怎么在PHP中利用FPM搭建一個Chroot執(zhí)行環(huán)境

本篇文章為大家展示了怎么在PHP中利用FPM搭建一個Chroot執(zhí)行環(huán)境，內(nèi)容簡明扼要并且容易理解，絕對能使你眼前一亮，通過這篇文章的詳細介紹希望你能有所收獲。

1.建立目錄結(jié)構(gòu)

chroot的目錄選擇為 /var/www/chroot ，其中頁面文件放置在 /var/www/chroot/public 。

執(zhí)行下面的命令建立基本的目錄結(jié)構(gòu)：

bash
mkdir -p /var/www/chroot/
cd /var/www/chroot
mkdir -p public bin dev tmp usr/sbin/ usr/share/zoneinfo/ var/run/nscd/ var/lib/php5/sessions var/www
cp -a /dev/zero /dev/urandom /dev/null dev/ #注3
chmod --reference=/tmp tmp/
chmod --reference=/var/lib/php5/sessions var/lib/php5/sessions #注4
chown -R root:root .     #注2
chown -R www-data:www-data public/ #注2
cd var/www
ln -s ../.. chroot     #注1

下面是此時目錄結(jié)構(gòu)，之后還會添加一些新的東西：

/var/www/chroot/
├── bin
├── dev
│ ├── null
│ ├── urandom
│ └── zero
├── public
├── tmp
├── usr
│ ├── sbin
│ └── share
│ └── zoneinfo
└── var
 ├── lib
 │ └── php5
 │ └── sessions
 ├── run
 │ └── nscd
 └── www
 └── chroot -> ../.. #注1

注1：這個軟連接用于解決Apache/nginx傳給php-fpm的 SCRIPT_FILENAME 在進入chroot后找不到文件（訪問php頁面返回"File not found"）的問題。

以nginx為例，通常設(shè)置 SCRIPT_FILENAME 為 $document_root$fastcgi_script_name ，傳給php-fpm的腳本路徑就是 /var/www/chroot/public/index.php 。而由于php-fpm處在chroot環(huán)境下，所以它實際試圖去訪問的路徑就變成了 /var/www/chroot + /var/www/chroot/public/index.php 當然是不存在的。

所以使用一個軟連接把chroot環(huán)境下的 /var/www/chroot 鏈接到根目錄，就能夠正常訪問腳本了。

當然也可以將 SCRIPT_FILENAME 設(shè)置成 /public$fastcgi_script_name 。但是這樣硬編碼不利于配置的遷移，僅能用于chroot的環(huán)境，切換回非chroot環(huán)境的話還需要修改配置。所以不建議這么做。（順便說一句，有很多老教程里也不使用 $document_root ，直接硬編碼根目錄，當然也是不可取的）

注2：chroot環(huán)境并不是100%安全的。由于php-fpm在chroot環(huán)境中的執(zhí)行權(quán)限是www-data，仍然建議把非必要的目錄的擁有者設(shè)置為root來減少不必要的訪問權(quán)限。chroot不等于安全，參考 chroot最佳實踐 中列出的一些原則。從更安全的角度上講之后最好也將bin、lib、sbin等目錄的讀寫權(quán)限去掉，只留可執(zhí)行權(quán)限，不過也沒大差別了……

注3：cp -a除了拷貝文件內(nèi)容外也會復(fù)制文件的權(quán)限、模式等信息，可以很方便的直接拿來拷貝zero、urandom和null這三個關(guān)鍵的設(shè)備文件。mknod似乎是更為穩(wěn)妥的方式，不過cp -a我使用起來似乎也沒問題。

注4：chmod --reference=XXX會參考XXX的權(quán)限設(shè)置后面的權(quán)限。tmp就不提了，關(guān)鍵是后面的 var/lib/php5/sessions 是php存放session文件的目錄，需要讓www-data有讀寫的權(quán)限。建議設(shè)置完之后再看一眼。當然后面會有測試。

2.PHP-FPM的配置

建立一個新的php-fpm的執(zhí)行pool來搭建chroot環(huán)境。并不建議直接修改php-fpm.conf，因為這樣是全局生效的，如果有多個php站點的話會共用一套chroot環(huán)境。

其實很多php-fpm的教程都忽略了php-fpm的pool的配置，導(dǎo)致很多人一臺服務(wù)器上所有站點都共用一套配置，尤其是共用一套php.ini的配置，實際上是不合理的。應(yīng)當根據(jù)站點的需求單獨建立pool并在其中調(diào)整參數(shù)。

在 /etc/php5/fpm/pool.d/ 下新建 chroot.conf （注意必須以.conf結(jié)尾，才能被php-fpm.conf調(diào)用）:

[chroot]
user = www-data
group = www-data
listen = /var/run/php-chroot.sock
listen.owner = www-data
listen.group = www-data

pm = dynamic
pm.max_children = 5
pm.start_servers = 1
pm.min_spare_servers = 1
pm.max_spare_servers = 3

chroot = /var/www/chroot
chdir = /public
;security.limit_extensions = .php
php_flag[display_errors] = on
php_value[date.timezone] = Asia/Hong_Kong
;php_admin_value[session.gc_probability] = 1
;php_admin_value[open_basedir] = "/tmp/:/public/:/var/www/chroot/public/"

前面的參數(shù)都比較熟悉了。只需要簡單的設(shè)置chroot為配置好的環(huán)境根目錄就可以開啟chroot了。通過執(zhí)行 php5-fpm -t 測試一下之后，用 service php5-fpm reload 即可啟用新的pool。當然Apache/nginx對應(yīng)的配置中要設(shè)置好后端。

提一下最后幾行。倒數(shù)第四行打開了 display_errors ，以便之后對chroot下的php的功能進行測試，測試完了記得注釋掉。

設(shè)置 session.gc_probability 允許php進程自行對session進行刪除回收。正常情況下session是由php添加的cron任務(wù)清理的，但是似乎php不會自動清理chroot環(huán)境下的session。當然也可以自己在cron.d下添加自動執(zhí)行的腳本來清理，就不用開啟這個選項了。

3.修復(fù)Chroot環(huán)境下PHP的各項功能

在/var/www/chroot/public下新建一個test.php，寫入以下內(nèi)容：

復(fù)制代碼 代碼如下:

php
<?php
session_start();
header( "Content-Type: text/plain" );
echo( gethostbyname( "localhost" )."\n" );
print_r( getdate() );
mail( "your@address", "subject", "message" );

這里主要測試的功能是：session、DNS解析、時間和日期、郵件mail()函數(shù)。

訪問上面的測試頁面，提示No such directory or file或者Permission denied說明session配置不正確。 gethostbyname 返回的不是127.0.0.1或者::1，則說明DNS解析沒有生效。提示 timezone database is corrupt 之類的，說明時間和日期有錯誤。mail()也會有各種錯誤提示。

session就不提了，設(shè)置好目錄權(quán)限就沒有問題。主要處理一下后面三個問題，也是php的chroot環(huán)境主要需要處理的內(nèi)容。

3.1 域名解析/時區(qū)等問題

mail()的解決方法大同小異，放后面談。前面的域名解析等問題這里我介紹兩種解決方法。方法1是參考Kienzl的簡便方法，方法2是大部分教程采用的方法。

方法1：使用nscd

nscd是(e)glibc的“Name Service Caching Daemon”。除了處理gethostbyname()這樣的函數(shù)外，也處理getpwnam()等需要訪問/etc/passwd的函數(shù)。(e)glibc訪問nscd的unix socket， /var/run/nscd/socket 來通過nscd獲取這些內(nèi)容，如果不能連接到nscd則轉(zhuǎn)而自行進行解析。

也就是說，只要裝好nscd，并且讓chroot環(huán)境里的程序能夠訪問到socket連接上nscd，就可以把chroot環(huán)境內(nèi)的解析請求轉(zhuǎn)由chroot外順利進行了。由于/var/run一般是tmpfs，硬鏈接無法跨文件系統(tǒng)使用，所以可以使用 mount -bind 來把/var/run/nscd目錄mount到chroot環(huán)境中同樣的位置去即可。

同樣的道理，用 mount -bind 把/usr/share/zoneinfo目錄mount到chroot環(huán)境里，配合在php-fpm的pool里設(shè)置date.timezone就可以非常直接而暴力的解決時區(qū)問題。

先執(zhí)行 apt-get install nscd 安裝nscd，然后為了能夠讓 mount -bind 自動執(zhí)行，把下面的腳本存為 /etc/init.d/php-chroot

bash
#!/bin/sh
### BEGIN INIT INFO
# Provides:  php5-fpm-chroot-setup
# Required-Start: nscd
# Required-Stop:
# Default-Start:  2 3 4 5
# Default-Stop: 0 1 6
# Short-Description: Bind-mounts needed sockets and data into a php-fpm-chroot
### END INIT INFO
CHROOT=/var/www/chroot
DIRS="/var/run/nscd /usr/share/zoneinfo"
case "$1" in
 start)
 $0 stop 2>/dev/null
 for d in $DIRS; do
  mkdir -p "${CHROOT}$acwvcny"
  mount --bind -o ro "$tngtcpv" "${CHROOT}$nfxnhqx"
 done
 ;; 
 stop) 
 for d in $DIRS; do
  umount "${CHROOT}$jphjbax"
 done
 ;; 
 *)
 echo "Usage: $N {start|stop}" >&2
 exit 1
 ;;
esac
exit 0

執(zhí)行 update-rc.d php-chroot defaults 來讓腳本在啟動時執(zhí)行。如果有多個chroot環(huán)境以及多個目錄需要bind-mount，可以自行添加一個循環(huán)改寫。

這個方法的好處是簡單易行，不需要拷貝大量etc下的配置文件和庫文件到chroot環(huán)境中。使用nscd在解決域名訪問的問題過程中也順道解決了/etc/passwd和/etc/group。但是bind-mount和nscd的安全性尚沒有確切的說法，只能說so far so good。另外 mount -bind 會消耗一定的系統(tǒng)資源，有評論稱大約一個mount 大概會消耗500k內(nèi)存，所以對于大量的chroot環(huán)境（幾百個）不見得適合。

方法2：拷貝/etc配置文件和庫文件

這是最傳統(tǒng)而常用的方法，也相對比較復(fù)雜。到底拷貝哪些配置、哪些庫文件因發(fā)行版和軟件版本而異，很難有定論也不好調(diào)試。而且一旦系統(tǒng)升級，對應(yīng)的庫文件也需要進行更新，工作量很大。我沒有采用這個方法，但是簡要的介紹一些比較靠譜的方法分享一下。

域名解析。需要拷貝/etc/resolv.conf，/etc/hosts，/etc/nsswitch.conf到chroot環(huán)境下的etc目錄下。還需要拷貝一系列的庫文件，主要是libnss_*.so，libresolv.so，libsoftokn3.so。具體libnss_*.so拷貝哪些，可以打開nsswitch.conf看列出了哪些。

時區(qū)配置?？截?etc/localtime，/usr/share/zoneinfo/zone.tab，和/usr/share/zoneinfo目錄下所使用時區(qū)的文件。

其它常用配置。/etc/passwd和/etc/group有時也是需要的，但是內(nèi)容 似乎可以偽造 ，至少可以選擇性的填寫不用完全拷貝主系統(tǒng)里的。

如果使用的時候仍然出現(xiàn)問題，可以使用strace來查看php進行了哪些調(diào)用使用了哪些庫文件。先執(zhí)行：

復(fù)制代碼 代碼如下:

bash
ps aux | grep php | grep 'chroot' #chroot是php的pool名

查看pool的進程pid（可以在pool設(shè)置里先把子進程數(shù)目限制到1個方便調(diào)試）。然后執(zhí)行：

bash
strace -p 進程pid -o chroot1.txt&  #有多個子進程就修改pid執(zhí)行多次，輸出改為chroot2/3.txt存到不同文件里
此時在頁面里執(zhí)行各種函數(shù)，然后查看輸出文件里記錄了哪些庫文件，對應(yīng)拷貝到chroot環(huán)境里即可。

這個方法很麻煩，尤其是第一次安裝設(shè)置和后續(xù)系統(tǒng)更新時。當然身為運維人員寫寫shell腳本簡化工作肯定是基本功了。這種方法沒有額外的內(nèi)存消耗，可以部署大量chroot環(huán)境，當然硬盤消耗會高一點，而且安全性也經(jīng)歷了長久的考驗

3.2 修復(fù)mail()

如果是使用WordPress，也可以利用MailChimp等插件不使用系統(tǒng)自身的郵件服務(wù)。事實上因為垃圾郵件的標準日益嚴格，和VPS主機商的限制，我現(xiàn)在更傾向于干脆不在系統(tǒng)里部署郵件服務(wù)了，所以php的mail()函數(shù)算是被廢掉了……當然如果需要的話也可以很簡單的設(shè)置好的。

php的mail()函數(shù)是使用system()調(diào)用sendmail進行郵件發(fā)送操作，所以需要chroot環(huán)境里有能夠調(diào)用的sendmail程序即可。常見的替代品是mini_sendmail，這里多介紹ssmtp，msmtp也類似。

前提：處理/bin/sh

system()調(diào)用產(chǎn)生的命令行是 /bin/sh -c command 。在chroot環(huán)境中調(diào)用外部程序必須存在/bin/sh，一個基本的shell。通常選擇拷貝dash：

復(fù)制代碼 代碼如下:

bash
#cp /bin/dash /var/www/chroot/bin/sh

注意運行 ldd /bin/dash 觀察需要拷貝哪些庫文件。我這里的回顯是：

復(fù)制代碼 代碼如下:

bash
ldd /bin/dash
    linux-vdso.so.1 =>  (0x00007fff779fe000)
    libc.so.6 => /lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6 (0x00007f165620f000)
    /lib64/ld-linux-x86-64.so.2 (0x00007f16567fc000)

第一條那個只列了個文件名，=>后面也沒有文件的基本上都是不用管的。剩下的庫文件基本的原則是如果列出的是/lib64，就拷貝到chroot環(huán)境下的/lib64，如果列出的是/lib，雖然有很多發(fā)行版，大部分庫文件包括libc.so是在/lib/x86_64-linux-gnu/目錄下的，也直接拷貝到chroot環(huán)境的/lib目錄下即可，是可以正常找到的。

但是！

前面那句 “必須存在/bin/sh，一個基本的shell” 其實并不是真的，對于mail()只要有一個能接受-c參數(shù)調(diào)用后面的命令的程序就可以了。所以Kienzl寫了這樣一個程序：

c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#define MAXARG 64
int main( int argc, char* const argv[] ) {
 char* args[ MAXARG ] = {};
 if( argc < 3 || strcmp( argv[1], "-c" ) != 0 ) {
 fprintf( stderr, "Usage: %s -c <cmd>\n", argv[0] ); 
 return 1;
 }
 {
 char* token;
 int i = 0; 
 char* argStr = strdup( argv[2] );
 while( ( token = strsep( &argStr, " " ) ) != NULL ) {
  if( token && strlen( token ) )
  args[ i++ ] = token;
  if( i >= MAXARG )
  return 2;
 }
 } 
 return execvp( args[0], args );
}

保存成sh.c執(zhí)行： gcc sh.c -o sh -static 然后把sh拷貝到chroot環(huán)境的/bin目錄下即可。

這樣一個不完全的shell從一定程度上也算是增強了chroot環(huán)境的安全性了。

方法1：使用mini_sendmail

mini_sendmail似乎專為chroot環(huán)境而生。調(diào)用mini_sendmail后，它會轉(zhuǎn)而訪問本機的25端口，通過本機的郵件服務(wù)來發(fā)送郵件。所以如果主環(huán)境有安裝postfix/exim4等郵件服務(wù)的話可以使用mini_sendmail來在chroot環(huán)境中發(fā)送郵件，這是最簡單的方法。

mini_sendmail的安裝很簡單：

復(fù)制代碼 代碼如下:

bash
wget http://www.acme.com/software/mini_sendmail/mini_sendmail-1.3.8.tar.gz
tar zxf mini_sendmail-1.3.8.tar.gz
cd mini_sendmail-1.3.8
make
cp mini_sendmail /var/www/chroot/usr/sbin/sendmail

最后一行自行修改chroot環(huán)境的目錄。切記要拷貝到chroot環(huán)境的/usr/sbin目錄下并且命名為sendmail。否則的話要在pool里自行設(shè)置ini參數(shù)的sendmail_path來指導(dǎo)php找到sendmail程序。

由于mini_sendmail默認就是靜態(tài)鏈接，所以也無需拷貝其它的庫文件了。

方法2：使用ssmtp/msmtp

對于本機沒有安裝郵件服務(wù)的情況，就不能使用mini_sendmail了。ssmtp和msmtp都支持把接收到的郵件發(fā)送請求轉(zhuǎn)而通過其它SMTP服務(wù)器來發(fā)送。需要注意的是由于ssl支持需要更多更復(fù)雜的庫文件和配置，所以不建議為兩者編譯ssl支持……下面以ssmtp為例介紹一下。

bash
wget ftp://ftp.debian.org/debian/pool/main/s/ssmtp/ssmtp_2.64.orig.tar.bz2
tar jxf ssmtp_2.64.orig.tar.bz2
cd ssmtp_2.64
./configure --prefix=/ #別忘了prefix
make     #千萬別手抖make install
cp ssmtp /var/www/chroot/usr/sbin
mkdir -p /var/www/chroot/etc/ssmtp
cp ssmtp.conf revaliases /var/www/chroot/etc/ssmtp #配置文件
cd /var/www/chroot/usr/sbin
ln -s ssmtp sendmail

同樣記得ldd然后把對應(yīng)的庫文件拷貝過去。另外ssmtp需要/etc/passwd和/etc/group，如果上面沒有使用nscd需要拷貝/偽造這兩個文件。

ssmtp需要配置。ssmtp.conf文件配置如下：

bash
root=admin@example.com  #其實這行好像可以亂寫

mailhub=smtp.example.com  #smtp服務(wù)器地址
hostname=myexample.com  #此處的hostname似乎會用于產(chǎn)生默認的“root@myexample.com”形式的發(fā)件人地址
AuthUser=admin@example.com #此處使用真實的登錄用戶名
AuthPass=password   #密碼
FromLineOverride=YES   #允許改寫發(fā)件人

revaliases里配置每個用戶在使用ssmtp時使用的“發(fā)件人”地址和smtp服務(wù)器地址。可以不配置，但是文件要有。具體格式是：

復(fù)制代碼 代碼如下:

bash
# 本地用戶名:發(fā)件人地址:smtp服務(wù)器[:端口（默認25）]
root:admin@example.com:smtp.example.com
www-data:noreply@example.com:smtp.example.com

可以使用chroot（指真正的chroot命令）做個測試：

復(fù)制代碼 代碼如下:

bash
chroot /var/www/chroot /bin/sh             #此時/bin/sh一定要是真正的shell
echo "Subject: test"|sendmail -v username@server.com  #替換郵件地址為自己的

此時php的mail()函數(shù)應(yīng)該就可用了。

4.其它問題

配置完chroot環(huán)境后記得將php的pool設(shè)置里display_error關(guān)閉。
MySQL的連接可能會遇到問題 ，因為如果填寫localhost的話php會試圖尋找MySQL的unix socket來訪問mysqld。填寫127.0.0.1通過TCP連接就沒有問題了
完成后的目錄結(jié)構(gòu)，以我為例給大家參考一下：

/var/www/chroot/
├── bin
│ └── sh
├── dev
│ ├── null
│ ├── urandom
│ └── zero
├── etc
│ └── ssmtp
│ ├── revaliases
│ └── ssmtp.conf
├── lib
│ └── libc.so.6
├── lib64
│ └── ld-linux-x86-64.so.2
├── public
├── tmp
├── usr
│ ├── sbin
│ │ ├── sendmail -> ssmtp
| │ └── ssmtp
│ └── share
│ └── zoneinfo
│  ├── 大量時區(qū)的目錄結(jié)構(gòu)
│  └── zone.tab
└── var
 ├── lib
 │ └── php5
 │ └── sessions
 ├── run
 │ └── nscd
 │ ├── nscd.pid
 │ └── socket
 └── www
 └── chroot -> ../..

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