怎么保护docker代码 docker源码保护

Docker安全

• 1 Docker安全
• 2 容器资源控制

• 2.1 CPU限额
• 2.2 内存限制

• 2.2.1 操作系统层面内存的限制
• 2.2.2 cgconfig不同用户的限制
• 2.2.3 容器中内存的限制

• 2.3 Block IO限制

• 3 docker安全加固

1 Docker安全

(1) 命名空间隔离的安全

• 当docker run启动一个容器时，Docker将在后台为容器创建一个独立的命名空间，命名空间提供了最基础也最直接的隔离。
• 与虚拟机方式相比，通过Linux
  namespace来实现的隔离不是那么彻底；容器只是运行在宿主机上的一种特殊的进程，多个容器之间使用的就还是同一个宿主机的操作系统内核；在
  Linux 内核中，有很多资源和对象是不能被 Namespace化的，比如：时间。

(2)控制组资源控制的安全

• 当docker run启动一个容器时，Docker将在后台为容器创建一个独立的控制组策略集合。
• Linux Cgroups提供了很多有用的特性，确保各容器可以公平地分享主机的内存、CPU、磁盘IO等资源。

运行容器：docker run -d --name demo nginx

• 显示 Docker 系统信息：docker info

• 查询系统中已经mount 的cgroup的文件系统： mount -t cgroup

• 运行容器时会在/sys/fs/cgroup/生成限制容器进程组能够使用的资源上限：cd /sys/fs/cgroup/

tasks ##容器进程号
cpu.shares：1024
cpu.cfs_period_us：100000
cpu.cfs_quota_us：-1

2 容器资源控制

Cgroups全称Control Groups，是Linux内核提供的物理资源隔离机制，通过这种机制，可以实现对Linux进程或者进程组的资源限制、隔离和统计功能。实现 cgroups 的主要目的是为不同用户层面的资源管理提供一个统一化的接口。从单个任务的资源控制到操作系统层面的虚拟化，cgroups 提供了四大功能：

• 资源限制：cgroups 可以对任务是要的资源总额进行限制。比如设定任务运行时使用的内存上限，一旦超出就提示。
• 优先级分配：通过分配的 CPU 时间片数量和磁盘 IO 带宽，实际上就等同于控制了任务运行的优先级。
• 资源统计：cgoups 可以统计系统的资源使用量，比如 CPU 使用时长、内存用量等。这个功能非常适合当前云端产品按使用量计费的方式。
• 任务控制：cgroups 可以对任务执行挂起、恢复等操作。

Linux Cgroups 给用户暴露出来的操作接口是文件系统。它以文件和目录的方式组织在操作系统的 /sys/fs/cgroup 路径下，路径下有诸如 cpuset、cpu、 memory 这样的子目录，也叫子系统。在每个子系统下面，为每个容器创建一个控制组（即创建一个新目录）。
控制组下面的资源文件的值，可以在用户执行 docker run 时的参数指定。

2.1 CPU限额

(1) 运行容器：docker run -it --rm busybox

• 吞吐量测试dd if=/dev/zero of=/dev/null &
• 此时只有一个容器，独占cpu资源

(2) 运行容器(cpu限额)：docker run -it --rm --cpu-quota 20000 busybox

• cpu_period 和 cpu_quota 这两个参数需要组合使用，用来限制进程在长度为cpu_period(默认100000)的一段时间内，只能被分配到总量为 cpu_quota 的 CPU 时间为20000
• 吞吐量测试dd if=/dev/zero of=/dev/null &

• 查看容器的进程号：cd /sys/fs/cgroup

• 查看此时容器占用cpu的资源大约为总的20%

(3) 多个进程占用的cpu资源

• 由于虚拟机是两个cpu，为了实验效果明显，关闭cpu1：cd /sys/devices/system/cpu/cpu1/

• 查看cpu的详细信息：lscpu

• 运行两个容器

docker run -it --rm busybox
dd if=/dev/zero of=/dev/null &  ##ctrl+p+q退出容器
docker run -it --rm busybox
dd if=/dev/zero of=/dev/null & ##ctrl+p+q退出容器

• 由于未设置cpu的优先级，此时两个容器的占用cpu资源的优先级相同

• 关闭运行的第二个容器，此时cpu资源由第一个容器占用

• 运行容器时划分cpu的比例（默认1024）：

docker run -it --rm --cpu-shares 512  busybox
 dd if=/dev/zero of=/dev/null & ##ctrl+p+q退出容器

• 查看容器占用cpu资源的情况，18140进程划分的cpu资源是1024，18595进程划分的cpu资源是512，所有18140进程占用的资源是18595进程占用cpu资源的2倍

2.2 内存限制

2.2.1 操作系统层面内存的限制

进入cgroup的memory子目录：cd /sys/fs/cgroup/memory

mkdir dir
cd dir/  ##(从父集继承的文件)

echo 104857600  > memory.memsw.limit_in_bytes  ##100*1024*1024(100M)
 cat memory.memsw.limit_in_bytes ##内存和swap分区限额为100M

• cgexec命令可以直接在命令行控制资源组 :
  必须在/dev/shm内存空间下写入

cgexec -g memory:dir dd if=/dev/zero of=bigfile bs=1M count=200

• 因为划分的内存和swap限额为100M，现在划分200超过了限额，命名行会输出killed提示，bigfile的文件不会超过100M

2.2.2 cgconfig不同用户的限制

(1) 新建用户：useradd user1

(2) 编辑/etc/cgrules.conf规则文件：vim /etc/cgrules.conf

• cgrules.conf规则文件需要填写用户 限制类型 限制策略

(3) 重启服务：systemctl start cgred.service (重新读取 /etc/cgrules.conf )

(4) 测试

su - user1 ##切换用户
cd /dev/shm  ##必须在/dev/shm内存空间下写入
dd if=/dev/zero of=bigfile bs=1M count=100 ##写入100M的内存，被限制
du -h bigfile ##最大不会超过100M

2.2.3 容器中内存的限制

容器可用内存包括两个部分：物理内存和swap交换分区

(1) 运行容器：

docker run -it --rm --memory 100M --memory-swap 100M busybox
## -memory设置内存使用限额
## --memory-swap设置swap交换分区限额

(2) 进入cgroup的memory目录：cd /sys/fs/cgroup/memory/

• memory.memsw.limit_in_bytes ：内存和swap分区限额为100M

2.3 Block IO限制

(1) 运行容器：docker run -it --device-write-bps /dev/vda:30M ubuntu 限制写设备/dev/vda的bps为30M

dd if=/dev/zero of=bigfile bs=1M count=100 oflag=direct
## 目前的block IO限制只对direct IO有效。（不使用文件缓存）

(2) 进入cgroup的blkio目录：cd /sys/fs/cgroup/blkio

cd docker/
cat blkio.throttle.write_bps_device ##写设备的bps限制31457280/（1024*1024）=30M

3 docker安全加固

(1) 利用LXCFS增强docker容器隔离性和资源可见性

[root@server2 lxcfs]# docker run  -it -m 100m \
> -v /var/lib/lxcfs/proc/cpuinfo:/proc/cpuinfo:rw \
> -v /var/lib/lxcfs/proc/diskstats:/proc/diskstats:rw \
> -v /var/lib/lxcfs/proc/meminfo:/proc/meminfo:rw \
> -v /var/lib/lxcfs/proc/stat:/proc/stat:rw \
> -v /var/lib/lxcfs/proc/swaps:/proc/swaps:rw \
> -v /var/lib/lxcfs/proc/uptime:/proc/uptime:rw \
>  ubuntu
root@16ca4a215221:/# free -m
              total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:            100           0          99          31           0          99
Swap:           100           0         100

(2) 设置特权级运行的容器：--privileged=true 有的时候我们需要容器具备更多的权限，比如操作内核模块，控制swap交换分区，挂载USB磁盘，修改MAC地址等。

• 运行容器：docker run -it --rm busybox
• 禁用eth0：ip link set down dev eth0，在root用户下，也没执行禁用的命令

• 查看正在运行的容器：docker ps
• 查看容器的信息：docker inspect a89a3e58baf2

• 在运行容器的时候设置特权：docker run -it --rm --privileged=true busybox

• 查看容器的信息

docker ps
docker inspect c7c7d83b070e

(3) 设置容器白名单：–cap-add

privileged=true 的权限非常大，接近于宿主机的权限，为了防止用户的滥用，需要增加限制，只提供给容器必须的权限。此时Docker 提供了权限白名单的机制，使用–cap-add添加必要的权限。

• 在运行容器的时候指定修改网络接口数据： --cap-add=NET_ADMIN，可以执行修改网络接口数据的命令

docker run -it --rm  --cap-add=NET_ADMIN busybox

• 查看容器的信息

docker ps 
docker inspect 165eac6741ea