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EBUGの勉強会では、2014年5月に実用で使う河豚板と題して特定のアプリケーションを動かすための専用機(時計表示端末)に仕立てる方法を紹介した。
今回はnsh (network config shell)の河豚板への組み込みを例にとり、現行バージョンの河豚板 7.2を用いたアプライアンスの製作手順を紹介する。
導入作業の全体の流れは下図の通り:
初回起動 +-----------------------+ モード０で起動し、
[LiveUSBの作成]-->[起動(モード０)]-->|河豚板の設定: |--+ OpenBSDの設定
手動 | 終了時のファイル保存 | | 河豚板の設定
| 起動時の自動読込 | |
| etc... | |
+-----------------------+ |
|
+--------------------[reboot]---------------------+
|
| 2回目の起動 +-----------------------+ nsh関連の設定
+-->[起動(モード３)]-->|nshのインストール・設定|--+ インストール
自動 +-----------------------+ | ユーザアカウント作成
| タイムゾーン
+--------------------[reboot]---------------------+
|
| 3回目以降の起動 +-----------------------+ nshを運用しながら、
Power On----->+-->[起動(モード３)]-->|nshの運用 |--+ 設定の修正・調整を実施
^ 自動 +-----------------------+ |
| |
Power Off<----+--------------------[halt or reboot]-------------+
プロジェクトホームページ: https://www.nmedia.net/nsh/ より
NSH は、OpenBSD ベースのネットワークアプライアンスを対象とした CLI です。これは ifconfig, sysctl および route を独自のシンプルなコマンド言語と置き換えるもので 他のデーモンのコンフィギュレーションをひとつの場所にカプセル化し、効果的に アプライアンススタイルで使用するために /etc/netstart と /etc/rc の一部を置き換えています。
nshによってカプセル化されたデーモンとサービス: pf, ospfd, ospf6d, bgpd, ripd, ldpd, relayd, ipsecctl, iked, rad.Dvmrpd, sdpf6d, bgpd, ripd, ldpd, relayd, ipsecctl, iked, rad, dvmrpd, sasyncd, dhcpd, snmpd, sshd, ntpd, ifstated, tftp-proxy, ftp-proxy, tftpd, npppd, tftpd, npppd, tftp-proxy, ftp-proxy, tftpd、npppd、resolv.conf、inetd、smtpd、ldapd、ifstated
期間限定で以下のリンクを作成した
作者のChris Cappuccio氏はまた、フラッシュデバイスで動作するOpenBSDイメージを作成するflashrdの作者でもある。
ダウンロードミラー一覧からよさげな場所を選んでダウンロード
# ftp https://jp2.dl.fuguita.org/SHA256 Trying 160.16.199.59... Requesting https://jp2.dl.fuguita.org/SHA256 100% |*******************************************************| 640 00:00 640 bytes received in 0.00 seconds (2.65 MB/s) # ftp https://jp2.dl.fuguita.org/FuguIta-7.2-amd64-202211151.img.gz Trying 160.16.199.59... Requesting https://jp2.dl.fuguita.org/FuguIta-7.2-amd64-202211151.img.gz 100% |*******************************************************| 332 MB 00:32 348583114 bytes received in 32.14 seconds (10.34 MB/s)
MD5かSHA256のいずれかを用いてダウンロードしたファイルが壊れていないかチェックする。以下はSHA256の例：
# sha256 -C SHA256 FuguIta-7.2-amd64-202211151.img.gz (SHA256) FuguIta-7.2-amd64-202211151.img.gz: OK
# zcat FuguIta-7.2-amd64-nsh_test.img.gz | dd of=/dev/rsdXc bs=1m
/dev/rsdXcには適宜デバイス名を充当して実行。
scanning partitions: sd0a sd0d sd0i FuguIta's operating device(s): sd0a. Which is FuguIta's operating device? [default: sd0a] ->
河豚板デバイスを一つだけ装着しているので、デフォルト(ENTERのみ押下)でOK。
available memory: 2031M Enter mfs size. You can add suffix K, M, or G. % is a percentage of memory size. and %% is a percentage of the total memory and swap. otherwise considered "megabytes" [default: 1523M] -> set mfs size to 1523MB
デフォルトでは、実装メモリの75%をMFSに割り当てる。
(実測したところ、物理メモリは192MB程度以上実装されていれば使用可能となった)
LiveUSBの標準的なモードである起動モード０で起動。
Boot modes:
0: fresh boot - standard mode as a live system
1: fresh boot - less memory, faster boot
(/usr is non-writable, can't pkg_add)
2: fresh boot - works using only RAM
(about 1GB or more of RAM required)
3: boot with retrieving saved files from storage device
or enter passphrase for an encrypted volume
4: boot with retrieving saved files from floppy disk
5: interactive shell for maintenance
-> 0
Running manual setup.
モード１での起動も可。この場合、運用中は完全オン・メモリで動作する。
この後、OSが動作するための基本的な設定について訊かれてゆくので、適宜入力してゆく。
Changing password for root. New password: Retype new password: passwd: password updated successfully
簡単すぎるパスワードは弾かれるので注意。
ここでの設定は、河豚板をネットワーククライアントとして使用することを想定している。
今回、ルータなどとしての使用を想定しているので、複数のネットワークインターフェースとその間のフォワーディングなどに関する設定を追加する必要がある。
それらの設定は、起動後にrootでログインして行うか、あるいはnsh内で行う。
Hostname with domain part (FQDN): only host name without domain part is also OK. -> nshrouter.local
今回はIPv4のみでの運用を想定
IP protocol version(s) to be enabled: 4, 6, 46, 64 or "none" 4: enable only IPv4 6: enable only IPv6 46: give priority to IPv4 name resolution 64: give priority to IPv6 name resolution none: operate as standalone [64] ->4
Network Interfaces: Choose one
NIC type Name
-------- ----- ------------
vio0 ether unknown
[vio0] ->
IPv4 - address and routing: Enter "auto" or "IPv4_address[/mask] [default_gateway]" "auto" is an automatic setting by DHCP. The "/mask" part can be specified in either format, such as "/255.255.255.0" or "/24". If there is no default gateway, set the second field to "none" or leave it blank. [auto] -> 100.64.1.3/31 100.64.1.2
DNS servers: up to 3 IP addresses, separated by spaces -> 9.9.9.9
Do you login with C)onsole or X) Window System? [default: C] ->
この後、OpenBSD本来のブートシーケンスが続き、最後にログインプロンプトが表示される。
起動が完了し、ログインプロンプトが表示されたら、先ほど設定したパスワードを用いてrootでログインし、以降の作業を行う。
nshrouter# date Tue Nov 22 05:28:53 UTC 2022 nshrouter# ln -sf usr/share/zoneinfo/Asia/Tokyo /etc/localtime nshrouter# date Tue Nov 22 14:29:02 JST 2022
河豚板では、MFS上のデータをUSBメモリ等に保存するにはusbfadmというユティリティを使うが、/etc/rc.shutdownを以下のように編集することでシャットダウン時にusbfadmを実行し、自動的に保存を行うようになる。
nshrouter# vi /etc/rc.shutdown
force_umount=No # set Yes for forced umount /ram at shutdown
force_resync=Yes # set Yes to re-sync at shutdown <== これをYesに変更
# stop_all_daemons - to eliminate all daemons at umount /ram
#
stop_all_daemons () {
:
:
USBメモリ内のnoasksというファイルを編集することにより、起動時に手動で入力していた設定が自動化される。
前回の終了時に保存したファイルの読み込みも、このnoasks内で指定する。
nshrouter# mount /dev/sd0d /mnt nshrouter# vi /mnt/livecd-config/7.2/amd64/noasks # # noasks - parameter settings for non-interactive boot # # Make statements uncommented # Then assign real values # # # FuguIta system device # - Use one of two lines #noask_rdev=sd0a # device name format noask_rdev=3b5447abd772121d.a # DUID format <==河豚板のシステムデバイス # 常に同じデバイスを指定できる # mfs size in MB ので、DUID (Disklabel Unique ID) noask_umem=75% <==MFSのサイズ による指定を推奨 # # boot mode noask_setup_rw_mode=3 <==起動モード 3=保存されたファイルを読み込んで起動 # # storage device # - Use one of two lines #noask_confdev=sd0d # device name format noask_confdev=3b5447abd772121d.d # DUID format <==ファイルを読み込むデバイス # noask_rdevと同じくDUID推奨 # data set name in USB flash drive noask_confdir=nshrouter <==読み込むファイルの保存名 nshrouter# umount /mnt
usbfadmを起動し、保存先、保存名を指定して保存を実行
nshrouter# usbfadm
Welcome to usbfadm.
USB flash drive administration tool for FuguIta
Version/Arch: 7.2/amd64 (FuguIta-7.2-amd64-202211151)
Boot mode: manual
Target device: not set
Data saved as: not set
readline capability available
TAB to complete the reserved words
Type ? for help.
? : ? ->target
Searching storage device
Please make sure the device inserted.
Then press ENTER ->
sd0a +sd0d
target device->sd0d
sd0d : ? ->saveas
Name of saved data->nshrouter
Your data will be saved as ``nshrouter''.
sd0d : nshrouter ->sync
Sync current mfs as ``nshrouter'' , OK? [y/N] -> y
34.4MiB 0:00:04 [8.57MiB/s] [=================================]105% ETA 0:00:00
waiting for pax to finish ... syncing ... done.
sd0d : nshrouter ->quit
Bye bye...
nshrouter#
nshrouter# reboot
チェック項目
packagesからインストールする
nshrouter# pkg_add nsh quirks-6.42(signed) 2022-11-20T19:34:54Z quirks-6.42:ok Ambiguous: a 0: <None> 1: nsh-1.0.20220919 2: nsh-1.0.20220919-static Your choice: 1 nsh-1.0.20220919:ok nshrouter# nsh % NSH v1.0 nshrouter.local/quit % Session terminated. nshrouter#
nsh-1.0.20220919-staticは、nshの静的リンク版(chrootして実行したい時などに使用?)。
注: 時計がずれているとTLS通信が失敗し、pkg_addが不成功に終わる場合がある。その場合は、dateコマンドを用い、手動で時刻合わせをするか、あるいは、
nshrouter# rdate ntp.nict.jp
などとして時刻を合わせる。
adduserコマンドは初回実行時、adduser.confの作成について色々訊かれるが、全部デフォルト(ENTER押下)でよい。
nshrouter# adduser nsh Couldn't find /etc/adduser.conf: creating a new adduser configuration file Reading /etc/shells Enter your default shell: csh ksh nologin nsh sh [ksh]: Your default shell is: ksh -> /bin/ksh Default login class: authpf bgpd daemon default pbuild staff unbound vmd xenodm [default]: Enter your default HOME partition: [/home]: Copy dotfiles from: /etc/skel no [/etc/skel]: Send welcome message?: /path/file default no [no]: Do not send message(s) Prompt for passwords by default (y/n) [y]: Default encryption method for passwords: auto blowfish [auto]: Use option ``-silent'' if you don't want to see all warnings and questions. Reading /etc/shells Check /etc/master.passwd Check /etc/group Ok, let's go. Don't worry about mistakes. There will be a chance later to correct any input. Enter username []: nsh Enter full name []: Network SHell Enter shell csh ksh nologin nsh sh [ksh]: Uid [1000]: Login group nsh [nsh]: Login group is ``nsh''. Invite nsh into other groups: guest no [no]: wheel Login class authpf bgpd daemon default pbuild staff unbound vmd xenodm [default]: Enter password []: Enter password again []: Name: nsh Password: **** Fullname: Network SHell Uid: 1000 Gid: 1000 (nsh) Groups: nsh wheel Login Class: default HOME: /home/nsh Shell: /bin/ksh OK? (y/n) [y]: y Added user ``nsh'' Copy files from /etc/skel to /home/nsh Add another user? (y/n) [y]: n Goodbye! nshrouter# exit OpenBSD/amd64 (nshrouter.local) (tty00) login: nsh Password:
nshはroot権限でコマンドを実行するので、nshアカウントはwheelグループに所属させておく。
ログイン直後にroot権限でnshが実行されるようにする。
nshrouter$ vi ~/.profile exec doas /usr/local/bin/nsh exit # for fail safe
pkg_addでnshをインストールすると、/etc/shellsにnshが登録されるので、これをログインシェルとしてもいいような気もするが、マニュアルページではこの方法は推奨されていない。
nsh(8) Section 7 > Adding system users to:
Do NOT add nwrapper (or nsh) to /etc/shells. They should not be entered here.
ユーザnshがパスワード無しでroot権限のnshを実行できるように設定
nshrouter# echo permit nopass nsh cmd /usr/local/bin/nsh > /etc/doas.conf
以上で、ユーザアカウントnshでログインするとnshが起動するようになった。 念の為、ここまでの状態をUSBメモリに保存しておく
nshrouter# usbfadm -r
========================================
= Sync /dev/sd0d with current mfs as nshrouter
=
sending incremental file list
etc/fstab
154 100% 0.00kB/s 0:00:00 (xfr#1, ir-chk=1078/1094)
:
:
var/spool/smtpd/purge/2135993693/
var/spool/smtpd/temporary/
nshrouter#
一度、保存を行っている場合はコマンドラインから usbfadm -r で保存を再実行できる。
データ保存の初回実行時はpaxを使用し、次回からはrsyncによる差分転送を行う。
% NSH v1.0
nshrouter.local/enable
nshrouter.local(p)/ntp edit
servers ntp.nict.jp
configuration OK
nshrouter.local(p)/ntp disable
-s option no longer works and will be removed soon. <== ntpdの -s オプションは古いので
Please reconfigure to use constraints or trusted servers. ntpdがこの警告を出す。
nshrouter.local(p)/ntp enable
-s option no longer works and will be removed soon.
Please reconfigure to use constraints or trusted servers.
nshrouter.local(p)/!ntpctl -s all <== ntpdの同期状態は、ntpctlコマンドを子プロセスとして
0/5 peers valid, clock unsynced 呼出し、確認する。
peer
wt tl st next poll offset delay jitter
133.243.238.163 from pool ntp.nict.jp
1 3 1 2s 5s ---- peer not valid ----
133.243.238.164 from pool ntp.nict.jp
1 3 1 4s 7s ---- peer not valid ----
61.205.120.130 from pool ntp.nict.jp
1 3 1 2s 5s ---- peer not valid ----
133.243.238.243 from pool ntp.nict.jp
1 3 1 2s 5s ---- peer not valid ----
133.243.238.244 from pool ntp.nict.jp
1 3 1 3s 6s ---- peer not valid ----
nshrouter.local(p)/
NTPの参照サーバがntp.pool.orgからntp.nict.jpに変っているので、設定変更自体は反映されている。
nshrouter.local(p)/reboot <= nshの特権モードでrebootを実行 % Reboot initiated syncing disks... done <= ファイルが自動保存されず、いきなりreboot vmmci0: powerdown /etc/rc.shutdownが実行されない rebooting... Using drive 0, partition 3. Loading...... probing: pc0 com0 mem[638K 2046M a20=on] disk: hd0+ >> OpenBSD/amd64 BOOT 3.55/*
nshのソースで該当部分を見てみる
commands.c
/*
* Reboot
*/
int
nreboot(void)
{
printf ("%% Reboot initiated\n");
if (reboot (RB_AUTOBOOT) == -1) <== reboot(2)が呼び出されている
printf("%% reboot: RB_AUTOBOOT: %s\n", strerror(errno));
return(0);
}
int
halt(void)
{
printf ("%% Shutdown initiated\n");
if (reboot (RB_HALT) == -1) <== reboot(2)が呼び出されている
printf("%% reboot: RB_HALT: %s\n", strerror(errno));
return(0);
}
/etc/rc.shutdownが呼び出されないのは、nshがreboot(2)を直接呼出してOSの停止処理を行っているため。
ports treeを展開し、/usr/ports/shells/nsh 内にパッチファイルを追加
/usr/ports/shell/nsh/patches/patch-ctl_c
--- ctl.c.orig Tue Sep 20 04:18:55 2022
+++ ctl.c Tue Nov 22 09:37:12 2022
@@ -412,7 +412,7 @@
char *ctl_ntp_test[] = { NTPD, "-nf", REQTEMP, NULL };
struct ctl ctl_ntp[] = {
{ "enable", "enable service",
- { NTPD, "-sf", REQTEMP, NULL }, NULL, DB_X_ENABLE, T_EXEC },
+ { NTPD, "-f", REQTEMP, NULL }, NULL, DB_X_ENABLE, T_EXEC },
{ "disable", "disable service",
{ PKILL, table, "ntpd", NULL }, NULL, DB_X_DISABLE, T_EXEC },
{ "edit", "edit configuration",
/usr/ports/shell/nsh/patches/patch-commands_c
--- commands.c.orig Tue Sep 20 04:18:55 2022
+++ commands.c Tue Nov 22 09:37:12 2022
@@ -1962,7 +1962,7 @@
nreboot(void)
{
printf ("%% Reboot initiated\n");
- if (reboot (RB_AUTOBOOT) == -1)
+ if (system("/sbin/reboot") == -1)
printf("%% reboot: RB_AUTOBOOT: %s\n", strerror(errno));
return(0);
}
@@ -1971,7 +1971,7 @@
halt(void)
{
printf ("%% Shutdown initiated\n");
- if (reboot (RB_HALT) == -1)
+ if (system("/sbin/halt -p") == -1)
printf("%% reboot: RB_HALT: %s\n", strerror(errno));
return(0);
}
portsにてパッチを適用し、ビルド
nshrouter# pkg_delete nsh
nsh-1.0.20220919:ok
Read shared items:ok
nshrouter# cd /usr/ports/shells/nsh
nshrouter# make install
===> Checking files for nsh-1.0.20220919
>> Fetch https://github.com/yellowman/nsh/archive/fcad0f6af197ab0c96e2c5410c....
>> (SHA256) nsh-1.0.20220919-fcad0f6a.tar.gz: OK
===> nsh-1.0.20220919 depends on: sqlite3-* -> sqlite3-3.39.3
===> Verifying specs: c curses edit sqlite3
===> found c.96.2 curses.14.0 edit.5.2 sqlite3.37.20
===> Extracting for nsh-1.0.20220919
===> Patching for nsh-1.0.20220919 <== 今ほど追加したパッチが適用されている
===> Applying OpenBSD patch patch-commands_c
Hmm... Looks like a unified diff to me...
The text leading up to this was:
--------------------------
|--- commands.c.orig Tue Sep 20 04:18:55 2022
|+++ commands.c Tue Nov 22 09:37:12 2022
--------------------------
Patching file commands.c using Plan A...
Hunk #1 succeeded at 1962.
Hunk #2 succeeded at 1971.
done
===> Applying OpenBSD patch patch-ctl_c
Hmm... Looks like a unified diff to me...
The text leading up to this was:
--------------------------
|--- ctl.c.orig Tue Sep 20 04:18:55 2022
|+++ ctl.c Tue Nov 22 09:37:12 2022
--------------------------
Patching file ctl.c using Plan A...
Hunk #1 succeeded at 412.
done
===> Compiler link: clang -> /usr/bin/clang
===> Compiler link: clang++ -> /usr/bin/clang++
===> Compiler link: cc -> /usr/bin/cc
===> Compiler link: c++ -> /usr/bin/c++
===> Generating configure for nsh-1.0.20220919
===> Configuring for nsh-1.0.20220919
===> Building for nsh-1.0.20220919
cc -O2 -pipe -Wmissing-prototypes -Wformat -Wall -Wbad-function-cast ....
sh /ram/usr/ports/pobj/nsh-1.0.20220919/nsh-fcad0f6af197ab0c96e2c5410....
:
:
cc -O2 -pipe -Wmissing-prototypes -Wformat -Wall -Wbad-function-cast ....
cc -L/usr/local/lib -o nsh arp.o compile.o main.o genget.o commands ....
===> Faking installation for nsh-1.0.20220919
/usr/ports/pobj/nsh-1.0.20220919/bin/install -c -s -m 755 /usr/ports ....
===> Building package for nsh-1.0.20220919
Create /usr/ports/packages/amd64/all/nsh-1.0.20220919.tgz
:
:
Link to /usr/ports/packages/amd64/ftp/nsh-1.0.20220919.tgz
===> Verifying specs: c curses edit sqlite3
===> found c.96.2 curses.14.0 edit.5.2 sqlite3.37.20
===> Installing nsh-1.0.20220919 from /usr/ports/packages/amd64/all/
nsh-1.0.20220919:9ok
nshrouter# nsh
% NSH v1.0
nshrouter.local/enable
nshの利用についてはここまでで、ネットワーク機能の本格的な設定はこれから。
write-configを実行すると/etc/nshrcに設定が保存される。マニュアルでは、 On the next startup of the system, this saved configuration is used. という記述があるが、次の起動では保存された設定は反映されない。
nshの２つのコマンドラインオプション、
を指定しても、ファイル内のnshコマンドを実行した後、終了する。
/etc/nshrcは以下のように記述した方がよいかもしれない。
if [ -r /etc/nshrc ]; then
doas /usr/local/bin/nsh -i /etc/nshrc
fi
exec doas /usr/local/bin/nsh
exit # fail safe
設定手順のダウンロードから起動時の設定の自動化までは、河豚板でなにがしかのシステムを構築する場合の定石。
以下の事例でもこの手順に従ってシステムを構築している。
