以非 root 用户身份运行 Docker 守护进程（无根模式）

无根模式允许以非 root 用户身份运行 Docker 守护进程和容器，以减轻守护进程和容器运行时中潜在的漏洞。

只要满足 先决条件，即使在安装 Docker 守护进程期间，无根模式也不需要 root 权限。

工作原理

无根模式在用户命名空间内执行 Docker 守护进程和容器。这与 userns-remap 模式 非常相似，不同之处在于，使用 userns-remap 模式，守护进程本身使用 root 权限运行，而在无根模式下，守护进程和容器都以无 root 权限运行。

无根模式不使用具有 SETUID 位或文件功能的二进制文件，除了 newuidmap 和 newgidmap，它们是允许在用户命名空间中使用多个 UID/GID 所必需的。

先决条件

• 您必须在主机上安装 newuidmap 和 newgidmap。在大多数发行版上，这些命令由 uidmap 包提供。

• /etc/subuid 和 /etc/subgid 应为用户包含至少 65,536 个从属 UID/GID。在以下示例中，用户 testuser 具有 65,536 个从属 UID/GID（231072-296607）。

$ id -u
1001
$ whoami
testuser
$ grep ^$(whoami): /etc/subuid
testuser:231072:65536
$ grep ^$(whoami): /etc/subgid
testuser:231072:65536

发行版特定提示

提示

建议您使用 Ubuntu 内核。

已知限制

• 仅支持以下存储驱动程序
  • overlay2（仅当使用内核 5.11 或更高版本运行时，或 Ubuntu 风格的内核）
  • fuse-overlayfs（仅当使用内核 4.18 或更高版本运行时，并且已安装 fuse-overlayfs）
  • btrfs（仅当使用内核 4.18 或更高版本运行时，或 ~/.local/share/docker 使用 user_subvol_rm_allowed 挂载选项挂载）
  • vfs
• 仅当使用 cgroup v2 和 systemd 运行时，才支持 Cgroup。请参阅 限制资源。
• 不支持以下功能
  • AppArmor
  • 检查点
  • 覆盖网络
  • 暴露 SCTP 端口
• 要使用 ping 命令，请参阅 路由 ping 数据包。
• 要暴露特权 TCP/UDP 端口（< 1024），请参阅 暴露特权端口。
• docker inspect 中显示的 IPAddress 在 RootlessKit 的网络命名空间内是命名空间的。这意味着，如果不使用 nsenter 进入网络命名空间，则无法从主机访问该 IP 地址。
• 主机网络（docker run --net=host）也在 RootlessKit 内部进行命名空间。
• 不支持将 NFS 挂载为 docker "data-root"。此限制不是无根模式特有的。

安装

注意

如果系统范围内的 Docker 守护进程已在运行，请考虑将其禁用

$ sudo systemctl disable --now docker.service docker.socket
$ sudo rm /var/run/docker.sock

如果您选择不关闭 docker 服务和套接字，则需要在下节中使用 --force 参数。没有已知问题，但在您关闭和禁用之前，您仍在运行有根 Docker。

$ dockerd-rootless-setuptool.sh install
[INFO] Creating /home/testuser/.config/systemd/user/docker.service
...
[INFO] Installed docker.service successfully.
[INFO] To control docker.service, run: `systemctl --user (start|stop|restart) docker.service`
[INFO] To run docker.service on system startup, run: `sudo loginctl enable-linger testuser`

[INFO] Make sure the following environment variables are set (or add them to ~/.bashrc):

export PATH=/usr/bin:$PATH
export DOCKER_HOST=unix:///run/user/1000/docker.sock

$ sudo apt-get install -y docker-ce-rootless-extras

$ curl -fsSL https://get.docker.com/rootless | sh
...
[INFO] Creating /home/testuser/.config/systemd/user/docker.service
...
[INFO] Installed docker.service successfully.
[INFO] To control docker.service, run: `systemctl --user (start|stop|restart) docker.service`
[INFO] To run docker.service on system startup, run: `sudo loginctl enable-linger testuser`

[INFO] Make sure the following environment variables are set (or add them to ~/.bashrc):

export PATH=/home/testuser/bin:$PATH
export DOCKER_HOST=unix:///run/user/1000/docker.sock

如果您遇到错误，请参阅 故障排除。

卸载

要删除 Docker 守护程序的 systemd 服务，请运行 `dockerd-rootless-setuptool.sh uninstall`。

$ dockerd-rootless-setuptool.sh uninstall
+ systemctl --user stop docker.service
+ systemctl --user disable docker.service
Removed /home/testuser/.config/systemd/user/default.target.wants/docker.service.
[INFO] Uninstalled docker.service
[INFO] This uninstallation tool does NOT remove Docker binaries and data.
[INFO] To remove data, run: `/usr/bin/rootlesskit rm -rf /home/testuser/.local/share/docker`

如果您已将 PATH 和 DOCKER_HOST 环境变量添加到 `~/.bashrc`，请取消设置它们。

要删除数据目录，请运行 `rootlesskit rm -rf ~/.local/share/docker`。

要删除二进制文件，如果您使用包管理器安装了 Docker，请删除 `docker-ce-rootless-extras` 包。如果您使用 https://get.docker.com/rootless （无需包安装）安装 Docker，请删除 `~/bin` 下的二进制文件。

$ cd ~/bin
$ rm -f containerd containerd-shim containerd-shim-runc-v2 ctr docker docker-init docker-proxy dockerd dockerd-rootless-setuptool.sh dockerd-rootless.sh rootlesskit rootlesskit-docker-proxy runc vpnkit

使用

守护进程

$ systemctl --user start docker

$ systemctl --user enable docker
$ sudo loginctl enable-linger $(whoami)

有关目录路径的说明

• 默认情况下，套接字路径设置为 `$XDG_RUNTIME_DIR/docker.sock`。`$XDG_RUNTIME_DIR` 通常设置为 `/run/user/$UID`。
• 默认情况下，数据目录设置为 `~/.local/share/docker`。数据目录不能位于 NFS 上。
• 默认情况下，守护程序配置目录设置为 `~/.config/docker`。此目录与客户端使用的 `~/.docker` 不同。

客户端

您需要显式指定套接字路径或 CLI 上下文。

要使用 `$DOCKER_HOST` 指定套接字路径

$ export DOCKER_HOST=unix://$XDG_RUNTIME_DIR/docker.sock
$ docker run -d -p 8080:80 nginx

要使用 `docker context` 指定 CLI 上下文

$ docker context use rootless
rootless
Current context is now "rootless"
$ docker run -d -p 8080:80 nginx

最佳实践

无根 Docker in Docker

要在“有根”Docker 中运行无根 Docker，请使用 `docker:<version>-dind-rootless` 映像，而不是 `docker:<version>-dind`。

$ docker run -d --name dind-rootless --privileged docker:25.0-dind-rootless

`docker:<version>-dind-rootless` 映像以非 root 用户（UID 1000）运行。但是，需要 `--privileged` 来禁用 seccomp、AppArmor 和挂载掩码。

通过 TCP 暴露 Docker API 套接字

要通过 TCP 公开 Docker API 套接字，您需要使用 `DOCKERD_ROOTLESS_ROOTLESSKIT_FLAGS="-p 0.0.0.0:2376:2376/tcp"` 启动 `dockerd-rootless.sh`。

$ DOCKERD_ROOTLESS_ROOTLESSKIT_FLAGS="-p 0.0.0.0:2376:2376/tcp" \
  dockerd-rootless.sh \
  -H tcp://0.0.0.0:2376 \
  --tlsverify --tlscacert=ca.pem --tlscert=cert.pem --tlskey=key.pem

通过 SSH 暴露 Docker API 套接字

要通过 SSH 公开 Docker API 套接字，您需要确保在远程主机上设置了 `$DOCKER_HOST`。

$ ssh -l <REMOTEUSER> <REMOTEHOST> 'echo $DOCKER_HOST'
unix:///run/user/1001/docker.sock
$ docker -H ssh://<REMOTEUSER>@<REMOTEHOST> run ...

路由 ping 数据包

在某些发行版中，`ping` 默认情况下无法使用。

将 `net.ipv4.ping_group_range = 0 2147483647` 添加到 `etc/sysctl.conf`（或 `etc/sysctl.d`）并运行 `sudo sysctl --system` 以允许使用 `ping`。

暴露特权端口

要公开特权端口（< 1024），请在 `rootlesskit` 二进制文件上设置 `CAP_NET_BIND_SERVICE` 并重新启动守护程序。

$ sudo setcap cap_net_bind_service=ep $(which rootlesskit)
$ systemctl --user restart docker

或者将 `net.ipv4.ip_unprivileged_port_start=0` 添加到 `etc/sysctl.conf`（或 `etc/sysctl.d`）并运行 `sudo sysctl --system`。

限制资源

仅当使用 cgroup v2 和 systemd 运行时，才支持使用与 cgroup 相关的 `docker run` 标志（如 `--cpus`、`--memory`、`--pids-limit`）限制资源。请参阅 更改 cgroup 版本 以启用 cgroup v2。

如果 `docker info` 显示 `none` 作为 `Cgroup Driver`，则不满足这些条件。当不满足这些条件时，无根模式会忽略与 cgroup 相关的 `docker run` 标志。请参阅 无需 cgroup 限制资源 以了解解决方法。

如果 `docker info` 显示 `systemd` 作为 `Cgroup Driver`，则满足这些条件。但是，通常情况下，默认情况下只有 `memory` 和 `pids` 控制器被委托给非 root 用户。

$ cat /sys/fs/cgroup/user.slice/user-$(id -u).slice/user@$(id -u).service/cgroup.controllers
memory pids

要允许委托所有控制器，您需要更改 systemd 配置，如下所示：

# mkdir -p /etc/systemd/system/[email protected]
# cat > /etc/systemd/system/[email protected]/delegate.conf << EOF
[Service]
Delegate=cpu cpuset io memory pids
EOF
# systemctl daemon-reload

注意

委托 `cpuset` 需要 systemd 244 或更高版本。

无需 cgroup 限制资源

即使 cgroup 不可用，您仍然可以使用传统的 `ulimit` 和 cpulimit，尽管它们在进程粒度而不是容器粒度上工作，并且可以被容器进程任意禁用。

例如

• 要将 CPU 使用率限制为 0.5 个核心（类似于 `docker run --cpus 0.5`）：`docker run <IMAGE> cpulimit --limit=50 --include-children <COMMAND>`

• 要将最大 VSZ 限制为 64MiB（类似于 `docker run --memory 64m`）：`docker run <IMAGE> sh -c "ulimit -v 65536; <COMMAND>" `

• 要将每个命名空间 UID 2000 的最大进程数限制为 100（类似于 `docker run --pids-limit=100`）：`docker run --user 2000 --ulimit nproc=100 <IMAGE> <COMMAND>`

故障排除

系统上存在 systemd 时无法使用 systemd 进行安装

$ dockerd-rootless-setuptool.sh install
[INFO] systemd not detected, dockerd-rootless.sh needs to be started manually:
...

如果您通过 `sudo su` 切换到您的用户，`rootlesskit` 无法正确检测到 systemd。对于无法登录的用户，您必须使用 `machinectl` 命令，该命令是 `systemd-container` 包的一部分。安装 `systemd-container` 后，使用以下命令切换到 `myuser`

$ sudo machinectl shell myuser@

其中 `myuser@` 是您想要使用的用户名，`@` 表示这台机器。

启动 Docker 守护进程时出现错误

[rootlesskit:parent] error: failed to start the child: fork/exec /proc/self/exe: operation not permitted

此错误主要发生在 `proc/sys/kernel/unprivileged_userns_clone` 的值为 0 时

$ cat /proc/sys/kernel/unprivileged_userns_clone
0

要解决此问题，请将 `kernel.unprivileged_userns_clone=1` 添加到 `etc/sysctl.conf`（或 `etc/sysctl.d`）并运行 `sudo sysctl --system`。

[rootlesskit:parent] error: failed to start the child: fork/exec /proc/self/exe: no space left on device

此错误主要发生在 `proc/sys/user/max_user_namespaces` 的值过小时

$ cat /proc/sys/user/max_user_namespaces
0

要解决此问题，请将 `user.max_user_namespaces=28633` 添加到 `etc/sysctl.conf`（或 `etc/sysctl.d`）并运行 `sudo sysctl --system`。

[rootlesskit:parent] error: failed to setup UID/GID map: failed to compute uid/gid map: No subuid ranges found for user 1001 ("testuser")

此错误发生在未配置 `etc/subuid` 和 `etc/subgid` 时。请参阅 先决条件。

无法获取 XDG_RUNTIME_DIR

此错误发生在未设置 `$XDG_RUNTIME_DIR` 时。

在非 systemd 主机上，您需要创建一个目录，然后设置路径

$ export XDG_RUNTIME_DIR=$HOME/.docker/xrd
$ rm -rf $XDG_RUNTIME_DIR
$ mkdir -p $XDG_RUNTIME_DIR
$ dockerd-rootless.sh

注意

您必须在每次注销时删除该目录。

在 systemd 主机上，使用 `pam_systemd` 登录主机（见下文）。该值会自动设置为 `/run/user/$UID`，并在每次注销时清理。

`systemctl --user` 失败，显示“无法连接到总线：没有此类文件或目录”

此错误主要发生在您使用 `sudo` 从 root 用户切换到非 root 用户时

# sudo -iu testuser
$ systemctl --user start docker
Failed to connect to bus: No such file or directory

您需要使用 `pam_systemd` 登录，而不是使用 `sudo -iu <USERNAME>`。例如

• 通过图形控制台登录
• ssh <USERNAME>@localhost
• machinectl shell <USERNAME>@

守护程序不会自动启动

您需要 `sudo loginctl enable-linger $(whoami)` 来启用守护程序自动启动。请参阅 用法。

iptables 失败：iptables -t nat -N DOCKER: 致命错误：无法打开锁文件 /run/xtables.lock：权限被拒绝

当主机上启用了 SELinux 时，此错误可能会发生在较旧版本的 Docker 中。

Docker 20.10.8 中已修复此问题。对于较旧版本的 Docker，已知的解决方法是运行以下命令来禁用 `iptables` 的 SELinux

$ sudo dnf install -y policycoreutils-python-utils && sudo semanage permissive -a iptables_t

docker pull 错误

docker: 无法注册层：错误处理 tar 文件（退出状态 1）：lchown <FILE>: 无效参数

此错误发生在 `etc/subuid` 或 `etc/subgid` 中可用条目数量不足时。所需的条目数量因映像而异。但是，对于大多数映像来说，65,536 个条目就足够了。请参阅 先决条件。

docker: 无法注册层：ApplyLayer 退出状态 1 stdout: stderr: lchown <FILE>: 操作不被允许

此错误主要发生在 `~/.local/share/docker` 位于 NFS 上时。

一个解决方法是在 `~/.config/docker/daemon.json` 中指定非 NFS 的 `data-root` 目录，如下所示：

{"data-root":"/somewhere-out-of-nfs"}

docker run 错误

docker: 来自守护程序的错误响应：OCI 运行时创建失败：...: 读取 unix @->/run/systemd/private: 读取：连接被对端重置：未知。

此错误主要发生在 cgroup v2 主机上，当用户的 dbus 守护程序未运行时。

$ systemctl --user is-active dbus
inactive

$ docker run hello-world
docker: Error response from daemon: OCI runtime create failed: container_linux.go:380: starting container process caused: process_linux.go:385: applying cgroup configuration for process caused: error while starting unit "docker
-931c15729b5a968ce803784d04c7421f791d87e5ca1891f34387bb9f694c488e.scope" with properties [{Name:Description Value:"libcontainer container 931c15729b5a968ce803784d04c7421f791d87e5ca1891f34387bb9f694c488e"} {Name:Slice Value:"use
r.slice"} {Name:PIDs Value:@au [4529]} {Name:Delegate Value:true} {Name:MemoryAccounting Value:true} {Name:CPUAccounting Value:true} {Name:IOAccounting Value:true} {Name:TasksAccounting Value:true} {Name:DefaultDependencies Val
ue:false}]: read unix @->/run/systemd/private: read: connection reset by peer: unknown.

要解决此问题，请运行 `sudo apt-get install -y dbus-user-session` 或 `sudo dnf install -y dbus-daemon`，然后重新登录。

如果错误仍然存在，请尝试运行 `systemctl --user enable --now dbus`（无需 sudo）。

`--cpus`、`--memory` 和 `--pids-limit` 被忽略

这是 cgroup v1 模式下的预期行为。要使用这些标志，主机需要配置为启用 cgroup v2。有关更多信息，请参阅 限制资源。

网络错误

本节提供无根模式下网络故障排除的提示。

无根模式下的网络通过 RootlessKit 中的网络和端口驱动程序支持。网络性能和特性取决于您使用的网络和端口驱动程序的组合。如果您遇到与网络相关的意外行为或性能问题，请查看下表，该表显示了 RootlessKit 支持的配置，以及它们之间的比较

有关解决特定网络问题的详细信息，请参阅

• docker run -p 失败，出现 无法公开特权端口
• Ping 不起作用
• docker inspect 中显示的 IPAddress 不可达
• --net=host 不会在主机网络命名空间中监听端口
• 网络速度慢
• docker run -p 不会传播源 IP 地址

docker run -p 失败，出现 无法公开特权端口

当指定特权端口（< 1024）作为主机端口时，docker run -p 会出现此错误。

$ docker run -p 80:80 nginx:alpine
docker: Error response from daemon: driver failed programming external connectivity on endpoint focused_swanson (9e2e139a9d8fc92b37c36edfa6214a6e986fa2028c0cc359812f685173fa6df7): Error starting userland proxy: error while calling PortManager.AddPort(): cannot expose privileged port 80, you might need to add "net.ipv4.ip_unprivileged_port_start=0" (currently 1024) to /etc/sysctl.conf, or set CAP_NET_BIND_SERVICE on rootlesskit binary, or choose a larger port number (>= 1024): listen tcp 0.0.0.0:80: bind: permission denied.

遇到此错误时，请考虑使用非特权端口。例如，使用 8080 而不是 80。

$ docker run -p 8080:80 nginx:alpine

要允许公开特权端口，请参阅 公开特权端口。

Ping 不起作用

当 /proc/sys/net/ipv4/ping_group_range 设置为 1 0 时，Ping 不起作用

$ cat /proc/sys/net/ipv4/ping_group_range
1       0

有关详细信息，请参阅 路由 Ping 数据包。

docker inspect 中显示的 IPAddress 不可达

这是预期的行为，因为守护进程在 RootlessKit 的网络命名空间内命名空间化。请改用 docker run -p。

--net=host 不会在主机网络命名空间中监听端口

这是预期的行为，因为守护进程在 RootlessKit 的网络命名空间内命名空间化。请改用 docker run -p。

网络速度慢

无根模式下的 Docker 使用 slirp4netns 作为默认网络堆栈，如果安装了 slirp4netns v0.4.0 或更高版本。如果未安装 slirp4netns，Docker 将回退到 VPNKit。安装 slirp4netns 可以提高网络吞吐量。

有关 RootlessKit 网络驱动程序的更多信息，请参阅 RootlessKit 文档。

此外，更改 MTU 值可能会提高吞吐量。MTU 值可以通过创建 ~/.config/systemd/user/docker.service.d/override.conf 来指定，其内容如下

[Service]
Environment="DOCKERD_ROOTLESS_ROOTLESSKIT_MTU=<INTEGER>"

然后重启守护进程

$ systemctl --user daemon-reload
$ systemctl --user restart docker

docker run -p 不会传播源 IP 地址

这是因为无根模式下的 Docker 默认使用 RootlessKit 的 内置 端口驱动程序，该驱动程序不支持源 IP 传播。要启用源 IP 传播，您可以

• 使用 slirp4netns RootlessKit 端口驱动程序
• 使用 pasta RootlessKit 网络驱动程序，以及 隐式 端口驱动程序

pasta 网络驱动程序是实验性的，但与 slirp4netns 端口驱动程序相比，它提供了更高的吞吐量性能。pasta 驱动程序需要 Docker Engine 版本 25.0 或更高版本。

要更改 RootlessKit 网络配置

1. 在 ~/.config/systemd/user/docker.service.d/override.conf 中创建一个文件。

2. 根据您想要使用的配置添加以下内容

   • slirp4netns

     [Service]
     Environment="DOCKERD_ROOTLESS_ROOTLESSKIT_NET=slirp4netns"
     Environment="DOCKERD_ROOTLESS_ROOTLESSKIT_PORT_DRIVER=slirp4netns"

   • pasta 网络驱动程序，以及 隐式 端口驱动程序

     [Service]
     Environment="DOCKERD_ROOTLESS_ROOTLESSKIT_NET=pasta"
     Environment="DOCKERD_ROOTLESS_ROOTLESSKIT_PORT_DRIVER=implicit"

3. 重启守护进程

   $ systemctl --user daemon-reload
   $ systemctl --user restart docker
   

有关 RootlessKit 网络选项的更多信息，请参阅

• 网络驱动程序
• 端口驱动程序

调试技巧

进入 dockerd 命名空间

dockerd-rootless.sh 脚本在其自己的用户、挂载和网络命名空间中执行 dockerd。

为了调试，您可以通过运行 nsenter -U --preserve-credentials -n -m -t $(cat $XDG_RUNTIME_DIR/docker.pid) 进入命名空间。