Come usare Podman all'interno di Kubernetes

Podman in Kubernetes/OpenShift

Nella prima parte, l'attenzione si è concentrata su Podman negli scenari Podman. Abbiamo visto alcune delle diverse combinazioni Podman radicate e prive di radici. Abbiamo anche discusso le ramificazioni del --privileged bandiera.

Ma che dire di Podman e Kubernetes? Ci sono anche molte opzioni disponibili per mettere in relazione questi due servizi.

Per la seconda parte della serie, sto utilizzando un cluster Kubernetes in esecuzione con CRI-O come runtime.

[ Cheat sheet gratuito:glossario Kubernetes ]

Rootful Podman con il flag privilegiato impostato

Qui stiamo eseguendo un container privilegiato con l'utente root in modo che Podman venga eseguito come root all'interno del container.

Ecco il file YAML:rootful-priv.yaml :

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
 name: podman-priv
spec:
 containers:
   - name: priv
     image: quay.io/podman/stable
     args:
       - sleep
       - "1000000"
     securityContext:
       privileged: true

➜ kubectl exec -it podman-priv -- sh
sh-5.0# id
uid=0(root) gid=0(root) groups=0(root)
sh-5.0# podman run ubi8 echo hello
Resolved "ubi8" as an alias (/etc/containers/registries.conf.d/shortnames.conf)
Trying to pull registry.access.redhat.com/ubi8:latest...
Getting image source signatures
Copying blob fdb393d8227c done
Copying blob 6b536614e8f8 done
Copying config 4199acc83c done
Writing manifest to image destination
Storing signatures
hello

Possiamo anche creare con successo immagini all'interno del contenitore privilegiato con Podman rootful. Costruiamo un'immagine in cui installiamo BusyBox su Fedora.

sh-5.0# cat Containerfile
FROM fedora
RUN dnf install -y busybox
ENV foo=bar
 
sh-5.0# podman build -t myimage -f Containerfile .                                                                                     
STEP 1: FROM fedora                                                                                                                    
STEP 2: RUN dnf install -y busybox                                                                                                     
Fedora 33 openh264 (From Cisco) - x86_64        3.0 kB/s | 2.5 kB     00:00                                                            
Fedora Modular 33 - x86_64                      1.4 MB/s | 3.3 MB     00:02                                                            
Fedora Modular 33 - x86_64 - Updates            1.3 MB/s | 3.1 MB     00:02                                                            
Fedora 33 - x86_64 - Updates                    1.6 MB/s |  27 MB     00:16                                                            
Fedora 33 - x86_64                              3.6 MB/s |  72 MB     00:19                                                            
Dependencies resolved.                                                         
...
Running transaction
 Preparing        :                                                        1/1
 Installing       : busybox-1:1.32.1-1.fc33.x86_64                         1/1
 Running scriptlet: busybox-1:1.32.1-1.fc33.x86_64                         1/1
 Verifying        : busybox-1:1.32.1-1.fc33.x86_64                         1/1
 
Installed:
 busybox-1:1.32.1-1.fc33.x86_64                                                
 
Complete!
--> 734a45854d1
STEP 3: ENV foo=bar
STEP 4: COMMIT myimage
--> 2326e34ac82
2326e34ac82173c849e0282b6644de5326f6b5bfba8431cf1c1115d846e440e9
 
sh-5.0# podman images                                                                                                                  
REPOSITORY                         TAG     IMAGE ID      CREATED         SIZE                                                          
localhost/myimage                  latest  2326e34ac821  48 seconds ago  427 MB                                                        
registry.fedoraproject.org/fedora  latest  9f2a56037643  3 months ago    182 MB    
 
sh-5.0# podman run myimage busybox                                                                                                     
BusyBox v1.32.1 (2021-03-22 18:56:41 UTC) multi-call binary.                                                                           
BusyBox is copyrighted by many authors between 1998-2015.                                                                              
Licensed under GPLv2. See source distribution for detailed                                                                             
copyright notices.                                                                                                                     
                                                                                                                                      
Usage: busybox [function [arguments]...]                                                                                               
  or: busybox --list[-full]                                                                                                           
  or: busybox --show SCRIPT                                                                                                           
  or: busybox --install [-s] [DIR]                                                                                                    
  or: function [arguments]...
...

Podman senza radice con la bandiera privilegiata impostata

Qui stiamo eseguendo un container privilegiato con podman(1000) utente in modo che Podman venga eseguito come utente 1000 all'interno del contenitore.

Ecco il file YAML:rootless-priv.yaml :

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
 name: podman-rootless
spec:
 containers:
   - name: rootless
     image: quay.io/podman/stable
     args:
       - sleep
       - "1000000"
     securityContext:
       privileged: true
       runAsUser: 1000

➜ kubectl exec -it podman-rootless -- sh

sh-5.0$ id
uid=1000(podman) gid=1000(podman) groups=1000(podman)

sh-5.0$ podman run ubi8 echo hello
Resolved "ubi8" as an alias (/etc/containers/registries.conf.d/shortnames.conf)
Trying to pull registry.access.redhat.com/ubi8:latest...
Getting image source signatures
Copying blob 6b536614e8f8 done
Copying blob fdb393d8227c done
Copying config 4199acc83c done
Writing manifest to image destination
Storing signatures
hello

Possiamo anche creare con successo immagini all'interno del contenitore privilegiato con Podman senza root. Costruiamo un'immagine in cui installiamo BusyBox su fedora.

sh-5.0$ cat Containerfile
FROM fedora
RUN dnf install -y busybox
ENV foo=bar
 
sh-5.0$ podman build -t myimage -f Containerfile .                                                                                                                                                                                                
STEP 1: FROM fedora                                                                                                                    
Resolved "fedora" as an alias (/etc/containers/registries.conf.d/000-shortnames.conf)                                                  
Getting image source signatures                                                                                                        
Copying blob 157ab8011454 done                                                                                                         
Copying config 9f2a560376 done                                                                                                         
Writing manifest to image destination                                                                                                  
Storing signatures                                                                                                                     
STEP 2: RUN dnf install -y busybox                                                                                                     
Fedora 33 openh264 (From Cisco) - x86_64        4.8 kB/s | 2.5 kB     00:00                                                            
Fedora Modular 33 - x86_64                      462 kB/s | 3.3 MB     00:07                                                            
Fedora Modular 33 - x86_64 - Updates            520 kB/s | 3.1 MB     00:06                                                            
Fedora 33 - x86_64 - Updates                    7.5 MB/s |  27 MB     00:03                                                            
Fedora 33 - x86_64                              522 kB/s |  72 MB     02:20                                                            
Dependencies resolved.
...
Installed:
 busybox-1:1.32.1-1.fc33.x86_64                                                
 
Complete!
--> 92087429448
STEP 3: ENV foo=bar
STEP 4: COMMIT myimage
--> 16dd65e3f57
16dd65e3f57a5808035b713a6ba3267146caf2a03dd4205097a5727f9d326de9
 
sh-5.0$ podman images
REPOSITORY                         TAG     IMAGE ID      CREATED             SIZE
localhost/myimage                  latest  16dd65e3f57a  About a minute ago  427 MB
registry.fedoraproject.org/fedora  latest  9f2a56037643  3 months ago        182 MB
 
sh-5.0$ podman run myimage busybox                                                                                                                                                                                                               
BusyBox v1.32.1 (2021-03-22 18:56:41 UTC) multi-call binary.                                                                           
BusyBox is copyrighted by many authors between 1998-2015.                                                                              
Licensed under GPLv2. See source distribution for detailed                                                                             
copyright notices.                                                                                                                     
                                                                                                                                      
Usage: busybox [function [arguments]...]                                                                                               
  or: busybox --list[-full]                                                                                                           
  or: busybox --show SCRIPT                                                                                                           
  or: busybox --install [-s] [DIR]                                                                                                    
  or: function [arguments]...
...

[ Iniziare con i container? Dai un'occhiata a questo corso gratuito. Distribuzione di applicazioni containerizzate:una panoramica tecnica. ]

Podman senza radice senza bandiera privilegiata

Per eliminare il flag privilegiato, dobbiamo fare quanto segue:

• Dispositivi:/dev/fuse è richiesto per utilizzare fuse-overlayfs all'interno del contenitore, questa opzione dice a Podman sull'host di aggiungere /dev/fuse al container in modo che Podman containerizzato possa usarlo.
• Disabilita SELinux:SELinux non consente ai processi containerizzati di montare tutti i file system necessari per essere eseguiti all'interno di un container. Quindi dobbiamo disabilitare SELinux sull'host che esegue il cluster Kubernetes.

Per poter montare un dispositivo in Kubernetes, devi prima creare un plug-in del dispositivo e quindi utilizzarlo nelle specifiche del pod.

Ecco un esempio di plug-in di dispositivo per /dev/fuse :https://github.com/kuberenetes-learning-group/fuse-device-plugin/blob/main/fuse-device-plugin-k8s-1.16.yml.

apiVersion: apps/v1
kind: DaemonSet
metadata:
 name: fuse-device-plugin-daemonset
 namespace: kube-system
spec:
 selector:
   matchLabels:
     name: fuse-device-plugin-ds
 template:
   metadata:
     labels:
       name: fuse-device-plugin-ds
   spec:
     hostNetwork: true
     containers:
     - image: soolaugust/fuse-device-plugin:v1.0
       name: fuse-device-plugin-ctr
       securityContext:
         allowPrivilegeEscalation: false
         capabilities:
           drop: ["ALL"]
       volumeMounts:
         - name: device-plugin
           mountPath: /var/lib/kubelet/device-plugins
     volumes:
       - name: device-plugin
         hostPath:
           path: /var/lib/kubelet/device-plugins
     imagePullSecrets:
       - name: registry-secret

Ecco il file YAML:rootless-no-priv.yaml :

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
 name: no-priv
spec:
 containers:
   - name: no-priv
     image: quay.io/podman/stable
     args:
       - sleep
       - "1000000"
     securityContext:
       runAsUser: 1000
     resources:
       limits:
         github.com/fuse: 1
     volumeMounts:
       - mountPath: /home/podman/.local/share/containers
         name: podman-local
 volumes:
   - name: podman-local
     hostPath:
       path: /home/umohnani/.local/share/containers

✗ kubectl exec -it no-priv -- sh          
sh-5.0$ id
uid=1000(podman) gid=1000(podman) groups=1000(podman)

sh-5.0$ podman run ubi8 echo hello
Resolved "ubi8" as an alias (/etc/containers/registries.conf.d/000-shortnames.conf)
Trying to pull registry.access.redhat.com/ubi8:latest...
Getting image source signatures
Copying blob 55eda7743468 done 
Copying blob 4b21dcdd136d done 
Copying config 613e5da7a9 done 
Writing manifest to image destination
Storing signatures
hello
 
sh-5.1$ cat containerfile
FROM ubi8
RUN echo "hello"
ENV foo=bar
 
sh-5.1$ podman build --isolation chroot -t myimage -f containerfile .                                                               
STEP 1: FROM ubi8                                                                                                                 
STEP 2: RUN echo "hello"                                                                                                            
hello                                                                                                                              
--> 096250be78f                                                                                                                   
STEP 3: ENV foo=bar                                                                                                                
STEP 4: COMMIT myimage                                                                                                             
--> ea849ac9875                                                                                                                    
Ea849ac9875eb926d743362bce2e32e90d34fda7a88f28ebd6a1a546db99338f
 
sh-5.1$ podman images
REPOSITORY                   	TAG 	IMAGE ID  	CREATED     	SIZE
localhost/myimage            	latest  ea849ac9875e  41 seconds ago  245 MB
registry.access.redhat.com/ubi8  latest  0724f7c987a7  3 weeks ago 	245 MB

Rootful Podman senza la bandiera privilegiata

Crea il plug-in del tuo dispositivo come mostrato sopra.

Dovrai aggiungere le seguenti funzionalità per questo:

• CAP_SYS_ADMIN è necessario per il Podman in esecuzione come root all'interno del contenitore per montare i file system richiesti.
• CAP_MKNOD è necessario affinché Podman venga eseguito come root all'interno del contenitore per creare i dispositivi in ​​/dev. (Nota che Docker lo consente per impostazione predefinita).
• CAP_SYS_CHROOT e CAP_SETFCAP sono richiesti in quanto fanno parte dell'elenco predefinito di funzionalità in Podman e quando esegui un comando Podman, aggiunge le funzionalità di cui ha bisogno, quindi se esegui il tuo k8s pod senza questa capacità, Podman fallisce.

Ecco il file YAML:rootful-no-priv.yaml :

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
 name: no-priv-rootful
spec:
 containers:
   - name: no-priv-rootful
     image: quay.io/podman/stable
     args:
       - sleep
       - "1000000"
     securityContext:
       capabilities:
         add:
           - "SYS_ADMIN"
           - "MKNOD"
           - "SYS_CHROOT"
           - "SETFCAP"
     resources:
       limits:
         github.com/fuse: 1

✗ kubectl exec -it no-priv-rootful -- sh
sh-5.0# id
uid=0(root) gid=0(root) groups=0(root)

sh-5.0# podman run ubi8 echo hello
Resolved "ubi8" as an alias (/etc/containers/registries.conf.d/000-shortnames.conf)
Trying to pull registry.access.redhat.com/ubi8:latest...
Getting image source signatures
Copying blob 55eda7743468 done
Copying blob 4b21dcdd136d done
Copying config 613e5da7a9 done
Writing manifest to image destination
Storing signatures
hello

Podman-remote in un pod Kubernetes con il socket Podman in esecuzione sull'host

È necessario eseguire le seguenti operazioni per configurare questo caso d'uso:

• Disabilita SELinux sull'host.
• Segui questo articolo per abilitare il socket Podman sul tuo host.

Ecco il file YAML:remote.yaml :

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
 name: podman-remote
spec:
 containers:
   - name: remote
     image: quay.io/podman/stable
     args:
       - sleep
       - "1000000"
     volumeMounts:
         - mountPath: /var/run/podman
           name: podman-sock
 volumes:
   - name: podman-sock
     hostPath:
         path: /var/run/podman

Stiamo perdendo il socket Podman in esecuzione sull'host nel pod creando un montaggio del volume per esso.

✗ kubectl exec -it podman-remote -- sh
sh-5.0# id
uid=0(root) gid=0(root) groups=0(root

sh-5.0# podman --remote run ubi8 echo hello
Resolved "ubi8" as an alias (/etc/containers/registries.conf.d/000-shortnames.conf)
Trying to pull registry.access.redhat.com/ubi8:latest...
Getting image source signatures
Copying blob sha256:55eda774346862e410811e3fa91cefe805bc11ff46fad425dd1b712709c05bbc
Copying blob sha256:4b21dcdd136d133a4df0840e656af2f488c226dd384a98b89ced79064a4081b4
Copying config sha256:613e5da7a934e1963e37ed935917e8be6b8dfd90cac73a724ddc224fbf16da20
Writing manifest to image destination
Storing signatures
hello

Build con la presa Podman trapelata nel contenitore:

sh-5.0# cat /home/podman/Containerfile
FROM fedora
RUN dnf install -y busybox
ENV foo=bar

sh-5.0# podman --remote build -t myimage -f Containerfile .                                                                           
STEP 1: FROM fedora                                                                                                                   
STEP 2: RUN dnf install -y busybox                                                                                                  
Fedora 33 openh264 (From Cisco) - x86_64 4.7 kB/s | 2.5 kB 00:00                                                           
Fedora Modular 33 - x86_64 1.8 MB/s | 3.3 MB 00:01                                                            
Fedora Modular 33 - x86_64 - Updates 5.2 MB/s | 3.1 MB 00:00                                                           
Fedora 33 - x86_64 - Updates 4.3 MB/s | 27 MB    
00:06                                                            
Fedora 33 - x86_64 1.0 MB/s | 72 MB    
01:13                                                           
Dependencies resolved.
...
Installed:
 busybox-1:1.32.1-1.fc33.x86_64                                               

Complete!
--> 6ef78b975e1
STEP 3: ENV foo=bar
STEP 4: COMMIT myimage
--> 481c5a0e453
481c5a0e4534573a3872f7cc1ff6806a3ce143edce2ed39568d23efe6f65a292

sh-5.0# podman --remote images
REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE
localhost/myimage latest 481c5a0e4534 
2 minutes ago 427 MB
registry.fedoraproject.org/fedora latest 
9f2a56037643 3 months ago 182 MB

sh-5.0# podman --remote run myimage busybox                                                                                           
BusyBox v1.32.1 (2021-03-22 18:56:41 UTC) multi-call binary.                                                   

BusyBox is copyrighted by many authors between 1998-2015.                                                                             
Licensed under GPLv2. See source distribution for detailed                                                                             
copyright notices.                                                                                                                    

Usage: busybox [function [arguments]...]                                                                                              
  or: busybox --list[-full]                                                                                                           
  or: busybox --show SCRIPT                                                                                                          
  or: busybox --install [-s] [DIR]                
  or: function [arguments]...  

...

[ Impara le basi dell'uso di Kubernetes in questo cheat sheet gratuito. ]

Podman in un contenitore bloccato utilizzando gli spazi dei nomi utente in Kubernetes

Funziona solo se stai utilizzando CRI-O come motore di runtime per il tuo cluster Kubernetes.

Dobbiamo aggiungere gli utenti annotazione al runtime (ad es. runc , crun , kata , ecc.) che utilizzerai con CRI-O.

[crio.runtime.runtimes.runc]
runtime_path = ""
runtime_type = "oci"
runtime_root = "/run/runc"
allowed_annotations = [
       "io.containers.trace-syscall",
       "io.kubernetes.cri-o.userns-mode",
]

Aggiungi gli intervalli UID/GID Podman al subuid e subgid file sull'host.

✗ cat /etc/subuid
umohnani:100000:65536
containers:200000:268435456

✗ cat /etc/subgid
umohnani:100000:65536
containers:200000:268435456

Riavvia CRI-O dopo questo e quindi avvia il tuo cluster Kubernetes:

✗ sudo systemctl restart cri-o

✗ ./local-cluster-up.sh

Dal momento che stiamo eseguendo questo senza il flag privilegiato, dobbiamo montare /dev/fuse , come mostrato negli esempi precedenti. Quindi, crea il tuo /dev/fuse Plugin del dispositivo da utilizzare nelle specifiche del pod.

Ecco il file YAML:userns.yaml :

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
 name: podman-userns
 annotations:
   io.kubernetes.cri-o.userns-mode: "auto:size=65536;keep-id=true"
spec:
 containers:
   - name: userns
     image: quay.io/podman/stable
     command: ["sleep", "10000"]
     securityContext:
       capabilities:
         add:
           - "SYS_ADMIN"
           - "MKNOD"
           - "SYS_CHROOT"
           - "SETFCAP"
     resources:
       limits:
         github.com/fuse: 1

Abbiamo aggiunto gli utenti annotazione al podspec che specifica l'intervallo di UID/GID da utilizzare e quale ID deve essere impostato nel contenitore:in questo caso verrà impostato sull'utente root.

✗ kubectl exec -it podman-userns -- sh
sh-5.0# id
uid=0(root) gid=0(root) groups=0(root)

sh-5.0# cat /proc/self/uid_map
        0     265536      65536

sh-5.0# cat /proc/self/gid_map
        0     265536      65536

sh-5.0# podman run ubi8 echo hello
Resolved "ubi8" as an alias (/etc/containers/registries.conf.d/000-shortnames.conf)
Trying to pull registry.access.redhat.com/ubi8:latest...
Getting image source signatures
Copying blob 4b21dcdd136d done 
Copying blob 55eda7743468 done 
Copying config 613e5da7a9 done 
Writing manifest to image destination
Storing signatures
hello

Costruisce con Podman rootful in un contenitore bloccato con spazi utente

sh-5.0# cat Containerfile
FROM fedora
RUN dnf install -y busybox
ENV foo=bar
 
sh-5.0# podman build -t myimage -f Containerfile .                                                                                     
STEP 1: FROM fedora                                                                                                                    
Resolved "fedora" as an alias (/etc/containers/registries.conf.d/000-shortnames.conf)                                                  
Getting image source signatures                                                                                                        
Copying blob 157ab8011454 done                                                                                                         
Copying config 9f2a560376 done                                                                                                         
Writing manifest to image destination                                                                                                  
Storing signatures                                                                                                                     

STEP 2: RUN dnf install -y busybox                                                                                                     
Fedora 33 openh264 (From Cisco) - x86_64        764  B/s | 2.5 kB     00:03                                                            
Fedora Modular 33 - x86_64                      348 kB/s | 3.3 MB     00:09                                                            
Fedora Modular 33 - x86_64 - Updates            2.2 MB/s | 3.1 MB     00:01                                                            
Fedora 33 - x86_64 - Updates                     11 MB/s |  27 MB     00:02                                                            
Fedora 33 - x86_64                              2.1 MB/s |  72 MB     00:34                                                            
Dependencies resolved.       
...
Installed:
 busybox-1:1.32.1-1.fc33.x86_64                                                
 
Complete!
--> 1b0633e5309

STEP 3: ENV foo=bar

STEP 4: COMMIT myimage
--> 2212a101136
2212a1011369ee7e6a4a5d4c15a56fc531a5d43ac24f49d432730c620cec4378
 
sh-5.0# podman images                                                                                                                  
REPOSITORY                         TAG     IMAGE ID      CREATED             SIZE                                                      
localhost/myimage                  latest  2212a1011369  About a minute ago  427 MB                                                    
registry.fedoraproject.org/fedora  latest  9f2a56037643  3 months ago        182 MB
 
sh-5.0# podman run myimage busybox                                                                                                     
BusyBox v1.32.1 (2021-03-22 18:56:41 UTC) multi-call binary.                                                                           
BusyBox is copyrighted by many authors between 1998-2015.                                                                              
Licensed under GPLv2. See source distribution for detailed                                                                             
copyright notices.                                                                                                                     
                                                                                                                                      
Usage: busybox [function [arguments]...]                                                                                               
  or: busybox --list[-full]                                                                                                           
  or: busybox --show SCRIPT                                                                                                           
  or: busybox --install [-s] [DIR]                                                                                                    
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... 

Pensieri finali

Qui, nella seconda parte della serie di articoli, ho dimostrato vari casi d'uso relativi alle interazioni di Podman e Kubernetes. Molte delle scelte sono simili a quelle che abbiamo visto nell'articolo della prima parte con Podman in Podman.

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Conclusione della serie

È comune per il team Podman rispondere a domande relative all'esecuzione di Podman all'interno dei container. Esistono molti approcci possibili per farlo, con vari problemi di sicurezza correlati.

Uno dei maggiori fattori di differenziazione è Podman su Podman o Podman all'interno di Kubernetes, insieme al modo in cui Docker interviene nella discussione.

Quando inizi a implementare Podman in questi scenari, non dimenticare le informazioni sui privilegi discusse all'inizio dell'articolo uno e assicurati di soppesare le considerazioni relative a --privileged bandiera. Contatta il team Podman per ulteriori informazioni.

Non dimenticare che Enable Sysadmin ha molti contenuti Podman.