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  • 一、容器用戶與宿主機用戶映射
  • 二、在非root用戶下運行docker守護進程
    • 2.1.docker版本要求
    • 2.2. 前置條件
    • 2.3.開始rootless模式安裝
    • 2.4.啟動守護進程運行容器
  • 三、存在若干已知的限制。
    • 四、卸載Rootless docker

      通過我之前的文章已經可以驗證,在root用戶下安裝啟動的容器存在安全問題。究其原因是因為:

      使用非root用戶安裝及啟動docker的問題(rootless模式運行)

      • 容器內的root用戶就是宿主機的root用戶,容器內uid=1000的用戶就是宿主機uid=1000的用戶
      • docker的守護進程是root權限的

      既然我們知道了原因,那么我們就來解決一下這兩個問題。

      一、容器用戶與宿主機用戶映射

      docker是使用--userns-remap容器用戶映射宿主機用戶的方式來解決問題,具體的方法描述如下:

      用戶和組的映射由兩個配置文件來控制,分別是/etc/subuid/etc/subgid

      echo "zimug:100000:65536" | tee /etc/subuid;
      echo "zimug:100000:65536" | tee /etc/subgid;

      subuid(sub子uid用戶id):對于subuid的這一行表示,宿主機用戶zimug的用戶ip段為[100000,10000+65535]。也就是說,使用zimug這個宿主機啟動容器,容器內的用戶uid與宿主機內的用戶uid存在關系。也就是說按照上面的配置

      使用非root用戶安裝及啟動docker的問題(rootless模式運行)

      • zimug這個用戶的容器子用戶id(subuid),只能在[100000-165535]之間進行分配。[0-99999]這個區間范圍內的uid仍然保留給宿主機進行使用。
      • 使用zimug啟動的第一個容器,容器用戶root(uid=0)對應的宿主機用戶應該是uid=100000(不是宿主機root用戶)
      • 使用zimug啟動的第二個容器,容器用戶root(uid-0)對應的宿主機用戶可能是uid=101000(也不是宿主機root用戶)
      • subgid表示的是用戶組id的映射關系,映射原理和uid是一致的。

      二、在非root用戶下運行docker守護進程

      2.1.docker版本要求

      既然root用戶的提權問題解決了,我們就要解決下一個問題:docker的守護進程是root權限的,即運行docker守護進程的用戶仍然是root。我們需要做如下修正:

      使用非root用戶安裝及啟動docker的問題(rootless模式運行)

      也就是我們要在非root用戶下安裝docker,并啟動docker守護進程,這種安裝及運行模式被稱為“RootLess”模式。可以安裝但是存在先決條件:“RootLess”模式是在 Docker Engine v19.03 中作為實驗性功能引入的,從 Docker Engine v20.10 開始提供正式使用。

      2.2. 前置條件

      需要安裝newuidmapnewgidmap工具shadow-utils,即配置上文中的/etc/subuid/etc/subuid需要這兩個工具的支持。安裝之前使用yum list installed shadow-utils確認下是否已經安裝過或者操作系統自帶,如果存在就不要安裝了,但第三步的配置是需要的。
      第一步:添加一個軟件包安裝源,該源下面包含shadow-utils46-newxidmap

      curl -o /etc/yum.repos.d/vbatts-shadow-utils-newxidmap-epel-7.repo https://copr.fedorainfracloud.org/coprs/vbatts/shadow-utils-newxidmap/repo/epel-7/vbatts-shadow-utils-newxidmap-epel-7.repo

      第二步: yum install -y shadow-utils46-newxidmap
      第三步:在/etc/sysctl.conf文件中修改系統參數user.max_user_namespaces = 28633,修改完成之后執行sysctl --system命令讓參數生效。

      echo user.max_user_namespaces=28633 >> /etc/sysctl.d/userns.conf;
      sudo sysctl -p /etc/sysctl.d/userns.conf;

      該參數默認值是0,即不允許操作系統用戶存在subuid空間。上面的操作完成之后使用sysctl --all --pattern user_namespaces命令驗證修改的結果。

      2.3.開始rootless模式安裝

      root用戶下確保已經執行下列命令進行用戶id關系配置

      echo "zimug:100000:65536" | tee /etc/subuid;
      echo "zimug:100000:65536" | tee /etc/subgid;

      我已經新建了一個linux用戶zimug,使用su - zimug切換到該用戶下,執行安裝腳本,該安裝腳本需要連網。

      curl -fsSL https://get.docker.com/rootless | sh

      腳本執行完成之后,顯示的內容如下:

      使用非root用戶安裝及啟動docker的問題(rootless模式運行)

      將上圖中安裝過程提示的export內容添加到 ~/.bashrc 文件中,添加完使用source ~/.bashrc命令使環境變量生效。注意:你的環境變量和我的一定不一致,要copy上圖中紅色部分。

      export XDG_RUNTIME_DIR=/home/zimug/.docker/run
      export PATH=/home/zimug/bin:$PATH
      export DOCKER_HOST=unix:///home/zimug/.docker/run/docker.sock

      2.4.啟動守護進程運行容器

      在zimug用戶下使用下面的腳本啟動docker守護進程,該腳本在上文中的環境變量PATH目錄下,所以我們不用寫全路徑。注意:我們這里使用了 --experimental --storage-driver vfs參數啟動,因為我的linux內核版本比較低所以需要加這個參數,后文我會說明原因。

      dockerd-rootless.sh --experimental --storage-driver vfs

      啟動一個容器我們嘗試一下,注意宿主機映射的端口不能小于1024,因為linux非root用戶不能使用1024以下的端口。

      docker run -d --name nginx-zimug -p  8080:80  nginx

      訪問nginx服務看到界面就證明nginx服務沒有問題,同時注意宿主機防火墻開放8080端口訪問,這個我就不說了。

      三、存在若干已知的限制。

      官方文檔說的是known-limitations,也就是已知的受限因素是下面這些,未知的受限因素還不一定有多少呢。所以筆者針對rootless模式目前也只是研究,還沒有在生產上能夠正式使用(2022年4月6日)。雖然它很安全,但是如果坑太多的話,我也受不了啊。

      • 目前僅支持以下存儲驅動程序:
      • overlay2(僅當使用內核 5.11 或更高版本或 Ubuntu 發行版本的內核運行時,才能夠支持這個存儲驅動)。上文中我的內核版本是3.10達不到要求。
      • fuse-overlayfs(僅當使用內核 4.18 或更高版本運行并fuse-overlayfs被安裝時)
      • btrfs(僅當使用內核 4.18 或更高版本運行,或者~/.local/share/docker使用user_subvol_rm_allowed掛載選項掛載時)
      • vfs 兼容性最好,但這個存儲驅動目前僅能用于實驗,不能用于生產。
      • 只有在使用 cgroup v2 和 systemd 運行時才支持 Cgroup。
      • 不支持以下功能:
      • AppArmor
      • Checkpoint
      • Overlay網絡模式
      • 暴漏SCTP 端口

      四、卸載Rootless docker

      在非root用戶(我用的是zimug用戶)下執行下列命令,完成docker rootless卸載
      第一步:

      rootlesskit rm -rf ~/.local/share/docker

      第二步:

      $ cd ~/bin 
      $ rm -f containerd containerd-shim containerd-shim-runc-v2 ctr docker docker-init docker-proxy dockerd dockerd-rootless-setuptool.sh dockerd-rootless.sh rootlesskit rootlesskit-docker-proxy runc vpnkit

      第三步: 把上文中在 ~/.bashrc 文件中添加的環境變量刪掉。

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      標簽:啟動 安裝 服務器 模式 運行
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