容器安全拾遗 - Rootless Container初探

最新推荐文章于 2025-06-10 09:04:27 发布

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最新推荐文章于 2025-06-10 09:04:27 发布 · 361 阅读

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#kubernetes #docker #容器服务

本文介绍了Docker 19.03引入的Rootless Container特性，该特性允许非特权用户运行Docker，提高了安全性。文章详细阐述了Rootless容器的背景、架构，包括user namespaces和SLiRP网络方案，并提供了环境准备与验证步骤。虽然Rootless容器在网络和存储性能上还有优化空间，但其在提升容器安全隔离性和适用场景方面迈出了一步。

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近期Docker 19.03中发布了一个重要的特性 “Rootless Container支持”。趁着五一假期，快速验证一下。本文参考了Experimenting with Rootless Docker 一文的内容，并且补充了更多的细节和上手内容。

Rootless容器背景与架构

Docker和Kubernetes已经成为企业IT架构的基础设施，其自身安全越来越被关注。Docker基于Linux操作系统提供了应用虚拟化能力，通过namespace, cgroup实现了资源的隔离和配额约束。Docker Engine是一个典型的 Client-Server 结构：

Docker Client (TCP/Unix Socket) -> Docker Daemon (Parent/Child Processes) -> Container

由于Linux需要特权用户来创建namespace，挂载分层文件系统等，所以 Docker Daemon 一直以来是以root用户来运行的。这也导致了有Docker访问权限的用户可以通过连接Docker Engine获取root权限，而且可以绕开系统的审计能力对系统进行攻击。这阻碍了容器在某些场景的应用：比如在高性能计算领域，由于传统的资源管理和调度系统需要非特权用户来运行容器，社区实现了另外的容器运行时Singularity 。

Moby社区的 Akihiro Suda，为Docker Engine和Buildkit贡献了rootless容器支持，让Docker Engine以非特权用户方式运行，更好地复用Linux的安全体系。

注意：

目前rootless容器还在实验阶段，cgroups 资源控制, apparmor安全配置, checkpoint/restore等能力还不支持。
目前只有Ubuntu提供了在rootless模式下对overlay fs的支持，由于安全顾虑，这个方案尚未得到upstream的支持。其他操作系统需要利用VFS存储驱动，有一定性能影响，并不适合I/O密集型应用。

Rootless容器有几个核心技术

首先是利用 user namespaces 将容器中的root用户uid/gid映射到宿主机的非特权用户范围内。Docker Engine已经提供了 --userns-remap 标志支持了相关能力，提升了容器