CKS之安全沙箱运行容器：gVisor
目录
一、gVisor介绍
二、gVisor架构
三、gVisor使用前置条件
四、Docker中使用gVisor
五、containerd中使用gVisor
六、Kubernetes结合gVisor使用
一、gVisor介绍
gVisor是Google开源的一种容器沙箱技术，其设计初衷是在提供较高安全性的同时，尽量减少对性能的影响。通过创建一个用户空间内核，gVisor拦截并处理容器内应用程序的系统调用，从而实现对容器内进程与宿主机内核间交互的隔离。这种设计有效防止了恶意程序利用内核漏洞对宿主机造成影响。gVisor兼容OCI标准，可以无缝集成到Docker和Kubernetes（K8s）中，使其部署和使用变得更为便捷。
项目地址：gVisor GitHub
优点：增强了容器的安全性，有效隔离了容器与宿主机内核的直接交互。
缺点：由于增加了一层抽象，会带来额外的性能开销，尤其是在系统调用频繁的场景下更为明显
二、gVisor架构
gVisor的架构主要由以下三个组件构成：
- Runsc（Runtime Sandbox）：一种运行时引擎，负责创建和销毁容器，是gVisor与容器生命周期管理交互的接口。
- Sentry：核心组件，负责处理容器内的系统调用。Sentry运行在用户空间，模拟Linux内核的行为，处理来自容器内部的系统调用请求。
- Gofer：负责文件系统的操作代理。所有的IO请求都会通过Gofer转发到宿主机上，从而实现文件系统操作的隔离和控制。
用户可通过Docker或containerd等容器引擎创建基于runsc的容器。容器进程的系统调用会被Sentry拦截处理,需要宿主机文件系统支持的操作会通过Gofer代理转发。
三、gVisor使用前置条件
内核要求：Linux 4.14.77+
Docker版本要求：Docker version 17.09.0及以上
系统架构要求： x86_64 和 ARM64
四、Docker中使用gVisor
1、安装runsc
下载最新版本runsc二进制文件,放到 PATH 环境变量目录下,如 /usr/local/bin
参考文档：Installation - gVisor
set -e
ARCH=$(uname -m)
URL=https://storage.googleapis.com/gvisor/releases/release/latest/${ARCH}
wget ${URL}/runsc ${URL}/runsc.sha512 \${URL}/containerd-shim-runsc-v1 ${URL}/containerd-shim-runsc-v1.sha512
sha512sum -c runsc.sha512 \-c containerd-shim-runsc-v1.sha512
rm -f *.sha512
chmod a+rx runsc containerd-shim-runsc-v1
mv runsc containerd-shim-runsc-v1 /usr/local/bin方法一：
2、配置Docker daemon
编辑dockerd配置文件(如/etc/docker/daemon.json),新增以下配置:
{"runtimes": {"runsc": {"path": "/usr/local/bin/runsc"}}}
方法二：
2、执行install命令
/usr/local/bin/runsc install3、重启dockerd使配置生效
systemctl restart docker
4、运行容器时指定 --runtime=runsc 参数,切换到gVisor runsc运行时
docker run --runtime=runsc --rm hello-world
验证
使用gvisor创建的容器，内核版本已经变为4.4
未使用gvisor创建的容器，内核版本已经变为3.10，与宿主机内核版本一致
五、containerd中使用gVisor
containerd通过插件形式支持runsc,需先安装配置runsc插件。
1、安装gVisor containerd shim
下载containerd-shim-runsc-v1并放到/usr/local/bin/目录。
2、生成containerd配置
containerd config default > /etc/containerd/config.toml
3、在 config.toml 的 [plugins."io.containerd.grpc.v1.cri".containerd.runtimes] 段添加:
[plugins."io.containerd.grpc.v1.cri".containerd.runtimes.runsc]runtime_type = "io.containerd.runsc.v1"
4、重启containerd
sudo systemctl restart containerd
在 Pod 或容器运行时,将 runtimeClassName 指定为 runsc 即可。
六、Kubernetes结合gVisor使用
1、安装gvisor,可参考前面 在Docker中使用gVisor 的步骤
2、创建 RuntimeClass,指定gvisor作为runtime handler。
runtimeclass.yaml
apiVersion: node.k8s.io/v1
kind: RuntimeClass
metadata:name: gvisor #RuntimeClass名称
handler: runsc #对应CRI配置名称
3、创建使用gvisor运行时的Pod
在container spec中指定 runtimeClassName: gvisor
pod.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:name: mypod
spec:runtimeClassName: gvisorcontainers:- name: helloimage: busybox