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10 melhores práticas para aplicações Node.js em containers com Docker

oieduardorabelo profile image Eduardo Rabelo ・24 min read

Você está procurando as melhores práticas sobre como construir imagens Docker Node.js para seus aplicativos? Então você veio ao lugar certo!

O artigo a seguir fornece diretrizes de nível de produção para a construção de imagens Docker Node.js otimizadas e seguras. Você achará dicas úteis, independentemente do aplicativo Node.js que pretende construir. Este artigo será útil para você se:

  • Seu objetivo é construir um aplicativo de front-end usando recursos de Node.js para renderização do lado do servidor (SSR) em React.
  • Você está procurando conselhos sobre como construir corretamente uma imagem Docker Node.js para seus micros-serviços, executando Fastify, NestJS ou outros frameworks.

Por que resolvi escrevi este guia sobre a criação de contêineres de aplicativos web em Docker Node.js?

Pode parecer "ainda mais um artigo sobre" como construir imagens Docker para aplicativos Node.js, mas muitos exemplos que vimos em blogs são muito simplistas e têm como objetivo apenas orientá-lo no básico de ter uma imagem Docker Node.js executando um aplicativo , sem consideração cuidadosa de segurança e práticas recomendadas para construir imagens Docker do Node.js.

Vamos aprender como colocar em um contêiner os aplicativos Node.js, passo a passo, começando com um Dockerfile simples e funcional, entendendo as armadilhas e inseguranças de cada diretiva do Dockerfile e, em seguida, corrigindo-o.

Clique aqui para ver o cheatsheet.

Uma compilação de imagem Docker Node.js simples

A maioria dos artigos de blog que vimos começa e termina nas linhas das seguintes instruções básicas do Dockerfile para a construção de imagens Node.js do Docker:

FROM node
WORKDIR /usr/src/app
COPY . /usr/src/app
RUN npm install
CMD "npm" "start"
Enter fullscreen mode Exit fullscreen mode

Copie-o para um arquivo denominado Dockerfile e execute-o.

$ docker build . -t nodejs-tutorial
$ docker run -p 3000:3000 nodejs-tutorial
Enter fullscreen mode Exit fullscreen mode

É simples e funciona.

O único problema? Ele está cheio de erros e práticas inadequadas para a construção de imagens Docker do Node.js. Evite o exemplo acima de todas as maneiras.

Vamos começar a melhorar este Dockerfile para que possamos construir aplicativos Node.js otimizados com o Docker.

Você pode acompanhar este tutorial clonando este repositório.

1. Use tags explícitas e determinísticas de imagem base do Docker

Pode parecer uma escolha óbvia para construir sua imagem com base na imagem node do Docker, mas o que você realmente está puxando quando constrói a imagem? As imagens do Docker são sempre referenciadas por tags e, quando você não especifica uma tag como padrão, a :latest tag é usada.

Portanto, ao especificar o seguinte em seu Dockerfile, você sempre constrói a versão mais recente da imagem Docker que foi enviada pelo grupo de trabalho Docker Node.js:

FROM node
Enter fullscreen mode Exit fullscreen mode

As deficiências da construção com base na imagem node padrão são as seguintes:

  1. As compilações de imagens do Docker são inconsistentes. Assim como estamos usando lockfiles para obter um comportamento do npm install determinístico toda vez que instalamos pacotes npm, também gostaríamos de obter compilações de imagens docker determinísticas. Se construirmos a imagem FROM node - o que efetivamente significa a tag node:latest - então cada construção puxará uma imagem Docker recém-construída do node. Não queremos introduzir esse tipo de comportamento não determinístico.
  2. A imagem node do Docker é baseada em um sistema operacional completo, cheio de bibliotecas e ferramentas que você pode ou não precisar para executar seu aplicativo Node.js. Isso tem duas desvantagens. Em primeiro lugar, uma imagem maior significa um tamanho de download maior que, além de aumentar a necessidade de armazenamento, significa mais tempo para baixar e reconstruir a imagem. Em segundo lugar, significa que você está potencialmente introduzindo vulnerabilidades de segurança, que podem existir em todas essas bibliotecas e ferramentas, na imagem.

Na verdade, a imagem node do Docker é bastante grande e inclui centenas de vulnerabilidades de segurança de diferentes tipos e severidades. Se você estiver usando, então, por padrão, seu ponto de partida será uma linha de base de 642 vulnerabilidades de segurança e centenas de megabytes de dados de imagem baixados em cada pull e build.

As recomendações para construir melhores imagens do Docker são:

  1. Use imagens pequenas do Docker - isso resultará em uma imagem de software menor do Docker, reduzindo os vetores de vulnerabilidade em potencial, e com um tamanho menor, irá acelerar o processo de construção da imagem.
  2. Use digests de imagem do Docker, que é o hash SHA256 estático da imagem. Isso garante que você esteja obtendo compilações de imagem Docker determinísticas a partir da imagem base.

Com base nisso, vamos garantir que usamos a versão Long Term Support (LTS) do Node.js e o alpine, que é o tipo mínimo de imagem para ter o menor tamanho e uma imagem de software menor:

FROM node:lts-alpine
Enter fullscreen mode Exit fullscreen mode

No entanto, esta diretiva de imagem de base ainda puxará novas compilações dessa tag. Podemos encontrar o hash SHA256 para ele no Docker Hub da tag Node.js , ou executando o seguinte comando e localizando o Digest no print de saída:

$ docker pull node:lts-alpine
lts-alpine: Pulling from library/node
0a6724ff3fcd: Already exists
9383f33fa9f3: Already exists
b6ae88d676fe: Already exists
565e01e00588: Already exists
Digest: sha256:b2da3316acdc2bec442190a1fe10dc094e7ba4121d029cb32075ff59bb27390a
Status: Downloaded newer image for node:lts-alpine
docker.io/library/node:lts-alpine
Enter fullscreen mode Exit fullscreen mode

Outra maneira de encontrar o hash SHA256 é executando o seguinte comando:

$ docker images --digests
REPOSITORY                     TAG              DIGEST                                                                    IMAGE ID       CREATED             SIZE
node                           lts-alpine       sha256:b2da3316acdc2bec442190a1fe10dc094e7ba4121d029cb32075ff59bb27390a   51d926a5599d   2 weeks ago         116MB
Enter fullscreen mode Exit fullscreen mode

Agora podemos atualizar o Dockerfile para esta imagem Docker Node.js da seguinte maneira:

FROM node@sha256:b2da3316acdc2bec442190a1fe10dc094e7ba4121d029cb32075ff59bb27390a
WORKDIR /usr/src/app
COPY . /usr/src/app
RUN npm install
CMD "npm" "start"
Enter fullscreen mode Exit fullscreen mode

No entanto, o Dockerfile acima especifica apenas o nome da imagem Node.js Docker sem uma tag de imagem, o que cria ambigüidade para qual tag de imagem exata está sendo usada - não é legível, é difícil de manter e não cria uma boa experiência de desenvolvedor.

Vamos corrigir isso atualizando o Dockerfile, fornecendo a tag de imagem de base completa para a versão Node.js que corresponde a esse hash SHA256:

FROM node:lts-alpine@sha256:b2da3316acdc2bec442190a1fe10dc094e7ba4121d029cb32075ff59bb27390a
WORKDIR /usr/src/app
COPY . /usr/src/app
RUN npm install
CMD "npm" "start"
Enter fullscreen mode Exit fullscreen mode

2. Instale apenas dependências de produção na imagem Docker Node.js

A seguinte diretiva do Dockerfile instala todas as dependências no contêiner, incluindo as devDependencies que não são necessárias para que um aplicativo em diretriz de produção funcione. Ele adiciona um risco de segurança desnecessário de pacotes usados ​​como dependências de desenvolvimento, além de aumentar o tamanho da imagem desnecessariamente.

RUN npm install
Enter fullscreen mode Exit fullscreen mode

Se você seguiu meu guia anterior sobre as 10 melhores práticas de segurança com npm, então sabe que podemos impor compilações determinísticas com npm ci. Isso evita surpresas em um fluxo de integração contínua (CI) porque ele é interrompido se qualquer desvio do lockfile acontecer.

No caso da construção de uma imagem Docker para produção, queremos garantir que instalaremos apenas dependências de produção de maneira determinística, e isso nos leva à seguinte prática recomendada para instalar dependências npm em uma imagem de contêiner:

RUN npm ci --only=production
Enter fullscreen mode Exit fullscreen mode

O conteúdo atualizado do Dockerfile neste estágio é o seguinte:

FROM node:lts-alpine@sha256:b2da3316acdc2bec442190a1fe10dc094e7ba4121d029cb32075ff59bb27390a
WORKDIR /usr/src/app
COPY . /usr/src/app
RUN npm ci --only=production
CMD "npm" "start"
Enter fullscreen mode Exit fullscreen mode

3. Otimize as ferramentas do Node.js para produção

Ao construir sua imagem Docker Node.js para produção, você deseja garantir que todas as estruturas e bibliotecas estejam usando as configurações ideais para desempenho e segurança.

Isso nos leva a adicionar a seguinte diretiva Dockerfile:

ENV NODE_ENV production
Enter fullscreen mode Exit fullscreen mode

À primeira vista, isso parece redundante, uma vez que já especificamos apenas dependências de produção na fase de npm install - então, por que isso é necessário?

Os desenvolvedores geralmente associam a configuração NODE_ENV=production como variável de ambiente na instalação de dependências relacionadas à produção, no entanto, essa configuração também tem outros efeitos dos quais precisamos estar cientes.

Algumas estruturas e bibliotecas só podem ativar a configuração otimizada adequada para produção se essa variável de ambiente NODE_ENV for definida como production. Deixando de lado nossa opinião sobre se esta é uma prática boa ou má para os frameworks, é importante saber disso.

Como exemplo, a documentação do Express descreve a importância de definir esta variável de ambiente para permitir o desempenho e otimizações relacionadas à segurança:

O impacto do desempenho da variável NODE_ENV pode ser muito significativo.

O pessoal da Dynatrace publicou uma postagem de blog que detalha os efeitos drásticos da omissão de NODE_ENV em seus aplicativos Express .

Muitas outras bibliotecas nas quais você depende também podem esperar que essa variável seja definida, portanto, devemos definir isso em nosso Dockerfile.

O Dockerfile atualizado agora deve ser lido da seguinte maneira com a configuração da variável de ambiente NODE_ENV incluída:

FROM node:lts-alpine@sha256:b2da3316acdc2bec442190a1fe10dc094e7ba4121d029cb32075ff59bb27390a
ENV NODE_ENV production
WORKDIR /usr/src/app
COPY . /usr/src/app
RUN npm ci --only=production
CMD "npm" "start"
Enter fullscreen mode Exit fullscreen mode

4. Não execute contêineres como root

O princípio do menor privilégio é um controle de segurança de longa data desde os primeiros dias do Unix e devemos sempre seguir isso quando estivermos executando nossos aplicativos Node.js em contêiner.

A avaliação da ameaça é bastante direta - se um invasor for capaz de comprometer o aplicativo de uma forma que permita a injeção de comandos ou a travessia do caminho do diretório , eles serão invocados com o usuário que está rodando o processo do aplicativo. Se esse processo for root, eles podem fazer praticamente tudo dentro do contêiner, incluindo tentar escapar do contêiner ou aumentar o privilégio . Por que queremos arriscar? Você está certo, nós não queremos!

Repita comigo: "amigos não deixam amigos rodarem containers como root!"

A imagem oficial node no Docker, bem como as suas variantes como alpine, inclui um usuário com menos privilégios com o mesmo nome: node. No entanto, não é suficiente apenas executar o processo como node. Por exemplo, o seguinte pode não ser ideal para um aplicativo funcionar bem:

USER node
CMD "npm" "start"
Enter fullscreen mode Exit fullscreen mode

A razão para isso é que a diretiva USER no Dockerfile apenas garante que o processo seja propriedade do usuário node. E quanto a todos os arquivos que copiamos anteriormente com a instrução COPY? Eles são propriedade do root. É assim que o Docker funciona por padrão.

A maneira completa e adequada de descartar privilégios é a seguinte, mostrando também nossas práticas atualizadas do Dockerfile até este ponto:

FROM node:lts-alpine@sha256:b2da3316acdc2bec442190a1fe10dc094e7ba4121d029cb32075ff59bb27390a
ENV NODE_ENV production
WORKDIR /usr/src/app
COPY --chown=node:node . /usr/src/app
RUN npm ci --only=production
USER node
CMD "npm" "start"
Enter fullscreen mode Exit fullscreen mode

5. Manipule eventos de maneira adequada para encerrar com segurança um aplicativo Docker Node.js

Um dos erros mais comuns que vejo em blogs e artigos sobre a criação de contêineres de aplicativos Node.js, e durante a execução em contêineres Docker, é a maneira como eles invocam o processo. Todos os itens a seguir e suas variantes são padrões ruins que você deve evitar:

  • CMD “npm” “start”
  • CMD [“yarn”, “start”]
  • CMD “node” “server.js”
  • CMD “start-app.sh”

Vamos mais a fundo! Vou explicar as diferenças entre eles e por que são todos padrões a serem evitados.

As seguintes preocupações são fundamentais para entender o contexto para executar e encerrar adequadamente os aplicativos Docker do Node.js.

  1. Um mecanismo de orquestração, como Docker Swarm, Kubernetes ou mesmo apenas o próprio mecanismo Docker, precisa de uma maneira de enviar sinais para o processo no contêiner. Na maioria das vezes, são sinais para encerrar um aplicativo, como SIGTERM e SIGKILL.
  2. O processo pode ser executado indiretamente e, se isso acontecer, nem sempre é garantido que receberá esses sinais.
  3. O kernel do Linux trata os processos executados como processos ID 1 (PID) de maneira diferente de qualquer outro ID de processo.

Equipado com esse conhecimento, vamos começar a investigar as maneiras de invocar o processo para um contêiner, começando com o exemplo do Dockerfile que estamos construindo:

CMD "npm" "start"
Enter fullscreen mode Exit fullscreen mode

A advertência aqui é dupla. Em primeiro lugar, estamos indiretamente executando a aplicação node, invocando diretamente o cliente npm. Quem pode dizer que o npm CLI encaminha todos os eventos para o tempo de execução do node? Na verdade não funciona, e podemos testar isso facilmente.

Certifique-se de que em seu aplicativo Node.js você defina um manipulador de eventos para o sinal SIGHUP que registra no console toda vez que você envia um evento. Um exemplo de código simples deve ser o seguinte:

function handle(signal) {
   console.log(`*^!@4=> Received event: ${signal}`)
}
process.on('SIGHUP', handle)
Enter fullscreen mode Exit fullscreen mode

Em seguida, execute o contêiner e, quando estiver ativado, envie especificamente o sinal SIGHUP usando a docker CLI e a linha de comando especial --signal:

$ docker kill --signal=SIGHUP elastic_archimedes
Enter fullscreen mode Exit fullscreen mode

Não aconteceu nada, certo? Isso ocorre porque o cliente npm não encaminha nenhum sinal para o processo do node que ele gerou.

A outra ressalva tem a ver com as diferentes maneiras pelas quais você pode especificar a diretiva CMD no Dockerfile. Existem duas maneiras, e elas não são a mesma:

  1. a notação shellform, na qual o contêiner gera um interpretador de shell que envolve o processo. Nesses casos, o shell pode não encaminhar corretamente os sinais para o seu processo.
  2. a notação execform, que gera diretamente um processo sem envolvê-lo em um shell. Ele é especificado usando a notação matriz JSON, tais como: CMD [“npm”, “start”]. Quaisquer sinais enviados para o contêiner são enviados diretamente para o processo.

Com base nesse conhecimento, queremos melhorar nossa diretiva de execução de processo Dockerfile da seguinte maneira:

CMD ["node", "server.js"]
Enter fullscreen mode Exit fullscreen mode

Agora estamos invocando o processo do node diretamente, garantindo que ele receba todos os sinais enviados a ele, sem ser envolvido em um interpretador de shell.

No entanto, isso introduz outra armadilha.

Quando os processos são executados como PID 1, eles efetivamente assumem algumas das responsabilidades de um sistema init, que normalmente é responsável por inicializar um sistema operacional e processos. O kernel trata o PID 1 de uma maneira diferente do que trata outros identificadores de processo. Este tratamento especial do kernel significa que o tratamento de um sinal SIGTERM para um processo em execução não invocará um comportamento de fallback padrão de matar o processo se o processo ainda não tiver configurado um tratador para ele.

Para citar a recomendação do grupo de trabalho do Docker do Node.js sobre isso: "O Node.js não foi projetado para ser executado como PID 1, o que leva a um comportamento inesperado ao ser executado dentro do Docker. Por exemplo, um processo Node.js rodando como PID 1 não responderá ao SIGINT (CTRL-C) e sinais semelhantes".

A maneira de fazer isso é usar uma ferramenta que agirá como um processo de inicialização, sendo invocada com PID 1 e, em seguida, gera nosso aplicativo Node.js como outro processo, garantindo que todos os sinais sejam enviados por proxy para esse processo Node.js. Se possível, gostaríamos de usar o menor espaço possível e ferramentas para não correr o risco de ter vulnerabilidades de segurança adicionadas à imagem do contêiner.

Uma dessas ferramentas que usamos no Snyk é o dumb-init,, porque está estaticamente vinculada e ocupa um espaço pequeno. Veja como vamos configurar:

RUN apk add dumb-init
CMD ["dumb-init", "node", "server.js"]
Enter fullscreen mode Exit fullscreen mode

Isso nos leva ao seguinte Dockerfile atualizado. Você notará que colocamos a dumb-init instalação do pacote logo após a declaração da imagem, para que possamos aproveitar as vantagens do cache de camadas do Docker:

FROM node:lts-alpine@sha256:b2da3316acdc2bec442190a1fe10dc094e7ba4121d029cb32075ff59bb27390a
RUN apk add dumb-init
ENV NODE_ENV production
WORKDIR /usr/src/app
COPY --chown=node:node . .
RUN npm ci --only=production
USER node
CMD ["dumb-init", "node", "server.js"]
Enter fullscreen mode Exit fullscreen mode

É bom saber: os comandos docker kill e docker stop apenas enviam sinais para o processo de contêiner com PID 1. Se você estiver executando um script de shell que executa seu aplicativo Node.js, observe que uma instância de shell - como /bin/sh, por exemplo - não irá encaminhar sinais para processos filho, o que significa que seu aplicativo nunca receberá um SIGTERM.

6. Como terminar de modo elegante seus aplicativos Node.js.

Se já estivermos discutindo os sinais do processo que encerram os aplicativos, vamos nos certificar de que estamos fechando-os de maneira adequada e normal, sem interromper os usuários.

Quando um aplicativo Node.js recebe um sinal de interrupção, também conhecido como SIGINT, ou CTRL+C, ele causará uma interrupção abrupta do processo, a menos que algum manipulador de eventos tenha sido definido para tratá-lo com um comportamento diferente. Isso significa que os clientes conectados a um aplicativo serão desconectados imediatamente. Agora, imagine centenas de contêineres Node.js orquestrados pelo Kubernetes, aumentando e diminuindo conforme a necessidade surge para dimensionar ou gerenciar erros. Não é a melhor experiência do usuário.

Você pode simular facilmente esse problema. Aqui está um exemplo de aplicativo Fastify, com uma resposta inerente atrasada de 60 segundos para um endpoint:

fastify.get('/delayed', async (request, reply) => {
 const SECONDS_DELAY = 60000
 await new Promise(resolve => {
     setTimeout(() => resolve(), SECONDS_DELAY)
 })
 return { hello: 'delayed world' }
})

const start = async () => {
 try {
   await fastify.listen(PORT, HOST)
   console.log(`*^!@4=> Process id: ${process.pid}`)
 } catch (err) {
   fastify.log.error(err)
   process.exit(1)
 }
}

start()
Enter fullscreen mode Exit fullscreen mode

Execute este aplicativo e, assim que estiver em execução, envie uma solicitação HTTP simples para este endpoint:

$ time curl https://localhost:3000/delayed
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Clique CTRL+C na janela do console do Node.js em execução e você verá que a solicitação curl saiu abruptamente. Isso simula a mesma experiência que seus usuários receberiam quando os contêineres fossem destruídos.

Para fornecer uma experiência melhor, podemos fazer o seguinte:

  1. Defina um manipulador de eventos para os vários sinais de encerramento como SIGINT e SIGTERM.
  2. O manipulador espera por operações de limpeza, como conexões de banco de dados, solicitações HTTP em andamento e outras.
  3. O manipulador então encerra o processo Node.js.

Especificamente com o Fastify, podemos fazer com que nosso manipulador chame fastify.close () que retorna uma promessa, e o Fastify também terá o cuidado de responder a cada nova conexão com o código de status HTTP 503 para sinalizar que o aplicativo está indisponível.

Vamos adicionar nosso manipulador de eventos:

async function closeGracefully(signal) {
   console.log(`*^!@4=> Received signal to terminate: ${signal}`)

   await fastify.close()
   // se você tiver uma conexão com banco de dados
   // await db.close()
   // você pode limpar outras coisas aqui
   // await <qualquer-coisa>
   process.exit()
}
process.on('SIGINT', closeGracefully)
process.on('SIGTERM', closeGracefully)
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Reconhecidamente, essa é uma preocupação mais genérica do aplicativo do que relacionada ao Dockerfile, mas é ainda mais importante em ambientes orquestrados.

7. Encontre e corrija vulnerabilidades de segurança em sua imagem Docker Node.js

Lembra como discutimos a importância de pequenas imagens base do Docker para nossos aplicativos Node.js. Vamos colocar esse teste em prática.

Vou usar a CLI Snyk para testar nossa imagem Docker. Você pode se inscrever para uma conta Snyk gratuita aqui .

$ npm install -g snyk
$ snyk auth
$ snyk container test node@sha256:b2da3316acdc2bec442190a1fe10dc094e7ba4121d029cb32075ff59bb27390a --file=Dockerfile
Enter fullscreen mode Exit fullscreen mode

O primeiro comando instala o Snyk CLI, seguido por um fluxo de login rápido da linha de comando para buscar uma chave de API, e então podemos testar o contêiner para quaisquer problemas de segurança. Aqui está o resultado:

Organization:      snyk-demo-567
Package manager:   apk
Target file:       Dockerfile
Project name:      docker-image|node
Docker image: node@sha256:b2da3316acdc2bec442190a1fe10dc094e7ba4121d029cb32075ff59bb27390a
Platform:          linux/amd64
Base image:        node@sha256:b2da3316acdc2bec442190a1fe10dc094e7ba4121d029cb32075ff59bb27390a
✓ Tested 16 dependencies for known issues, no vulnerable paths found.
Enter fullscreen mode Exit fullscreen mode

Snyk detectou 16 dependências do sistema operacional, incluindo nosso executável Node.js em tempo de execução, e não encontrou nenhuma versão vulnerável.

Isso é ótimo, mas o que aconteceria se tivéssemos usado a diretiva FROM node de imagem de base?

Melhor ainda, vamos supor que você usou uma imagem base do docker Node.js mais específica, como esta:

FROM node:14.2.0-slim
Enter fullscreen mode Exit fullscreen mode

Esta parece uma posição melhor para se estar - estamos sendo muito específicos para uma versão do Node.js, bem como usando o tipo de imagem slim, o que significa uma pegada de dependências menor na imagem Docker. Vamos testar isso com Snyk:

…

✗ High severity vulnerability found in node
  Description: Memory Corruption
  Info: https://snyk.io/vuln/SNYK-UPSTREAM-NODE-570870
  Introduced through: node@14.2.0
  From: node@14.2.0
  Introduced by your base image (node:14.2.0-slim)
  Fixed in: 14.4.0

✗ High severity vulnerability found in node
  Description: Denial of Service (DoS)
  Info: https://snyk.io/vuln/SNYK-UPSTREAM-NODE-674659
  Introduced through: node@14.2.0
  From: node@14.2.0
  Introduced by your base image (node:14.2.0-slim)
  Fixed in: 14.11.0


Organization:      snyk-demo-567
Package manager:   deb
Target file:       Dockerfile
Project name:      docker-image|node
Docker image:      node:14.2.0-slim
Platform:          linux/amd64
Base image:        node:14.2.0-slim

Tested 78 dependencies for known issues, found 82 issues.

Base Image        Vulnerabilities  Severity
node:14.2.0-slim  82               23 high, 11 medium, 48 low

Recommendations for base image upgrade:

Minor upgrades
Base Image         Vulnerabilities  Severity
node:14.15.1-slim  71               17 high, 7 medium, 47 low

Major upgrades
Base Image        Vulnerabilities  Severity
node:15.4.0-slim  71               17 high, 7 medium, 47 low

Alternative image types
Base Image                 Vulnerabilities  Severity
node:14.15.1-buster-slim   55               12 high, 4 medium, 39 low
node:14.15.3-stretch-slim  71               17 high, 7 medium, 47 low
Enter fullscreen mode Exit fullscreen mode

Embora pareça que uma versão específica do tempo de execução do Node.js FROM node:14.2.0-slim seja boa o suficiente, Snyk é capaz de encontrar vulnerabilidades de segurança em 2 fontes primárias:

  1. O próprio tempo de execução do Node.js - você notou as duas principais vulnerabilidades de segurança no relatório acima? Esses são problemas de segurança conhecidos publicamente no tempo de execução do Node.js. A correção imediata para isso seria atualizar para uma versão mais recente do Node.js, sobre a qual Snyk informa e também qual versão corrigiu - 14.11.0, como você pode ver na saída.
  2. Ferramentas e bibliotecas instaladas nesta imagem base debian, como glibc, bzip2, gcc, perl, bash, tar, libcrypt e outros. Embora essas versões vulneráveis ​​no contêiner possam não representar uma ameaça imediata, por que tê-las se não as estamos usando?

A melhor parte deste relatório Snyk CLI? Snyk também recomenda outras imagens de base para as quais mudar, então você não precisa descobrir isso sozinho. Encontrar imagens alternativas pode consumir muito tempo, então Snyk te ajuda nesse trabalho.

Minha recomendação nesta fase é a seguinte:

  1. Se você estiver gerenciando suas imagens Docker em um registro, como Docker Hub ou Artifactory, poderá importá-las facilmente para o Snyk para que a plataforma encontre essas vulnerabilidades para você. Isso também lhe dará conselhos de recomendação na Snyk UI, bem como monitorar suas imagens Docker em uma base contínua para vulnerabilidades de segurança recém-descobertas.
  2. Use o Snyk CLI em sua automação de CI. A CLI é muito flexível e é exatamente por isso que a criamos - para que você possa aplicá-la a qualquer fluxo de trabalho personalizado que tiver. Também temos Snyk para ações do GitHub, se você gosta disso 🙂.

8. Use compilações de vários estágios

Compilações em vários estágios são uma ótima maneira de passar de um Dockerfile simples, mas potencialmente errôneo, para etapas separadas de construção de uma imagem Docker, para que evitar o vazamento de informações confidenciais. Não apenas isso, mas também podemos usar uma imagem base maior do Docker para instalar nossas dependências, compilar quaisquer pacotes npm nativos se necessário e, em seguida, copiar todos esses artefatos em uma pequena imagem base de produção, como nosso exemplo usando alpine.

Impedir vazamento de informações confidenciais

O caso de uso aqui para evitar o vazamento de informações confidenciais é mais comum do que você pensa.

Se você estiver criando imagens Docker para seu trabalho, há uma grande chance de que você também mantenha pacotes npm privados. Se for esse o caso, provavelmente você precisa encontrar uma maneira de disponibilizar o segredo NPM_TOKEN para a instalação do npm.

Aqui está um exemplo do que estou falando:

FROM node:lts-alpine@sha256:b2da3316acdc2bec442190a1fe10dc094e7ba4121d029cb32075ff59bb27390a
RUN apk add dumb-init
ENV NODE_ENV production
ENV NPM_TOKEN 1234
WORKDIR /usr/src/app
COPY --chown=node:node . .
#RUN npm ci --only=production
RUN echo "//registry.npmjs.org/:_authToken=$NPM_TOKEN" > .npmrc && \
   npm ci --only=production
USER node
CMD ["dumb-init", "node", "server.js"]
Enter fullscreen mode Exit fullscreen mode

Fazer isso, no entanto, deixa o arquivo .npmrc com o token npm secreto dentro da imagem do Docker. Você pode tentar melhorá-lo excluindo-o posteriormente, desta forma:

RUN echo "//registry.npmjs.org/:_authToken=$NPM_TOKEN" > .npmrc && \
   npm ci --only=production
RUN rm -rf .npmrc
Enter fullscreen mode Exit fullscreen mode

O problema agora é que o próprio Dockerfile precisa ser tratado como um ativo secreto, porque contém o token npm secreto dentro dele.

Felizmente, o Docker oferece uma maneira de passar argumentos para o processo de compilação:

ARG NPM_TOKEN
RUN echo "//registry.npmjs.org/:_authToken=$NPM_TOKEN" > .npmrc && \
   npm ci --only=production && \
   rm -rf .npmrc
Enter fullscreen mode Exit fullscreen mode

E então nós o construímos da seguinte maneira:

$ docker build . -t nodejs-tutorial --build-arg NPM_TOKEN=1234
Enter fullscreen mode Exit fullscreen mode

Eu sei que você pode estar pensando que nós terminamos por aqui, mas, desculpe decepcionar. 🙂

É assim com a segurança - às vezes, as coisas óbvias são apenas mais uma armadilha.

Qual é o problema agora, você pensa? Os argumentos de construção passados ​​dessa forma para o Docker são mantidos no log de histórico. Vamos ver com nossos próprios olhos. Execute este comando:

$ docker history nodejs-tutorial
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que imprime o seguinte:

IMAGE          CREATED              CREATED BY                                      SIZE      COMMENT
b4c2c78acaba   About a minute ago   CMD ["dumb-init" "node" "server.js"]            0B        buildkit.dockerfile.v0
<missing>      About a minute ago   USER node                                       0B        buildkit.dockerfile.v0
<missing>      About a minute ago   RUN |1 NPM_TOKEN=1234 /bin/sh -c echo "//reg…   5.71MB    buildkit.dockerfile.v0
<missing>      About a minute ago   ARG NPM_TOKEN                                   0B        buildkit.dockerfile.v0
<missing>      About a minute ago   COPY . . # buildkit                             15.3kB    buildkit.dockerfile.v0
<missing>      About a minute ago   WORKDIR /usr/src/app                            0B        buildkit.dockerfile.v0
<missing>      About a minute ago   ENV NODE_ENV=production                         0B        buildkit.dockerfile.v0
<missing>      About a minute ago   RUN /bin/sh -c apk add dumb-init # buildkit     1.65MB    buildkit.dockerfile.v0
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Você identificou o token NPM secreto ali? É o que eu quero dizer.

Há uma ótima maneira de gerenciar segredos para a imagem do contêiner, mas é hora de introduzir compilações em vários estágios como uma atenuação para esse problema, além de mostrar como podemos criar imagens mínimas.

Apresentando compilações de vários estágios para imagens Docker Node.js

Assim como aquele princípio no desenvolvimento de software de Separation of Concerns, aplicaremos as mesmas ideias para construir nossas imagens Docker do Node.js. Teremos uma imagem que usaremos para construir tudo o que precisamos para o aplicativo Node.js ser executado, o que em um mundo Node.js, significa instalar pacotes npm e compilar módulos npm nativos, se necessário. Essa será nossa primeira etapa.

A segunda imagem do Docker, representando o segundo estágio da construção do Docker, será a imagem de produção do Docker. Este segundo e último estágio é a imagem que realmente otimizamos e publicamos em um registro, se houver. Essa primeira imagem, à qual nos referiremos como imagem build, é descartada e deixada como uma imagem pendente no host Docker que a construiu, até que seja limpa.

Aqui está a atualização de nosso Dockerfile que representa nosso progresso até agora, mas separado em dois estágios:

# --------------> The build image
FROM node:latest AS build
ARG NPM_TOKEN
WORKDIR /usr/src/app
COPY package-*.json /usr/src/app/
RUN echo "//registry.npmjs.org/:_authToken=$NPM_TOKEN" > .npmrc && \
   npm ci --only=production && \
   rm -f .npmrc

# --------------> The production image
FROM node:lts-alpine@sha256:b2da3316acdc2bec442190a1fe10dc094e7ba4121d029cb32075ff59bb27390a
RUN apk add dumb-init
ENV NODE_ENV production
USER node
WORKDIR /usr/src/app
COPY --chown=node:node --from=build /usr/src/app/node_modules /usr/src/app/node_modules
COPY --chown=node:node . /usr/src/app
CMD ["dumb-init", "node", "server.js"]
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Como você pode ver, escolhi uma imagem maior para o build porque posso precisar de ferramentas como gcc (a GNU Compiler Collection) para compilar pacotes npm nativos ou para outras necessidades.

No segundo estágio, há uma notação especial para a diretiva COPY que copia a pasta node_modules/ da imagem do Docker de compilação para essa nova imagem de base de produção.

Além disso, agora, você vê que o NPM_TOKEN foi passado como argumento de construção para a imagem build intermediária do Docker? Não está mais visível na saída do docker history nodejs-tutorial, porque isso não existe em nossa imagem docker de produção.

9. Manter arquivos desnecessários fora de suas imagens Docker do Node.js

Você tem um arquivo .gitignore para evitar poluir o repositório git com arquivos desnecessários e arquivos potencialmente sensíveis também, certo? O mesmo se aplica a imagens Docker.

O Docker tem um .dockerignore que irá garantir que ele ignore o envio de qualquer padrão glob dentro dele para o daemon do Docker. Aqui está uma lista de arquivos para dar uma ideia do que você pode colocar em sua imagem do Docker e que gostaríamos de evitar:

.dockerignore
node_modules
npm-debug.log
Dockerfile
.git
.gitignore
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Como você pode ver, node_modules/ é realmente muito importante ignorar, porque se não o tivéssemos ignorado, a versão inicial do Dockerfile com a qual começamos faria com que a pasta local node_modules/ fosse copiada para o contêiner como está.

FROM node@sha256:b2da3316acdc2bec442190a1fe10dc094e7ba4121d029cb32075ff59bb27390a
WORKDIR /usr/src/app
COPY . /usr/src/app
RUN npm install
CMD "npm" "start"
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Na verdade, é ainda mais importante ter um arquivo .dockerignore quando você está praticando compilações do Docker em vários estágios. Para refrescar sua memória sobre a aparência do segundo estágio do Docker:

# --------------> The production image
FROM node:lts-alpine
RUN apk add dumb-init
ENV NODE_ENV production
USER node
WORKDIR /usr/src/app
COPY --chown=node:node --from=build /usr/src/app/node_modules /usr/src/app/node_modules
COPY --chown=node:node . /usr/src/app
CMD ["dumb-init", "node", "server.js"]
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A importância de ter um .dockerignore é que, quando fazemos um COPY . /usr/src/app a partir do segundo estágio do Dockerfile, também estamos copiando qualquer node_modules/ local para a imagem do Docker. Isso é um grande não-não, pois podemos estar copiando o código-fonte modificado dentro do node_modules/.

Além disso, como estamos usando o caractere curinga COPY ., acabamos copiando arquivos sensíveis à imagem do Docker que incluem credenciais ou configuração local.

A lição aqui para um arquivo .dockerignore é:

  • Ignorar potencialmente cópias modificadas do node_modules/ na imagem do Docker.
  • Evitar a exposição de segredos, como credenciais .env ou aws.json que chegam à imagem Docker do Node.js.
  • Isso ajuda a acelerar as compilações do Docker porque ignora arquivos que, de outra forma, teriam causado uma invalidação de cache. Por exemplo, se um arquivo de log foi modificado, ou um arquivo de configuração de ambiente local, tudo causaria a invalidação do cache de imagem do Docker nessa camada de cópia no diretório local.

10. Montando "secrets" na imagem de "build" do Docker

Uma coisa a observar sobre o arquivo .dockerignore é que ele tem uma abordagem tudo ou nada e não pode ser ativado ou desativado por estágios de compilação em uma compilação de vários estágios do Docker.

Por que isso é importante? Idealmente, gostaríamos de usar o arquivo .npmrc no estágio de build, pois podemos precisar dele para incluir um token npm secreto para acessar pacotes npm privados. Talvez também precise de um proxy específico ou configuração de registro de onde extrair pacotes.

Isso significa que faz sentido ter o arquivo .npmrc disponível para o estágio build - no entanto, não precisamos dele no segundo estágio, para a imagem de produção, nem o queremos lá, pois pode incluir informações confidenciais, como o token segredo do npm.

Uma maneira de diminuir o risco do .dockerignore é montar um sistema de arquivos local que estará disponível para o estágio de build, mas há uma maneira melhor.

O Docker oferece suporte a um recurso relativamente novo conhecido como "Docker Secrets", e é um ajuste natural para o caso que precisamos do .npmrc. É assim que funciona:

  • Quando executamos o comando docker build, especificaremos os argumentos da linha de comando que definem um novo ID secreto e fazem referência a um arquivo como a fonte do segredo.
  • No Dockerfile, adicionaremos sinalizadores à diretiva RUN para instalar o npm em produção, que carrega o arquivo referido pelo ID secreto no local de destino - o arquivo .npmrc do diretório local onde queremos que esteja disponível.
  • O arquivo .npmrc é montado como um segredo e nunca é copiado para a imagem Docker.
  • Por último, não vamos esquecer de adicionar o arquivo .npmrc a lista do .dockerignore para que ele não entre na imagem de forma alguma, para as imagens de build ou produção.

Vamos ver como tudo isso funciona junto. Primeiro, o .dockerignore atualizado :

.dockerignore
node_modules
npm-debug.log
Dockerfile
.git
.gitignore
.npmrc
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Em seguida, o Dockerfile completo, com a diretiva RUN atualizada para instalar pacotes npm enquanto especifica o .npmrc no ponto de montagem:

# --------------> The build image
FROM node:latest AS build
WORKDIR /usr/src/app
COPY package-*.json /usr/src/app/
RUN --mount=type=secret,id=npmrc,target=/usr/src/app/.npmrc npm ci --only=production

# --------------> The production image
FROM node:lts-alpine
RUN apk add dumb-init
ENV NODE_ENV production
USER node
WORKDIR /usr/src/app
COPY --chown=node:node --from=build /usr/src/app/node_modules /usr/src/app/node_modules
COPY --chown=node:node . /usr/src/app
CMD ["dumb-init", "node", "server.js"]
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E, finalmente, o comando que cria a imagem Docker Node.js:

$ docker build . -t nodejs-tutorial --secret id=npmrc,src=.npmrc
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Resumo

Você fez tudo para criar uma imagem base do Docker Node.js otimizada. Bom trabalho!

Essa última etapa encerra todo este guia sobre a criação de contêineres de aplicativos Docker Node.js, levando em consideração o desempenho e as otimizações relacionadas à segurança para garantir que estamos construindo imagens Docker Node.js de nível de produção!

Recursos que eu recomendo fortemente que você analisar:

Clique aqui para ver o cheatsheet.

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