PROPERTY    VALUE        SOURCE
rpool/USERDATA/test_9d9i92  encryption  aes-256-gcm  -

feature@encryption: active beim rpool und aes-256-gcm auf den Benutzerdaten — alles korrekt. Der bpool (Boot-Pool) bleibt unverschlüsselt — GRUB muss den Kernel lesen können, bevor das Passwort eingegeben wird.

Wer seine SSDs im ZFS-Pool auch gleich mit TRIM versorgen will — das ist in einem separaten Beitrag beschrieben.


Bilder von der Installation zum Durchklicken:

Siehe auch: ZFS Encryption

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IPv6 ULA (fd00::/8), fc00::/7 und warum die Priorität oft anders ist als erwartet

Pv6 Unique Local Address fd00::/8 vs IPv4 – Priorität, Prefix Policy und Default Address Selection

Unique Local IPv6 Addresses sind eines dieser Themen, über die man meist erst stolpert, wenn man IPv6 ernsthaft benutzt. Nicht beim ersten „IPv6 ist an“-Häkchen, sondern dann, wenn man anfängt, Netze sauber zu trennen, VPNs aufzubauen, interne Services umzuziehen oder einfach keine Lust mehr auf NAT und IPv4-Private hat. Wer die IPv6-Grundlagen auffrischen will, findet dort den Einstieg.

ULA sollen genau das sein: lokal, eindeutig genug, nicht global routbar. Im Prinzip der IPv6-Nachfolger von 10/8 & Co. Klingt simpel. Ist es auch – bis man merkt, dass Betriebssysteme mit ULA manchmal Dinge tun, die man nicht intuitiv erwartet.

Fangen wir vorne an.

Der reservierte Adressraum für ULA ist fc00::/7. Das liest man oft so, und formal ist das auch korrekt. Praktisch relevant ist davon aber nur fd00::/8. Das sogenannte L-Bit (local) muss gesetzt sein. Der andere Teil, also fc00::/8, ist bis heute nicht weiter definiert und sollte in realen Netzen schlicht nicht verwendet werden. Wenn man ULA nutzt, dann immer fd….

Eine typische ULA sieht dann so aus:

fdXX:XXXX:XXXX::/48

Aufgeschlüsselt:

| 8 Bit | 40 Bit    | 16 Bit | 64 Bit        |
| fd    | Global ID | Subnet | Interface ID |
  • fd → Local-Bit gesetzt
  • Global ID → pseudozufällig, soll Kollisionen vermeiden
  • Subnet → klassische Subnetzstruktur
  • Interface ID → wie bei anderen IPv6-Unicast-Adressen

Die Global ID ist nicht „zentral vergeben“, sondern wird lokal generiert. Ziel ist nicht Sicherheit, sondern praktische Eindeutigkeit, falls Netze später zusammengeführt werden. In der Praxis funktioniert das erstaunlich gut.

Bis hierhin ist alles noch harmlos. Die eigentliche Verwirrung beginnt in dem Moment, in dem ein Host mehrere mögliche Wege zum Ziel hat.

Dual-Stack ist heute der Normalfall. IPv4 und IPv6 gleichzeitig. Und plötzlich steht ein System vor der Frage:
Nehme ich IPv4? Nehme ich IPv6? Und wenn IPv6 – welche Adresse eigentlich?

Die Antwort darauf regelt RFC 6724. Dort ist die Default Address Selection definiert. Vereinfacht gesagt: eine Prioritätenliste für Adresspräfixe. Jedes Präfix bekommt eine Präzedenz. Höher gewinnt.

Und genau hier liegt der Punkt, der viele überrascht:
IPv6 ULA haben nach RFC 6724 eine niedrigere Priorität als IPv4.

Das heißt ganz konkret:
Ist ein Ziel sowohl über IPv4 als auch über IPv6-ULA erreichbar, wird IPv4 bevorzugt.

Das fühlt sich erstmal kontraintuitiv an. IPv6 ist doch „das Neue“. Aber aus Sicht des Standards ist die Logik klar: ULA sind bewusst lokal begrenzt. IPv4 ist – trotz aller Altlasten – global eindeutig. Also gewinnt IPv4.

In der Praxis sieht man dieses Verhalten regelmäßig, vor allem auf Linux- und FreeBSD-Systemen, die sich sehr nah am RFC orientieren. Windows und Apple-Systeme mischen zusätzlich noch Happy-Eyeballs-Mechanismen hinein, was das Verhalten manchmal schwerer nachvollziehbar macht, am Grundprinzip aber nichts ändert.

Wenn man verstehen will, was ein System tatsächlich tut, hilft ein Blick in die jeweilige Prefix-Policy.

Diagnose: Welche Prioritäten nutzt mein System?

Linux:

ip -6 addr show
ip -6 route show
ip -f inet6 addrlabel show

Interessant ist vor allem die Ausgabe der Address-Labels. Dort sieht man, mit welcher Präzedenz fd00::/8, IPv4-Mapped-Adressen und andere Präfixe bewertet werden.

Windows:

netsh interface ipv6 show prefixpolicies

Hier sieht man sehr direkt, welche Präzedenz Windows den einzelnen Präfixen zuordnet. In der Default-Konfiguration liegt ULA unter IPv4.

FreeBSD:

ip6addrctl

Auch hier ist die RFC-6724-Policy gut sichtbar.

Spätestens an dieser Stelle wird klar, warum ein interner Dienst trotz sauber konfigurierter IPv6-ULA plötzlich doch über IPv4 angesprochen wird. Das System macht exakt das, was der Standard vorsieht.

Nun kann man sagen: „Okay, verstanden.“
Oder man kann sagen: „Das ist nicht das Verhalten, das ich will.“

Beides ist legitim.

Anpassung: ULA bewusst höher priorisieren

Wenn ULA für interne Kommunikation wichtiger sind als IPv4 – etwa in reinen IPv6-Infrastrukturen mit IPv4 nur als Fallback – kann man die Präzedenz anpassen.

Linux (/etc/gai.conf):

# IPv6 ULA höher priorisieren als IPv4
precedence fd00::/8  45

Nach einem Reload des Stacks oder Neustart gilt die neue Reihenfolge.

Windows:

netsh interface ipv6 set prefixpolicy fd00::/8 precedence=45 label=1

Damit liegt ULA über IPv4. Windows speichert diese Einstellung persistent.

FreeBSD:

Je nach Version über ip6addrctl oder entsprechende rc-Settings.

Wichtig: Das ist keine rein kosmetische Änderung. Man greift hier bewusst in die Adressauswahl ein. Das sollte man nur tun, wenn man das Netzdesign verstanden hat und weiß, warum man es will.

ULA sind kein Ersatz für Global Unicast Addresses. Sie sind auch kein Allheilmittel. Sie sind ein Werkzeug. Ein gutes – aber eben eines mit klar definiertem Scope.

Spannend ist, dass es inzwischen Entwürfe gibt, die das Verhalten von RFC 6724 weiterentwickeln. Ziel ist unter anderem, ULA-zu-ULA-Kommunikation besser zu priorisieren und bestimmte unerwünschte IPv4-Fallbacks zu vermeiden (ähnlich dem Problem mit Carrier Grade NAT und IPv6). Stand heute ist das aber noch nicht flächendeckend umgesetzt. Man sollte sich also nicht darauf verlassen, sondern das Verhalten der eigenen Systeme prüfen.

Am Ende bleibt:

ULA funktionieren. Sie sind sauber spezifiziert. Aber ihre Priorität ist kein Zufall, sondern eine bewusste Designentscheidung. Wer sie einsetzt, sollte wissen, warum IPv4 manchmal „gewinnt“ – und dann entscheiden, ob das so bleiben soll oder nicht.

Wie so oft bei IPv6 liegt das eigentliche Problem nicht im Protokoll, sondern in den Erwartungen, die man aus der IPv4-Welt mitbringt.

Siehe auch: IPv6 Grundlagen

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E-Mail Adressen

Das ist eine Kontaktliste mit E-Mail Adressen, an welche man unbedingt Angebote schicken muss. Wer fragen zur Kontaktliste hat, bitte einfach melden!

wurstmann@kernel-error.org

kleinmann@kernel-error.org

hundebauch.balem@kernel-error.org

info@kernel-error.org

buchhaltung@kernel-error.org

management@kernel-error.org

ceo@kernel-error.org

wurstmann@tagesmutter-rheinbach.de

kleinmann@tagesmutter-rheinbach.de

hundebauch.balem@tagesmutter-rheinbach.de

info@tagesmutter-rheinbach.de

buchhaltung@tagesmutter-rheinbach.de

management@tagesmutter-rheinbach.de

ceo@tagesmutter-rheinbach.de

wurstmann@van-alst.de

kleinmann@van-alst.de

hundebauch.balem@van-alst.de

info@van-alst.de

buchhaltung@van-alst.de

management@van-alst.de

ceo@van-alst.de

wurstmann@linux-rheinbach.de

kleinmann@linux-rheinbach.de

hundebauch.balem@linux-rheinbach.de

info@linux-rheinbach.de

buchhaltung@linux-rheinbach.de

management@linux-rheinbach.de

ceo@linux-rheinbach.de

wurstmann@kindertagespflege-sprockhoevel.de

kleinmann@kindertagespflege-sprockhoevel.de

hundebauch.balem@kindertagespflege-sprockhoevel.de

info@kindertagespflege-sprockhoevel.de

buchhaltung@kindertagespflege-sprockhoevel.de

management@kindertagespflege-sprockhoevel.de

ceo@kindertagespflege-sprockhoevel.de

wurstmann@geekbundle.de

kleinmann@geekbundle.de

hundebauch.balem@geekbundle.de

info@geekbundle.de

buchhaltung@geekbundle.de

management@geekbundle.de

ceo@geekbundle.de

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OpenPOWER-Testsystem mit POWER8-CPU von Thomas-Krenn im Detail

Die netten Leute von Thomas Krenn haben uns ihr OpenPOWER-Testsystem zur Verfügung gestellt. Wir wollten dieses System schon länger in die Finger bekommen. Jetzt hat es endlich geklappt.

Die Hardware

Der Server zieht mit seinen zwei 1200-Watt-Netzteilen in der Spitze etwa 370 Watt (im Normalbetrieb um die 230 Watt) und soll laut Thomas Krenn 1.325 BTU/h produzieren. Verbaut sind 128 GB RAM und eine POWER8-CPU:

root@ubuntu:~# lscpu
Architecture:          ppc64le
Byte Order:            Little Endian
CPU(s):                64
Thread(s) per core:    8
Core(s) per socket:    8
Socket(s):             1
Model name:            POWER8 (raw), altivec supported
CPU max MHz:           3857.0000
L1d cache:             64K
L1i cache:             32K
L2 cache:              512K
L3 cache:              8192K

64 Threads auf 8 Cores, SMT8. Das Betriebssystem war ein Ubuntu 16.04 LTS (ppc64le).

Storage-Anpassung

Die mitgelieferten Festplatten (3,5″ Nearline SAS mit 7,2k) waren für unseren Datenbanktest zu langsam. Also haben wir ein paar ältere 15k-SAS-Platten aus dem Lager verbaut und in ein RAID 10 geworfen. Damit war das lokale Storage laut pg_test_fsync vergleichbar mit unseren anderen Testsystemen. Wir wollten ja CPU-Leistung vergleichen, nicht Festplatten.

Alltagsvergleich

Als Erstes ein paar alltägliche Operationen im Vergleich mit Intel-Systemen:

CPUSHA256 500 MBbzip2 500 MBAES 500 MB
2× Xeon E5-2665 @ 2.40 GHz3,859 s5,445 s1,337 s
1× POWER8 @ 3.86 GHz3,803 s7,868 s0,866 s
1× Core i7-6700 @ 3.40 GHz2,370 s4,207 s0,831 s
2× Xeon E5-2650 v4 @ 2.20 GHz2,652 s5,413 s1,585 s
2× Xeon E5-2650 v3 @ 2.30 GHz2,484 s5,217 s1,500 s

AES-Verschlüsselung: POWER8 vorn. SHA256: gleichauf. bzip2: Intel deutlich schneller. Ein gemischtes Bild.

UnixBench

Das OpenPOWER-System gegen ein Dell-System mit zwei Intel Xeon E5-2665 (nur CPU/RAM relevant):

Benchmark2× Xeon E5-26651× POWER8
Dhrystone 234.551.077 lps27.167.564 lps
Double-Precision Whetstone4.082 MWIPS4.092 MWIPS
Execl Throughput2.124 lps2.776 lps
Pipe Throughput2.067.851 lps465.884 lps
Process Creation4.278 lps7.391 lps
Shell Scripts (1 concurrent)5.543 lpm7.085 lpm
Shell Scripts (8 concurrent)6.090 lpm4.357 lpm
System Call Overhead4.186.840 lps344.157 lps
Index Score1.629,6851,8

Process Creation und Shell Scripts (single): POWER8 vorn. System Calls und Pipe Throughput: Intel massiv besser. Der Index-Score geht klar an Intel, wobei der Vergleich nicht ganz fair ist (Dual-CPU gegen Single-CPU).

PostgreSQL-Restore

Die hohe Thread-Anzahl und die breite Speicheranbindung machen die POWER8 theoretisch zum guten Datenbankprozessor. Wir arbeiten viel mit PostgreSQL, also haben wir unsere Testdatenbank restored:

CPURestore-Zeit
2× Xeon E5-2650 v3 @ 2.30 GHz129 min 34 s
1× POWER8 @ 3.86 GHz120 min 43 s

Knapp 9 Minuten schneller als das Dual-Xeon-System. Bei Datenbank-Workloads macht sich die Speicheranbindung bemerkbar.

Fazit

Die POWER8 ist ohne Zweifel leistungsstark. Die Speicheranbindung und die 64 Threads merkt man bei Datenbank-Workloads. Im Single-CPU-Vergleich macht das System bei Datenbanken den Stich. Aber: Das OpenPOWER-System von Thomas Krenn gibt es nur mit einem CPU-Socket, preislich liegt es aber auf dem Niveau eines Dual-Xeon-Systems. In diesem Vergleich hat Intel die Nase vorn.

IBM hat die POWER8 2013 vorgestellt, unser Test war 2018. Die Vergleichssysteme waren ebenfalls nicht brandneu. Unterm Strich: Tolle CPU, aber im Preis-Leistungs-Verhältnis für einen Datenbankserver gegenüber Intel der Verlierer. Im HPC-Bereich oder bei der Anbindung von Nvidia-Beschleunigern sieht das sicher anders aus. Dual-CPU-Systeme oder direkt POWER9 (mit AES und GZIP im Chip) wären spannend gewesen. Da IBM von diesen CPUs im Vergleich zu Intel nur geringe Stückzahlen verkauft, bleibt der Preis hoch.

Wer FreeBSD auf anderer Hardware ausprobieren will: FreeBSD auf dem Desktop beschreibt die Grundinstallation mit MATE. Und mit bhyve und vm-bhyve lassen sich Windows-VMs auf FreeBSD betreiben.

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FreeBSD slim lightDM MATE und Shutdown/Reboot durch den Benutzer

Auf fast jedem Unix ähnlichen System haben Benutzer nicht das Recht das komplette System herunterfahren oder neustarten zu können. Macht ja nur Sinn… Nutzt man dieses System aber als Desktop könnte es in gewissen Fällen ebenfalls nicht dumm sein, wenn Benutzer nicht in der Lage sind das System zu rebooten und einen shutdown abzusetzten. In den Meisten Fällen ist man dann wohl doch alleine auf seinem System und es ist eher eine Einschränkung wenn man sich erst als privilegierter Benutzer anmelden muss um seinen Comupter/Laptop abschalten zu können.

Dafür wurden nun verschiedenste Dienste entwickelt um dieses so einfach wie möglich zu erledigen. Das wohl bekannteste und verbreitetste ist consolekit / policykit / polkit. Dieses System ermöglicht es bestimmte Rechte basierend auf Benutzer oder Gruppen zu verteilen. Die gängigen Logonmanager sowie Displaymanager haben in der Regel bereits die Möglichkeit eingebaut um sich damit auszutauschen. Der normale Linux Benutzer wird damit wohl kaum noch in Berührung kommen.

Am einfachsten schaut man sich als Benutzer einmal in einem xterminal an welche Möglichkeiten einem geboten werden:

$ pkaction

Schon gibt es eine Liste der aktuell konfigurierbaren „Berechtigungen“. Ob shutdown und reboot dabei ist sagt einem:

$ pkaction | grep -E 'stop|restart'
org.freedesktop.consolekit.system.restart
org.freedesktop.consolekit.system.restart-multiple-users
org.freedesktop.consolekit.system.stop
org.freedesktop.consolekit.system.stop-multiple-users

Ob der eigene Benutzer es bereits darf sagt einem:

$ pkaction --action-id org.freedesktop.consolekit.system.restart --verbose
org.freedesktop.consolekit.system.restart:
  description:       Restart the system
  message:           System policy prevents restarting the system
  vendor:            
  vendor_url:        
  icon:              
  implicit any:      no
  implicit inactive: no
  implicit active:   yes

Implicit active ist hier der spannende Eintrag… Dieser ergibt sich für mich aus der von mir angelegten Regel 05-shutreboot.rules unter /usr/local/etc/polkit-1/rules.d diese schaut wie folgt aus:

polkit.addRule(function (action, subject) {
  if (action.id == "org.freedesktop.consolekit.system.restart" ||
  action.id == "org.freedesktop.consolekit.system.stop"
  && subject.isInGroup("wheel")) {
  return polkit.Result.YES;
  }
});

Die Regel besagt das org.freedesktop.consolekit.system.stop sowie restart das Ergebnis YES zurückgeben soll, wenn der Benutzer in der Gruppe wheel ist. ist diese Regel eingetragen, und man ist sich sicher das alles klappen müsste, es dennoch nicht funktioniert sind ein beliebter Fehler die Rechte vom Ordner. Hier könnte folgendes helfen:

$ chown polkitd:wheel /usr/local/etc/polkit-1

In diesem Sinne…

Siehe auch: FreeBSD auf dem Desktop

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FreeBSD auf dem Desktop: Grundinstallation mit MATE

Nach der Grundinstallation von FreeBSD hängt man auf der Konsole. Kein Fenstermanager, kein Browser, keine grafische Oberfläche. Für Serverleute normal, für Desktopnutzer erstmal irritierend. Hier die Schritte von der nackten FreeBSD-Installation zu einem funktionierenden MATE-Desktop mit deutschem Layout.

Screenshot vom FreeBSD Desktop

Pakete installieren

Ein Einzeiler holt alles was man für den Anfang braucht. MATE als Desktop, Xorg als Display-Server, LightDM als Login-Manager und die üblichen Anwendungen:

pkg install xorg mate mate-desktop lightdm lightdm-gtk-greeter \
  firefox thunderbird pidgin vlc libreoffice gimp \
  de-aspell de-hunspell cups cups-pdf sudo

rc.conf anpassen

In der /etc/rc.conf die nötigen Dienste aktivieren:

# Deutsche Konsolenschriftarten
font8x8="iso15-8x8"
font8x14="iso15-8x14"
font8x16="iso15-8x16"

# D-Bus für den Desktop
dbus_enable="YES"

# Grafischer Login
lightdm_enable="YES"

# Drucken über CUPS
cupsd_enable="YES"
lpd_enable="NO"

# Temp-Verzeichnisse aufräumen
clear_tmp_enable="YES"
clean_tmp_X="YES"

# Erweiterte Device-Regeln aktivieren
devfs_system_ruleset="devfsrules_common"

Deutsche Locale

FreeBSD setzt Sprache und Zeichensatz über Login-Klassen. In der /etc/login.conf eine neue Klasse anlegen:

german|German Users Accounts:\
      :charset=UTF-8:\
      :lang=de_DE.UTF-8:\
      :tc=default:

Danach die Login-Datenbank neu bauen und dem Benutzer die Klasse zuweisen:

cap_mkdb /etc/login.conf

In vipw die Klasse german im fünften Feld eintragen:

kernel:*:1001:1001:german:0:0:Sebastian:/home/kernel:/usr/local/bin/fish

Xorg: Deutsches Tastaturlayout

Datei /usr/local/etc/X11/xorg.conf.d/keyboard-de-nodeadkeys.conf anlegen:

Section "InputClass"
    Identifier  "KeyboardDefaults"
    Driver      "keyboard"
    MatchIsKeyboard "on"
    Option      "XkbLayout" "de"
    Option      "XkbVariant" "nodeadkeys"
EndSection

Hardware-Berechtigungen

Normale Benutzer brauchen Zugriff auf Laufwerke, USB-Geräte und Soundkarten. Die /etc/devfs.rules regelt das. Wer das Thema im Detail verstehen will: Im Beitrag zu CD/DVD-Brenner-Berechtigungen unter FreeBSD ist das ausführlicher erklärt.

[devfsrules_common=7]
add path 'ada[0-9]\*'   mode 666
add path 'da[0-9]\*'    mode 666
add path 'cd[0-9]\*'    mode 666
add path 'pass[0-9]\*'  mode 666
add path 'xpt[0-9]\*'   mode 666
add path 'ugen[0-9]\*'  mode 666
add path 'usb/\*'       mode 666
add path 'video[0-9]\*' mode 666
add path 'mmcsd[0-9]\*' mode 666
add path 'lpt[0-9]\*'   mode 666
add path 'ulpt[0-9]\*'  mode 666

sudo und wheel-Gruppe

Den Benutzer in die Gruppe wheel aufnehmen und per visudo die sudo-Berechtigung setzen:

pw groupmod wheel -m kernel
# visudo
root   ALL=(ALL) ALL
kernel ALL=(ALL) ALL

loader.conf: Kernel-Module

In der /boot/loader.conf ein paar Module die auf einem Desktop sinnvoll sind:

# Neuer Grafik-Konsolentreiber
kern.vty=vt

# Kernel-Tuning
kern.ipc.shmseg=1024
kern.ipc.shmmni=1024
kern.maxproc=10000

# SD-Kartenleser
mmc_load="YES"
mmcsd_load="YES"
sdhci_load="YES"

# FUSE (Dateisysteme im Userspace, z.B. NTFS)
fuse_load="YES"

# CPU-Temperatursensoren (Intel)
coretemp_load="YES"

# tmpfs und asynchrone I/O
tmpfs_load="YES"
aio_load="YES"

# Unicode auf Wechselmedien
libiconv_load="YES"
libmchain_load="YES"
cd9660_iconv_load="YES"
msdosfs_iconv_load="YES"

# Sound
snd_driver_load="YES"

# Linux-Kompatibilität
linux_load="YES"

# ZFS ARC begrenzen (hier 2 GB, an RAM anpassen)
vfs.zfs.arc_max="2048M"

Die vfs.zfs.arc_max Einstellung ist wichtig. ZFS nutzt standardmäßig so viel RAM wie verfügbar für den Dateisystem-Cache. Auf einem Desktop mit 8 GB will man das begrenzen, damit für Anwendungen genug übrig bleibt.

Fertig

Nach einem Neustart sollte LightDM den grafischen Login zeigen. MATE als Session auswählen, anmelden, fertig. Firefox, Thunderbird, LibreOffice und der Rest sind installiert und startbereit.

FreeBSD auf dem Desktop ist nicht so komfortabel wie ein Ubuntu. Dafür hat man ein sauberes ZFS, ein durchdachtes System und eine Dokumentation die ihresgleichen sucht. Wer sich darauf einlässt, wird es mögen.

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Debian in einer FreeBSD Jail: Linux-Userland mit iocage und debootstrap

FreeBSD kann Linux-Binaries ausführen. Das ist nichts Neues. Aber ein komplettes Debian in einer Jail laufen lassen, mit apt-get und allem was dazugehört? Das geht auch. Die Jail nutzt den FreeBSD-Kernel, das Userland kommt von Debian GNU/kFreeBSD. iocage erstellt die Jail, debootstrap installiert das Debian-Basissystem hinein.

Hinweis: Debian GNU/kFreeBSD wurde nach Debian 8 (Jessie) eingestellt. Für aktuelle Setups ist linux_enable="YES" in der /etc/rc.conf mit einer regulären Linux-Jail der bessere Weg. Die hier gezeigte Methode funktioniert aber weiterhin mit älteren Debian-Versionen und zeigt das Prinzip.

Voraussetzungen

iocage muss installiert und konfiguriert sein. Zusätzlich wird debootstrap benötigt:

pkg install debootstrap

Jail erstellen

Die Jail wird mit iocage angelegt. Die entscheidenden Parameter sind exec_start und exec_stop. Statt der üblichen FreeBSD-Init-Skripte werden die Debian-Runlevel aufgerufen:

iocage create -e tag=debian-jail01 \
  exec_start="/etc/init.d/rc 3" \
  exec_stop="/etc/init.d/rc 0"

Runlevel 3 startet die Dienste, Runlevel 0 fährt herunter. Den Mountpoint der neuen Jail auslesen:

iocage get mountpoint debian-jail01
# /iocage/jails/19e3594f-.../

Debian installieren

debootstrap holt ein minimales Debian von den Mirrors und entpackt es in das Root-Verzeichnis der Jail. In diesem Beispiel Debian Wheezy:

debootstrap wheezy /iocage/jails/19e3594f-.../root/
# I: Retrieving Release
# I: Retrieving Packages
# I: Resolving dependencies of required packages...
# I: Resolving dependencies of base packages...
# [... ~150 Pakete werden heruntergeladen und entpackt ...]
# I: Configuring adduser...
# I: Configuring apt...
# I: Base system installed successfully.

Das dauert ein paar Minuten. Am Ende steht ein komplettes Debian-Basissystem im Jail-Verzeichnis.

fstab für die Jail

Debian braucht ein paar Dateisysteme die FreeBSD nicht automatisch in Jails mountet. Die fstab der Jail (nicht die im Debian) bekommt drei Einträge:

# /iocage/jails/19e3594f-.../fstab
linsysfs  .../root/sys         linsysfs  rw          0 0
linprocfs .../root/proc        linprocfs rw          0 0
tmpfs     .../root/lib/init/rw tmpfs     rw,mode=777 0 0

linsysfs und linprocfs stellen die Linux-kompatiblen /sys und /proc bereit. Ohne die funktionieren viele Linux-Programme nicht. Das tmpfs für /lib/init/rw braucht Debians Init-System.

Netzwerk und Hostname

IP-Adresse und Hostname setzen:

iocage set vnet=off debian-jail01
iocage set ip4_addr="em0|192.168.1.46/16" debian-jail01
iocage set hostname="debian-jail01" debian-jail01
iocage set host_hostname="debian-jail01" debian-jail01

Die /etc/hosts im Debian-Dateisystem anpassen:

# /iocage/jails/19e3594f-.../root/etc/hosts
127.0.0.1       localhost debian-jail01
::1             localhost ip6-localhost ip6-loopback debian-jail01

Starten und nutzen

Beim ersten Start kommen ein paar Fehlermeldungen wegen mount_unionfs und fehlenden Verzeichnissen. Die sind harmlos und können ignoriert werden:

iocage start debian-jail01
# mount_unionfs: .../: No such file or directory
# mount: .../root/usr/home: No such file or directory
# * Starting 19e3594f-... (debian-jail01)
#   + Started (shared IP mode) OK
#   + Starting services        OK

Konsole betreten:

iocage console debian-jail01
# GNU/kFreeBSD debian-jail01 10.2-RELEASE-p4
root@debian-jail01:~# apt-get update
root@debian-jail01:~# apt-get install mc

apt-get funktioniert, Pakete lassen sich installieren, Dienste starten. Von aussen geht auch iocage exec debian-jail01 uname -a und zeigt den FreeBSD-Kernel mit GNU/kFreeBSD-Userland.

Das Stoppen funktioniert wie bei jeder anderen Jail:

iocage stop debian-jail01

Einordnung

Das hier ist kein Ersatz für eine richtige Linux-VM. Es ist ein Trick: Der FreeBSD-Kernel stellt die Jail-Isolation, Debian liefert das Userland. Nützlich wenn man ein bestimmtes Linux-Tool braucht das es für FreeBSD nicht gibt, oder wenn man testen will wie sich Software unter Debian verhält.

Für produktive Linux-Workloads auf FreeBSD ist heute eher eine reguläre Jail mit dem Linux-Kompatibilitätslayer oder gleich bhyve die bessere Wahl.

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