Requisitos para compilar imágenes personalizadas

En algunas situaciones, tus aplicaciones pueden requerir que compiles tu propio sistema operativo o un kernel personalizado. Si compilas kernels personalizados o creas sistemas operativos personalizados para tus VM, asegúrate de que cumplan los requisitos de este documento.

Compilar un sistema operativo personalizado es una tarea avanzada para los usuarios que cuentan con aplicaciones con el requisito específico de tener un kernel personalizado. La mayoría de los usuarios debe crear instancias a partir de una de las imágenes públicas disponibles, usar la herramienta de importación de discos virtuales automatizada para importar discos en Compute Engine desde otros entornos, o importar de forma manual una imagen personalizada desde un sistema con distribución común de Linux.

Requisitos de compatibilidad de hardware

Tu kernel debe ser compatible con los dispositivos siguientes:

  • PCI Bridge: Intel Corporation 82371AB/EB/MB PIIX4 ACPI (rev 03)
  • ISA bridge: Intel 82371AB/EB/MB PIIX4 ISA (rev 03)

  • Controlador de Ethernet:

    • Adaptador de Ethernet Virtio-Net

    • gVNIC es obligatorio para la Tau T2A de segunda generación y todas las series de máquinas de tercera generación y posteriores.

      Además, gVNIC es obligatoria o recomendada si usas GPUs en cualquiera de los siguientes casos:

      • Tipos de máquinas de uso general N1
      • Tipos de máquinas A3, A2 o G2 con optimización de aceleradores

    • vendedor = 0x1AF4 (Qumranet/Red Hat)

    • ID del dispositivo = 0x1000. ID de subsistema 0x1

    • Compatible con la descarga de suma de comprobación

    • Compatible con TSO v4

    • Compatible con GRO v4

  • Controlador de almacenamiento SCSI:

    • Controlador de almacenamiento Virtio-SCSI
    • vendedor = 0x1AF4 (Qumranet/Red Hat)
    • ID del dispositivo = 0x1004. ID de subsistema 0x8
    • Compatible con los comandos principales SCSI 4 y los comandos de bloques SCSI 3
    • Compatible con una sola cola de solicitud
    • Los discos persistentes presentan sectores físicos de 4 KiB y sectores lógicos de 512 bytes
    • Compatible solo con dispositivos de bloques (discos)
    • Compatible con el bit de la característica Hotplug/Events
  • Puertos en serie:
    • Cuatro puertos 16550A
    • ttyS0 en IRQ 4
    • ttyS1 en IRQ 3
    • ttyS2 en IRQ 6
    • ttyS3 en IRQ 7

Opciones requeridas de compilación de kernel de Linux

Debes compilar el kernel del sistema operativo con las opciones siguientes:

  • CONFIG_KVM_GUEST=y
    • Habilita la funcionalidad de paravirtualización.
  • CONFIG_KVM_CLOCK=y
    • Habilita el reloj paravirtualizado (si corresponde a la versión de tu kernel).
  • CONFIG_VIRTIO_PCI=y
    • Habilita los dispositivos PCI paravirtualizados.
  • CONFIG_SCSI_VIRTIO=y
    • Habilita el acceso a discos paravirtualizados.
  • CONFIG_VIRTIO_NET=y
    • Habilita el acceso a las herramientas de redes.
  • CONFIG_PCI_MSI=y
    • Habilita la entrega de interrupciones de alto rendimiento, que es necesaria para los dispositivos SSD locales.

Opciones de seguridad de compilación del kernel

Usa la configuración de seguridad recomendada en las opciones de compilación del kernel:

  • CONFIG_STRICT_DEVMEM=y
    • Restringe /dev/mem para permitir el acceso solo al espacio PCI, el código BIOS y las regiones de datos.
  • CONFIG_DEVKMEM=n
    • Inhabilita la compatibilidad con /dev/kmem.
    • Bloquea el acceso a la memoria del kernel.
  • CONFIG_DEFAULT_MMAP_MIN_ADDR=65536
    • Establece una memoria virtual baja que esté protegida contra la asignación de espacio de usuario.
  • CONFIG_DEBUG_RODATA=y
    • Marca los datos de solo lectura del kernel como protegidos contra escritura en las tablas de páginas para interceptar escrituras accidentales (incorrectas) en dichos datos const. Esta opción puede tener un ligero impacto en el rendimiento porque una parte del código del kernel ya no estará cubierta por un TLB de 2 MB.
  • CONFIG_DEBUG_SET_MODULE_RONX=y
    • Intercepta modificaciones no deseadas en el texto del módulo del kernel cargable y los datos de solo lectura. Esta opción también evita la ejecución de datos del módulo.
  • CONFIG_CC_STACKPROTECTOR=y
    • Habilita la característica de GCC -fstack-protector. Esta característica coloca un valor canario al comienzo de las funciones críticas, en la pila anterior a la dirección de regreso, y valida el valor antes de regresar. Esto también provoca que los desbordamientos de búfer basados en la pila (que necesitan reemplazar esta dirección de regreso) reemplacen el canario, lo cual se detecta y provoca que se neutralice el ataque mediante un kernel panic.
  • CONFIG_COMPAT_VDSO=n
    • Garantiza que el VDSO no esté en una dirección predecible para fortalecer la ASLR. Si se habilita, esta característica asigna el VDSO a la antigua dirección predecible, lo que brinda una ubicación de destino predecible para el código malicioso. Responde N si ejecutas una versión de glibc reciente (2.3.3 o posterior) para quitar la asignación alta de VDSO y usar solo el aleatorizado.
  • CONFIG_COMPAT_BRK=n
    • No inhabilites la aleatorización de pila.
  • CONFIG_X86_PAE=y
    • Establece esta opción en un kernel de 32 bits, ya que se requiere PAE para la compatibilidad con NX. Esto también permite una mayor compatibilidad con el espacio de intercambio para fines sin compromiso excesivo.
  • CONFIG_SYN_COOKIES=y
    • Proporciona cierta protección contra los desbordamientos SYN.
  • CONFIG_SECURITY_YAMA=y
    • Con esto se selecciona Yama, que amplía la compatibilidad de DAC con configuración de seguridad adicional para todo el sistema, más allá de los controles estándar de acceso discrecional de Linux. En este momento, la configuración es la restricción de alcance de ptrace.
  • CONFIG_SECURITY_YAMA_STACKED=y
    • Esta opción hace que Yama, cuando está disponible, haga una pila con el LSM principal seleccionado.

Configuración de seguridad del kernel

También puedes endurecer la seguridad del kernel mediante el archivo de configuración de kernel. Edita el archivo /etc/sysctl.conf para incluir la siguiente configuración de seguridad recomendada:

# Enable syn flood protection
net.ipv4.tcp_syncookies = 1

# Ignore source-routed packets
net.ipv4.conf.all.accept_source_route = 0

# Ignore source-routed packets
net.ipv4.conf.default.accept_source_route = 0

# Ignore ICMP redirects
net.ipv4.conf.all.accept_redirects = 0

# Ignore ICMP redirects
net.ipv4.conf.default.accept_redirects = 0

# Ignore ICMP redirects from non-GW hosts
net.ipv4.conf.all.secure_redirects = 1

# Ignore ICMP redirects from non-GW hosts
net.ipv4.conf.default.secure_redirects = 1

# Don't allow traffic between networks or act as a router
net.ipv4.ip_forward = 0

# Don't allow traffic between networks or act as a router
net.ipv4.conf.all.send_redirects = 0

# Don't allow traffic between networks or act as a router
net.ipv4.conf.default.send_redirects = 0

# Reverse path filtering—IP spoofing protection
net.ipv4.conf.all.rp_filter = 1

# Reverse path filtering—IP spoofing protection
net.ipv4.conf.default.rp_filter = 1

# Ignore ICMP broadcasts to avoid participating in Smurf attacks
net.ipv4.icmp_echo_ignore_broadcasts = 1

# Ignore bad ICMP errors
net.ipv4.icmp_ignore_bogus_error_responses = 1

# Log spoofed, source-routed, and redirect packets
net.ipv4.conf.all.log_martians = 1

# Log spoofed, source-routed, and redirect packets
net.ipv4.conf.default.log_martians = 1

# Randomize addresses of mmap base, heap, stack and VDSO page
kernel.randomize_va_space = 2

# Provide protection from ToCToU races
fs.protected_hardlinks=1

# Provide protection from ToCToU races
fs.protected_symlinks=1

# Make locating kernel addresses more difficult
kernel.kptr_restrict=1

# Set ptrace protections
kernel.yama.ptrace_scope=1

# Set perf only available to root
kernel.perf_event_paranoid=2

¿Qué sigue?