Seminar ReDroid Kernel, BinderFS und Hostvorbereitung

Inhaltsübersicht

• Seminarziel
• Zielgruppe und Voraussetzungen
• Lernziele
• Seminarinhalte
• Praxisübungen
• Methodik

Seminarziel

Technische Vorbereitung und Validierung des Linux-Hosts als stabile Grundlage für ReDroid.

Zielgruppe und Voraussetzungen

Zielgruppe: Linux-Systemadministratoren, Kernel-nahe DevOps-Fachkräfte und Plattformverantwortliche.

Voraussetzungen: Gute Linux-Kenntnisse, sicherer Umgang mit Kernelmodulen, systemd und Container-Grundlagen.

Lernziele

• erforderliche Host- und Kernelmerkmale nachvollziehbar prüfen
• BinderFS oder passende Binder-Geräte korrekt bereitstellen
• Fehler zwischen Host, Laufzeit und Android-Container trennen
• einen wiederholbaren Host-Abnahmestandard etablieren

Seminarinhalte

1. Hostarchitektur erfassen

1. Schritt 1: Zielbild, Abhängigkeiten und prüfbare Sollwerte für CPU-Architektur, Bare Metal oder virtuelle Maschine, Kernelherkunft, Distribution, Sicherheitsmodule und Patchstand festlegen.
2. Schritt 2: Ausgangszustand auf Host, Container und Android-Instanz erfassen und Abweichungen nachvollziehbar protokollieren.
3. Schritt 3: Den Themenblock „Hostarchitektur erfassen“ kontrolliert umsetzen; Konfigurationswerte und Entscheidungen versionierbar dokumentieren.
4. Schritt 4: Funktion mit Positiv-, Negativ- und Neustarttest prüfen und anhand der festgelegten Kriterien abnehmen.
5. Schritt 5: Abweichungen eingrenzen, eine sichere Rückfalloption vorhalten und das Betriebs- oder Testverfahren aktualisieren.

2. Kernelanforderungen prüfen

1. Schritt 1: Zielbild, Abhängigkeiten und prüfbare Sollwerte für Binder-Unterstützung, BinderFS, Namespaces, cgroups, memfd oder ältere Speichermechanismen, Dateisystem und Speicherseitengröße festlegen.
2. Schritt 2: Ausgangszustand auf Host, Container und Android-Instanz erfassen und Abweichungen nachvollziehbar protokollieren.
3. Schritt 3: Den Themenblock „Kernelanforderungen prüfen“ kontrolliert umsetzen; Konfigurationswerte und Entscheidungen versionierbar dokumentieren.
4. Schritt 4: Funktion mit Positiv-, Negativ- und Neustarttest prüfen und anhand der festgelegten Kriterien abnehmen.
5. Schritt 5: Abweichungen eingrenzen, eine sichere Rückfalloption vorhalten und das Betriebs- oder Testverfahren aktualisieren.

3. Binder-Konzept verstehen

1. Schritt 1: Zielbild, Abhängigkeiten und prüfbare Sollwerte für Binder-Treiber, Geräte, BinderFS-Mount, Instanzierung, Berechtigungen und Nutzung durch den Android Userspace festlegen.
2. Schritt 2: Ausgangszustand auf Host, Container und Android-Instanz erfassen und Abweichungen nachvollziehbar protokollieren.
3. Schritt 3: Den Themenblock „Binder-Konzept verstehen“ kontrolliert umsetzen; Konfigurationswerte und Entscheidungen versionierbar dokumentieren.
4. Schritt 4: Funktion mit Positiv-, Negativ- und Neustarttest prüfen und anhand der festgelegten Kriterien abnehmen.
5. Schritt 5: Abweichungen eingrenzen, eine sichere Rückfalloption vorhalten und das Betriebs- oder Testverfahren aktualisieren.

4. BinderFS bereitstellen

1. Schritt 1: Zielbild, Abhängigkeiten und prüfbare Sollwerte für Kernelkonfiguration, Modulstatus, Mountpunkt, Mountoptionen, systemd-Mount, Neustartpersistenz und Zugriffsprüfung festlegen.
2. Schritt 2: Ausgangszustand auf Host, Container und Android-Instanz erfassen und Abweichungen nachvollziehbar protokollieren.
3. Schritt 3: Den Themenblock „BinderFS bereitstellen“ kontrolliert umsetzen; Konfigurationswerte und Entscheidungen versionierbar dokumentieren.
4. Schritt 4: Funktion mit Positiv-, Negativ- und Neustarttest prüfen und anhand der festgelegten Kriterien abnehmen.
5. Schritt 5: Abweichungen eingrenzen, eine sichere Rückfalloption vorhalten und das Betriebs- oder Testverfahren aktualisieren.

5. Containerlaufzeit abstimmen

1. Schritt 1: Zielbild, Abhängigkeiten und prüfbare Sollwerte für Docker oder Podman, privilegierter Betrieb, Device-Cgroup, Security Profile, Mount Propagation und Hostintegration festlegen.
2. Schritt 2: Ausgangszustand auf Host, Container und Android-Instanz erfassen und Abweichungen nachvollziehbar protokollieren.
3. Schritt 3: Den Themenblock „Containerlaufzeit abstimmen“ kontrolliert umsetzen; Konfigurationswerte und Entscheidungen versionierbar dokumentieren.
4. Schritt 4: Funktion mit Positiv-, Negativ- und Neustarttest prüfen und anhand der festgelegten Kriterien abnehmen.
5. Schritt 5: Abweichungen eingrenzen, eine sichere Rückfalloption vorhalten und das Betriebs- oder Testverfahren aktualisieren.

6. Sicherheitsmodule behandeln

1. Schritt 1: Zielbild, Abhängigkeiten und prüfbare Sollwerte für SELinux, AppArmor, seccomp, Auditmeldungen, notwendige Ausnahmen und Vermeidung pauschaler Deaktivierung festlegen.
2. Schritt 2: Ausgangszustand auf Host, Container und Android-Instanz erfassen und Abweichungen nachvollziehbar protokollieren.
3. Schritt 3: Den Themenblock „Sicherheitsmodule behandeln“ kontrolliert umsetzen; Konfigurationswerte und Entscheidungen versionierbar dokumentieren.
4. Schritt 4: Funktion mit Positiv-, Negativ- und Neustarttest prüfen und anhand der festgelegten Kriterien abnehmen.
5. Schritt 5: Abweichungen eingrenzen, eine sichere Rückfalloption vorhalten und das Betriebs- oder Testverfahren aktualisieren.

7. Speicher und I/O prüfen

1. Schritt 1: Zielbild, Abhängigkeiten und prüfbare Sollwerte für Volume-Dateisystem, Inodes, Overlay-Unterstützung, I/O-Latenz, freier Platz und Schutz vor Hostüberfüllung festlegen.
2. Schritt 2: Ausgangszustand auf Host, Container und Android-Instanz erfassen und Abweichungen nachvollziehbar protokollieren.
3. Schritt 3: Den Themenblock „Speicher und I/O prüfen“ kontrolliert umsetzen; Konfigurationswerte und Entscheidungen versionierbar dokumentieren.
4. Schritt 4: Funktion mit Positiv-, Negativ- und Neustarttest prüfen und anhand der festgelegten Kriterien abnehmen.
5. Schritt 5: Abweichungen eingrenzen, eine sichere Rückfalloption vorhalten und das Betriebs- oder Testverfahren aktualisieren.

8. Mehrinstanzfähigkeit testen

1. Schritt 1: Zielbild, Abhängigkeiten und prüfbare Sollwerte für Binder-Ressourcen, Ports, cgroups, Prozessgrenzen, Dateideskriptoren und kontrollierter Parallelstart festlegen.
2. Schritt 2: Ausgangszustand auf Host, Container und Android-Instanz erfassen und Abweichungen nachvollziehbar protokollieren.
3. Schritt 3: Den Themenblock „Mehrinstanzfähigkeit testen“ kontrolliert umsetzen; Konfigurationswerte und Entscheidungen versionierbar dokumentieren.
4. Schritt 4: Funktion mit Positiv-, Negativ- und Neustarttest prüfen und anhand der festgelegten Kriterien abnehmen.
5. Schritt 5: Abweichungen eingrenzen, eine sichere Rückfalloption vorhalten und das Betriebs- oder Testverfahren aktualisieren.

9. Fehler diagnostizieren

1. Schritt 1: Zielbild, Abhängigkeiten und prüfbare Sollwerte für dmesg, Journal, Containerlog, fehlendes Device, Permission Denied, Bootschleife und reproduzierbare Minimalinstanz festlegen.
2. Schritt 2: Ausgangszustand auf Host, Container und Android-Instanz erfassen und Abweichungen nachvollziehbar protokollieren.
3. Schritt 3: Den Themenblock „Fehler diagnostizieren“ kontrolliert umsetzen; Konfigurationswerte und Entscheidungen versionierbar dokumentieren.
4. Schritt 4: Funktion mit Positiv-, Negativ- und Neustarttest prüfen und anhand der festgelegten Kriterien abnehmen.
5. Schritt 5: Abweichungen eingrenzen, eine sichere Rückfalloption vorhalten und das Betriebs- oder Testverfahren aktualisieren.

10. Hostabnahme automatisieren

1. Schritt 1: Zielbild, Abhängigkeiten und prüfbare Sollwerte für Prüfskript, Ergebnisformat, Warn- und Fehlerklassen, Mindestwerte, Freigabe und Wiederholungsprüfung nach Kernelupdate festlegen.
2. Schritt 2: Ausgangszustand auf Host, Container und Android-Instanz erfassen und Abweichungen nachvollziehbar protokollieren.
3. Schritt 3: Den Themenblock „Hostabnahme automatisieren“ kontrolliert umsetzen; Konfigurationswerte und Entscheidungen versionierbar dokumentieren.
4. Schritt 4: Funktion mit Positiv-, Negativ- und Neustarttest prüfen und anhand der festgelegten Kriterien abnehmen.
5. Schritt 5: Abweichungen eingrenzen, eine sichere Rückfalloption vorhalten und das Betriebs- oder Testverfahren aktualisieren.

Praxisübungen

Übung 1: Kernelkonfiguration und Binder-Unterstützung vollständig inventarisieren

1. Schritt 1: Ausgangszustand, benötigte Zugriffe und erwartetes Ergebnis festhalten.
2. Schritt 2: Die Aufgabe „Kernelkonfiguration und Binder-Unterstützung vollständig inventarisieren“ anhand der Seminarumgebung schrittweise durchführen.
3. Schritt 3: Technische Wirkung mit geeigneten Status-, Log- und Funktionstests überprüfen.
4. Schritt 4: Änderungen dokumentieren, Umgebung bereinigen und einen reproduzierbaren Wiederholungsweg festlegen.

Übung 2: BinderFS dauerhaft einbinden und Berechtigungen prüfen

1. Schritt 1: Ausgangszustand, benötigte Zugriffe und erwartetes Ergebnis festhalten.
2. Schritt 2: Die Aufgabe „BinderFS dauerhaft einbinden und Berechtigungen prüfen“ anhand der Seminarumgebung schrittweise durchführen.
3. Schritt 3: Technische Wirkung mit geeigneten Status-, Log- und Funktionstests überprüfen.
4. Schritt 4: Änderungen dokumentieren, Umgebung bereinigen und einen reproduzierbaren Wiederholungsweg festlegen.

Übung 3: SELinux- oder AppArmor-Hinweis gezielt auswerten

1. Schritt 1: Ausgangszustand, benötigte Zugriffe und erwartetes Ergebnis festhalten.
2. Schritt 2: Die Aufgabe „SELinux- oder AppArmor-Hinweis gezielt auswerten“ anhand der Seminarumgebung schrittweise durchführen.
3. Schritt 3: Technische Wirkung mit geeigneten Status-, Log- und Funktionstests überprüfen.
4. Schritt 4: Änderungen dokumentieren, Umgebung bereinigen und einen reproduzierbaren Wiederholungsweg festlegen.

Übung 4: Parallelstart mehrerer Minimalinstanzen validieren

1. Schritt 1: Ausgangszustand, benötigte Zugriffe und erwartetes Ergebnis festhalten.
2. Schritt 2: Die Aufgabe „Parallelstart mehrerer Minimalinstanzen validieren“ anhand der Seminarumgebung schrittweise durchführen.
3. Schritt 3: Technische Wirkung mit geeigneten Status-, Log- und Funktionstests überprüfen.
4. Schritt 4: Änderungen dokumentieren, Umgebung bereinigen und einen reproduzierbaren Wiederholungsweg festlegen.

Übung 5: Host-Abnahmeskript mit klaren Fehlerklassen erstellen

1. Schritt 1: Ausgangszustand, benötigte Zugriffe und erwartetes Ergebnis festhalten.
2. Schritt 2: Die Aufgabe „Host-Abnahmeskript mit klaren Fehlerklassen erstellen“ anhand der Seminarumgebung schrittweise durchführen.
3. Schritt 3: Technische Wirkung mit geeigneten Status-, Log- und Funktionstests überprüfen.
4. Schritt 4: Änderungen dokumentieren, Umgebung bereinigen und einen reproduzierbaren Wiederholungsweg festlegen.

Methodik

Die Themen werden durch fachliche Einordnung, Live-Demonstrationen und angeleitete Übungen am System vermittelt. Jeder technische Block folgt demselben belastbaren Vorgehen: Anforderungen festlegen, Ausgangszustand prüfen, Änderung kontrolliert durchführen, Ergebnis verifizieren und Wiederanlauf beziehungsweise Rückfall dokumentieren.