Docker开启并配置远程安全访问

我不是女神ヾ 2023-10-09 17:19 39阅读 0赞

## 前言 ##

在工作学习中，为了提高项目部署效率，一般会在Idea中直接使用Docker插件连接服务器Docker容器，然后将项目打包与DockerFile一起build成Docker镜像部署运行。但是不可能服务器总是跟着主机的，因此呢时常会面临的一个问题就是从A端访问B端服务器上的Docker从而引发的Docker的远程访问问题。

> 由于在默认情况下，Docker的守护进程会生成一个socket文件来进行本地进程通信，而不会监听任何端口，因此大多数情况下我们只能在本地使用docker客户端或者使用Docker API进行操作。如果想在其他主机上操作Docker主机，就需要让Docker守护进程监听一个端口，这样才能实现远程通信。

但需要注意的是**不要将此方式用在外部网络环境**，以免带来安全问题，因为在外部网络环境下暴露端口是很危险的事，别人随时能攻击甚至窃取你的数据。因此[官方][Link 1]也给出了详细警告及处理信息：

![f7d0995310b64df3a82249979ed97c32.png][] 因此我们不能仅仅去配置远程访问就完事了，还要用安全证书进行配置才行。对此官网也给出了相应的解决方式：配置CA证书密钥

![4a8c5e9ea0704535991aaf7bff59236a.png][]

下面，我们一步一步来~

## 开启远程访问（不安全） ##

根据官网方法，进入docker.service文件，编辑并在ExecStart上添加配置 **-H tcp://127.0.0.1:2375**

Type=notify
    # the default is not to use systemd for cgroups because the delegate issues still
    # exists and systemd currently does not support the cgroup feature set required
    # for containers run by docker
    ExecStart=/usr/bin/dockerd -H fd:// --containerd=/run/containerd/containerd.sock -H tcp://0.0.0.0:2375
    ExecReload=/bin/kill -s HUP $MAINPID
    TimeoutSec=0
    RestartSec=2
    Restart=always

这里相当于开放了2375端口，因此除了配置文件以外还要在防火墙开放端口，云服务器还需要开放端口策略等等。

[root@VM-12-4-centos ~]# firewall-cmd --query-port=2375/tcp
    You're performing an operation over default zone ('public'),
    but your connections/interfaces are in zone 'docker' (see --get-active-zones)
    You most likely need to use --zone=docker option.
    
    no #没开启
    #开启端口号
    [root@VM-12-4-centos ~]# firewall-cmd --add-port=2375/tcp --permanent
    You're performing an operation over default zone ('public'),
    but your connections/interfaces are in zone 'docker' (see --get-active-zones)
    You most likely need to use --zone=docker option.
    
    success
    #重启防火墙
    [root@VM-12-4-centos ~]# firewall-cmd --reload
    success

重启服务使得更改后的配置生效，并查看docker启动状态

[root@VM-12-4-centos server]# systemctl daemon-reload
    [root@VM-12-4-centos server]# systemctl restart docker 
    [root@VM-12-4-centos server]# systemctl status docker
    ● docker.service - Docker Application Container Engine
       Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/docker.service; enabled; vendor preset: disabled)
       Active: active (running) since Mon 2023-04-10 09:00:30 CST; 15s ago
         Docs: https://docs.docker.com
     Main PID: 6425 (dockerd)
        Tasks: 51
       Memory: 56.1M
       CGroup: /system.slice/docker.service
               ├─6425 /usr/bin/dockerd -H fd:// --containerd=/run/containerd/containerd.sock -H tcp://0.0.0.0:2375
               ├─6741 /usr/bin/docker-proxy -proto tcp -host-ip 0.0.0.0 -host-port 3303 -container-ip 172.18.1.30 -container-port 3306
               ├─6747 /usr/bin/docker-proxy -proto tcp -host-ip :: -host-port 3303 -container-ip 172.18.1.30 -container-port 3306
               ├─6855 /usr/bin/docker-proxy -proto tcp -host-ip 0.0.0.0 -host-port 9000 -container-ip 172.17.0.2 -container-port 9000
               ├─6861 /usr/bin/docker-proxy -proto tcp -host-ip :: -host-port 9000 -container-ip 172.17.0.2 -container-port 9000
               ├─6967 /usr/bin/docker-proxy -proto tcp -host-ip 0.0.0.0 -host-port 8848 -container-ip 172.18.1.48 -container-port 8848
               └─6983 /usr/bin/docker-proxy -proto tcp -host-ip :: -host-port 8848 -container-ip 172.18.1.48 -container-port 8848

## 安全访问配置流程 ##

> **1，在指定文件夹新建一个存放CA密钥的文件夹，笔者这里再docker文件下存放。**

[root@VM-12-4-centos server]# cd docker
    [root@VM-12-4-centos docker]# ll
    total 0
    [root@VM-12-4-centos docker]# mkdir ca_key
    [root@VM-12-4-centos docker]# ll
    total 4
    drwxr-xr-x 2 root root 4096 Apr 10 10:27 ca_key
    [root@VM-12-4-centos docker]# cd ca_key

> **2，在Docker主机上通过命令生成CA私钥和公钥**

执行命令：**openssl genrsa -aes256 -out ca-key.pem 4096**

[root@VM-12-4-centos ca_key]# openssl genrsa -aes256 -out ca-key.pem 4096
    Generating RSA private key, 4096 bit long modulus
    .....................................................................................................................................................................................................................................................++
    ................................................................................................++
    e is 65537 (0x10001)
    Enter pass phrase for ca-key.pem:
    Verifying - Enter pass phrase for ca-key.pem:
    Verify failure
    User interface error
    139698349328272:error:0906906F:PEM routines:PEM_ASN1_write_bio:read key:pem_lib.c:385:
    [root@VM-12-4-centos ca_key]# openssl genrsa -aes256 -out ca-key.pem 4096
    Generating RSA private key, 4096 bit long modulus
    ............++
    .............................................................................................................................................................................................................................++
    e is 65537 (0x10001)
    Enter pass phrase for ca-key.pem:
    Verifying - Enter pass phrase for ca-key.pem:

这里需要输入密码并确认，只要两次输入一致就行，否则会像重置密码数据两次新密码一样报验证错误。需要注意的是：**Linux上并不会显示输入的密码信息，因此要格外注意别输错了。**

如果成功，该文件下就有了pem证书文件生成：

[root@VM-12-4-centos ca_key]# ll
    total 4
    -rw-r--r-- 1 root root 3326 Apr 10 10:29 ca-key.pem

> **3，补全CA信息**

执行命令：**openssl req -new -x509 -days 365 -key ca-key.pem -sha256 -out ca.pem**根据要求依次输入访问密码、国家、省、市、组织名称、单位名称、随便一个名字、邮箱等，需要这些信息作为证书申请。

[root@VM-12-4-centos ca_key]# openssl req -new -x509 -days 365 -key ca-key.pem -sha256 -out ca.pem
    Enter pass phrase for ca-key.pem:
    You are about to be asked to enter information that will be incorporated
    into your certificate request.
    What you are about to enter is what is called a Distinguished Name or a DN.
    There are quite a few fields but you can leave some blank
    For some fields there will be a default value,
    If you enter '.', the field will be left blank.
    -----
    Country Name (2 letter code) [XX]:CN
    State or Province Name (full name) []:HUBei
    Locality Name (eg, city) [Default City]:WuHan
    Organization Name (eg, company) [Default Company Ltd]:ZC
    Organizational Unit Name (eg, section) []:QA
    Common Name (eg, your name or your server's hostname) []:192.168.98.128（ip地址）
    Email Address []:8888888888@qq.com

现在我们有了CA，就可以创建服务器密钥和证书签名请求（CSR）。

**Tips：确保“Common Name”与用于连接Docker的主机名匹配，否则后续远程连接会失败！**

> **4，生成service-key.pem**

执行命令：**openssl genrsa -out server-key.pem 4096**

[root@VM-12-4-centos ca_key]# openssl genrsa -out server-key.pem 4096
    Generating RSA private key, 4096 bit long modulus
    ...........................................................................................++
    ....++
    e is 65537 (0x10001)
    [root@VM-12-4-centos ca_key]# ll
    total 12
    -rw-r--r-- 1 root root 3326 Apr 10 10:29 ca-key.pem
    -rw-r--r-- 1 root root 2082 Apr 10 10:56 ca.pem
    -rw-r--r-- 1 root root 3247 Apr 10 11:45 server-key.pem

> **5，用CA签署公钥**

由于TLS连接可以通过IP地址和DNS名称进行，因此在创建证书时需要指定IP地址或者域名。填写的`IP`或者域名，都是将来对外开放的地址，也就是用于连接的地址。例如，要允许使用127.0.0.1进行连接：

执行命令：**openssl req -subj "/CN=$HOST" -sha256 -new -key server-key.pem -out server.csr**

[root@VM-12-4-centos ca_key]# openssl req -subj "/CN=127.0.0.1" -sha256 -new -key server-key.pem -out server.csr

> **6，匹配白名单**

设置允许哪些`IP`可以远程连接`docker`。

1.  允许指定`IP`可以远程连接`docker`。
    
        echo subjectAltName = DNS:$HOST,IP:XX.XX.XX.XX,IP:XX.XX.XX.XX >> extfile.cnf
    
    `$HOST`是你的`IP`或者域名，使用时将`$HOST`替换为自己的`IP`或者域名。
    
    如：
    
        # 127.0.0.1 服务器上的 docker，只允许ip地址为225.225.225.0的客户连接
        echo subjectAltName = DNS:127.0.0.1,IP:225.225.225.0 >> extfile.cnf
        # ideaopen.cn 服务器上的 docker，只允许ip地址为225.225.225.0的客户连接
        echo subjectAltName = DNS:ideaopen.cn,IP:225.225.225.0 >> extfile.cnf
2.  允许所有`IP`连接
    
    设置`IP`为`0.0.0.0`即可。
    
    如：
    
        echo subjectAltName = DNS:127.0.0.1,IP:0.0.0.0 >> extfile.cnf
    
    **注：只允许永久证书的才可以连接成功**

然后需要将Docker守护进程密钥的扩展使用属性设置为仅用于服务器身份验证：

echo extendedKeyUsage = serverAuth >> extfile.cnf

> **7，生成已签名的证书（signed certificate）**

这里执行命令后需要输入之前设置的密码

[root@VM-12-4-centos ca_key]# openssl x509 -req -days 365 -sha256 -in server.csr -CA ca.pem -CAkey ca-key.pem \
    >   -CAcreateserial -out server-cert.pem -extfile extfile.cnf
    Signature ok
    subject=/CN=127.0.0.1
    Getting CA Private Key
    Enter pass phrase for ca-key.pem:

授权插件提供了更细粒度的控制，以补充来自双向TLS的身份验证。除了上述描述的其他信息外，在Docker守护进程上运行的授权插件还接收用于连接Docker客户端的证书信息。

如果第二次申请颁发证书，可能会出现**ca.srl: No such file or directory**的问题。

此时我们**echo “01” > ca.srl**即可，这个文件影响到ca颁发的证书的序号，而证书序号应该是唯一的，所以这点需要控制好。

> **8，生成客户端key**

对于客户端身份验证，我们还需要创建客户端密钥和证书签名请求：

注意：为了简化接下来的几个步骤，我们可以在Docker守护进程的主机上执行此步骤。

[root@VM-12-4-centos ca_key]# openssl genrsa -out key.pem 4096
    Generating RSA private key, 4096 bit long modulus
    ......................................++
    .................................++
    e is 65537 (0x10001)
    [root@VM-12-4-centos ca_key]# openssl req -subj '/CN=client' -new -key key.pem -out client.csr

此外为了使密钥适合客户端身份验证，还需要创建一个新的扩展配置文件：

[root@VM-12-4-centos ca_key]# echo extendedKeyUsage = clientAuth >> extfile.cnf
    [root@VM-12-4-centos ca_key]# echo extendedKeyUsage = clientAuth > extfile-client.cnf

然后就可以生成已签名的客户端key了。

[root@VM-12-4-centos ca_key]# openssl x509 -req -days 365 -sha256 -in client.csr -CA ca.pem -CAkey ca-key.pem \
    >   -CAcreateserial -out cert.pem -extfile extfile-client.cnf
    Signature ok
    subject=/CN=client
    Getting CA Private Key
    Enter pass phrase for ca-key.pem:

此时可以看到我们当初创建的ca\_key文件里已经有很多文件了。

[root@VM-12-4-centos ca_key]# ll
    total 44
    -rw-r--r-- 1 root root 3326 Apr 10 10:29 ca-key.pem
    -rw-r--r-- 1 root root 2082 Apr 10 10:56 ca.pem
    -rw-r--r-- 1 root root   17 Apr 10 13:45 ca.srl
    -rw-r--r-- 1 root root 1854 Apr 10 13:45 cert.pem
    -rw-r--r-- 1 root root 1582 Apr 10 13:40 client.csr
    -rw-r--r-- 1 root root   30 Apr 10 13:43 extfile-client.cnf
    -rw-r--r-- 1 root root  102 Apr 10 13:42 extfile.cnf
    -rw-r--r-- 1 root root 3243 Apr 10 13:40 key.pem
    -rw-r--r-- 1 root root 1895 Apr 10 13:36 server-cert.pem
    -rw-r--r-- 1 root root 1586 Apr 10 13:26 server.csr
    -rw-r--r-- 1 root root 3247 Apr 10 11:45 server-key.pem

但是有很多多余的配置文件，生成`cert.pem`，`server-cert.pem`后，一些签名请求和扩展配置文件可以安全删除了。

#删除多余文件
    [root@VM-12-4-centos ca_key]# rm -v client.csr server.csr extfile.cnf extfile-client.cnf
    rm: remove regular file ‘client.csr’? y
    removed ‘client.csr’
    rm: remove regular file ‘server.csr’? y
    removed ‘server.csr’
    rm: remove regular file ‘extfile.cnf’? y
    removed ‘extfile.cnf’
    rm: remove regular file ‘extfile-client.cnf’? y
    removed ‘extfile-client.cnf’

> **9，修改权限**

为了防止密钥文件被误删或者损坏，我们可以改变一下文件权限，让它只读就可以。

[root@VM-12-4-centos ca_key]# chmod -v 0400 ca-key.pem key.pem server-key.pem
    mode of ‘ca-key.pem’ changed from 0644 (rw-r--r--) to 0400 (r--------)
    mode of ‘key.pem’ changed from 0644 (rw-r--r--) to 0400 (r--------)
    mode of ‘server-key.pem’ changed from 0644 (rw-r--r--) to 0400 (r--------)

为了防止证书损坏，我们也删除它的写入权限。

[root@VM-12-4-centos ca_key]# chmod -v 0444 ca.pem server-cert.pem cert.pem
    mode of ‘ca.pem’ changed from 0644 (rw-r--r--) to 0444 (r--r--r--)
    mode of ‘server-cert.pem’ changed from 0644 (rw-r--r--) to 0444 (r--r--r--)
    mode of ‘cert.pem’ changed from 0644 (rw-r--r--) to 0444 (r--r--r--)

**归集服务器证书**

将证书存放在docker配置文件夹下

[root@VM-12-4-centos ca_key]# cp server-*.pem /etc/docker/
    [root@VM-12-4-centos ca_key]# cp ca.pem /etc/docker/

> **10,修改Docker配置**

这里需要设置`Docker`的守护程序，让它仅接收来自提供了`CA`信任证书的客户端连接。

#vim
    vim /lib/systemd/system/docker.service
    # 也可以vi
    vi /lib/systemd/system/docker.service

将 `ExecStart` 属性值进行修改：

[Unit]
    Description=Docker Application Container Engine
    Documentation=https://docs.docker.com
    After=network-online.target docker.socket firewalld.service containerd.service
    Wants=network-online.target
    Requires=docker.socket containerd.service
    
    [Service]
    Type=notify
    # the default is not to use systemd for cgroups because the delegate issues still
    # exists and systemd currently does not support the cgroup feature set required
    # for containers run by docker
    #ExecStart=/usr/bin/dockerd -H fd:// --containerd=/run/containerd/containerd.sock -H tcp://0.0.0.0:2375     修改为下面的->
    ExecStart=/usr/bin/dockerd --tlsverify --tlscacert=/www/server/docker/ca_key/ca.pem --tlscert=/www/server/docker/ca_key/server-cert.pem --tlskey=/www/server/docker/ca_key/server-key.pem -H tcp://0.0.0.0:2375 -H unix:///var/run/docker.sock
    ExecReload=/bin/kill -s HUP $MAINPID
    TimeoutSec=0

**重载配置并启动Docker**

[root@VM-12-4-centos ca_key]# systemctl daemon-reload
    [root@VM-12-4-centos ca_key]# systemctl restart docker
    [root@VM-12-4-centos ca_key]# systemctl status docker
    ● docker.service - Docker Application Container Engine
       Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/docker.service; enabled; vendor preset: disabled)
       Active: active (running) since Mon 2023-04-10 14:07:15 CST; 9s ago
         Docs: https://docs.docker.com
     Main PID: 5392 (dockerd)
        Tasks: 50
       Memory: 43.2M
       CGroup: /system.slice/docker.service
               ├─5392 /usr/bin/dockerd --tlsverify --tlscacert=/www/server/docker/ca_key/ca.pem --tlscert=/www/server/docker/ca_key/server-cert.pem --tlskey=/www/server/docker/ca_key/server-key...
               ├─5585 /usr/bin/docker-proxy -proto tcp -host-ip 0.0.0.0 -host-port 3303 -container-ip 172.18.1.30 -container-port 3306
               ├─5591 /usr/bin/docker-proxy -proto tcp -host-ip :: -host-port 3303 -container-ip 172.18.1.30 -container-port 3306
               ├─5603 /usr/bin/docker-proxy -proto tcp -host-ip 0.0.0.0 -host-port 9000 -container-ip 172.17.0.2 -container-port 9000
               ├─5608 /usr/bin/docker-proxy -proto tcp -host-ip :: -host-port 9000 -container-ip 172.17.0.2 -container-port 9000
               ├─5713 /usr/bin/docker-proxy -proto tcp -host-ip 0.0.0.0 -host-port 8848 -container-ip 172.18.1.48 -container-port 8848
               └─5718 /usr/bin/docker-proxy -proto tcp -host-ip :: -host-port 8848 -container-ip 172.18.1.48 -container-port 8848

## IDEA远程连接测试 ##

将服务器中的如下四个证书文件下载到本地，并创建文件夹存放。

![6f776c4c7c764d599079c96d808d70fe.png][]

然后在IDEA中配置docker证书地址与远程连接配置。证书文件夹就是本地存放那四个证书文件的本地目录。

![4aa3afd7edf84a2cb467e670ad84c86c.png][]

![66d2620bf2f84713ac1b1877f3671648.png][]

看到下面的**连接成功**就证明IDEA已经与远程Docker连接成功，就可以在项目中用Docker进行协同操作了。

## 后记 ##

看了这么一大串配置流程，一步一步来操作显然非常麻烦，而且大多操作其实完全可以进行封装使用，因此将创建证书的操作用脚本封装起来用才能事半功倍。具体的脚本和使用方法已经放到笔者资源里了。有需求自取即可~

[Link 1]: https://docs.docker.com/config/daemon/remote-access/
[f7d0995310b64df3a82249979ed97c32.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/f7d0995310b64df3a82249979ed97c32.png
[4a8c5e9ea0704535991aaf7bff59236a.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/4a8c5e9ea0704535991aaf7bff59236a.png
[6f776c4c7c764d599079c96d808d70fe.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/6f776c4c7c764d599079c96d808d70fe.png
[4aa3afd7edf84a2cb467e670ad84c86c.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/4aa3afd7edf84a2cb467e670ad84c86c.png
[66d2620bf2f84713ac1b1877f3671648.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/66d2620bf2f84713ac1b1877f3671648.png