Kubernetes实战(四)-部署docker harbor私有仓库

1 Docker原生私有仓库Registry

1.1 原生私有仓库Registry概述

Docker的仓库主要分两类：

私有仓库
公有仓库

共有仓库只要在官方注册用户，登录即可使用。但对于仓库的使用，企业还是会有自己的专属镜像，所以私有库的搭建也是很有必要的存在。

对于原生的仓库，Docker提供了Registry，它能帮助我们组建属于自己的私有库，但是缺点也比较明显，就是难管理，无法进行复杂的操作

1.2 原生私有仓库Registry部署

1）拉取相关的镜像

$ docker pull registry:2.7.1
$ docker pull joxit/docker-registry-ui:latest   # 非必须，简单的界面

2）进行 Registry的相关yml文件配置（docker-compose）
其中有两个文件需要进行配置，一个为config.yml,另一个为docker-compose.yml

$ mkdir -p /etc/docker/registry
 
$ cat > /etc/docker/registry/config.yml <<EOF
version: 0.1
log:
  accesslog:
    disabled: true
  level: debug
  formatter: text
  fields:
    service: registry
    environment: staging
storage:
  delete:
    enabled: true
  cache:
    blobdescriptor: inmemory
  filesystem:
    rootdirectory: /var/lib/registry
http:
  addr: :5000
  headers:
    X-Content-Type-Options: [nosniff]
    Access-Control-Allow-Origin: ['http://192.168.80.200']
    Access-Control-Allow-Methods: ['HEAD', 'GET', 'OPTIONS', 'DELETE']
    Access-Control-Allow-Headers: ['Authorization', 'Accept']
    Access-Control-Max-Age: [1728000]
    Access-Control-Allow-Credentials: [true]
    Access-Control-Expose-Headers: ['Docker-Content-Digest']
  http2:
    disabled: false
health:
  storagedriver:
    enabled: true
    interval: 10s
    threshold: 3
EOF
 
 
 
$ cat > docker-compose.yaml <<EOF
version: '2.0'
services:
  registry:
    image: registry:2.7.1
    ports:
      - 5000:5000
    volumes:
      - /opt/registry:/var/lib/registry
      - /etc/docker/registry/config.yml:/etc/docker/registry/config.yml
  ui:
    image: joxit/docker-registry-ui:latest
    ports:
      - 80:80
    environment:
      - REGISTRY_TITLE=My Private Docker Registry
      - REGISTRY_URL=http://192.168.80.200:5000
      - SINGLE_REGISTRY=true
    depends_on:
      - registry
EOF
 
$ docker-compose up -d

3）镜像推送

$ docker tag nginx 192.168.73.105:5000/nginx:latest
 
$ docker push 192.168.73.105:5000/nginx:latest
The push refers to repository [192.168.80.200:5000/nginx]
Get "https://192.168.73.105:5000/v2/": http: server gave HTTP response to HTTPS client

# 开启非安全认证

 vim /etc/docker/daemon.json
{
  "insecure-registries" : [ "192.168.73.105:5000" ]
}

$ systemctl restart docker

#通web进入http://192.168.73.105。

2 Docker Habor

2.1 Harbor介绍

Harbor 是 VMware 公司开源的企业级 Docker Registry 项目，其目标是帮助用户迅速搭建一个企业级的 Docker Registry 服务。

Harbor以 Docker 公司开源的 Registry 为基础，提供了图形管理 UI 、基于角色的访问控制(Role Based AccessControl) 、AD/LDAP 集成、以及审计日志(Auditlogging) 等企业用户需求的功能，同时还原生支持中文。

Harbor 的每个组件都是以 Docker 容器的形式构建的，使用 docker-compose 来对它进行部署。用于部署 Harbor 的 docker-compose 模板位于 harbor/docker-compose.yml。

2.2 Habor的特性

基于角色控制：用户和仓库都是基于项目进行组织的，而用户在项目中可以拥有不同的权限。
基于镜像的复制策略：镜像可以在多个Harbor实例之间进行复制（同步）。
支持 LDAP/AD：Harbor 可以集成企业内部已有的 AD/LDAP（类似数据库的一张表），用于对已经存在的用户认证和管理。
镜像删除和垃圾回收：镜像可以被删除，也可以回收镜像占用的空间。
图形化用户界面：用户可以通过浏览器来浏览，搜索镜像仓库以及对项目进行管理。
审计管理：所有针对镜像仓库的操作都可以被记录追溯，用于审计管理。
支持 RESTful API：RESTful API 提供给管理员对于 Harbor 更多的操控, 使得与其它管理软件集成变得更容易。
Harbor和docker registry的关系：Harbor实质上是对docker registry做了封装，扩展了自己的业务模板。

2.3 Habor的构成

Harbor 在架构上主要有 Proxy、Registry、Core services、Database（Harbor-db）、Log collector（Harbor-log）、Job services 六个组件。

Proxy: 是一个 nginx 的前端代理，Harbor 的 Registry、UI、Token 服务等组件，都处在 nginx 反向代理后边。该代理将来自浏览器、docker clients 的请求转发到后端不同的服务上。
Registry: 负责储存 Docker 镜像，并处理 Docker push/pull 命令。由于要对用户进行访问控制，即不同用户对 Docker 镜像有不同的读写权限，Registry 会指向一个 Token 服务，强制用户的每次 Docker pull/push 请求都要携带一个合法的 Token， Registry 会通过公钥对 Token 进行解密验证。
Core services: Harbor的核心功能，主要提供以下3个服务:
- UI（harbor-ui）: 提供图形化界面，帮助用户管理 Registry 上的镜像（image）, 并对用户进行授权。
- WebHook：为了及时获取Registry 上image 状态变化的情况，在Registry 上配置 Webhook，把状态变化传递给 UI 模块。
- Token 服务：负责根据用户权限给每个 Docker push/pull 命令签发 Token。Docker 客户端向 Registry 服务发起的请求，如果不包含 Token，会被重定向到 Token 服务，获得 Token 后再重新向 Registry 进行请求。
Database（harbor-db）：为core services提供数据库服务，负责储存用户权限、审计日志、Docker 镜像分组信息等数据。
Job services: 主要用于镜像复制，本地镜像可以被同步到远程 Harbor 实例上。
Log collector（harbor-log）: 负责收集其他组件的日志到一个地方。

Harbor 的每个组件都是以 Docker 容器的形式构建的，因此，使用 Docker Compose 来对它进行部署。
总共分为7个容器运行，通过在docker-compose.yml所在目录中执行 docker-compose ps 命令来查看，名称分别为：

nginx
harbor-jobservice
harbor-ui
harbor-db
harbor-adminserver
registry
harbor-log

其中 harbor-adminserver 主要是作为一个后端的配置数据管理，并没有太多的其他功能。harbor-ui 所要操作的所有数据都通过 harbor-adminserver 这样一个数据配置管理中心来完成。

2.4 Harbor部署

2.4.1 环境/软件准备

本次演示环境，我是在虚拟机 Linux RedHat 7.2 上操作，以下是安装的软件及版本：

Docker：version 18.03.1-ce
Docker-compose： version v2.8.0
Harbor： version 1.9.4

2.4.1 部署 Docker-Compose 服务

//下载或者上传 Docker-Compose
$ curl -L https://github.com/docker/compose/releases/download/2.8.0/docker-compose-`uname -s`-`uname -m` -o /usr/local/bin/docker-compose
 
$ chmod +x /usr/local/bin/docker-compose
 
$ docker-compose -v

2.4.2 部署 Harbor 服务

#下载或上传 Harbor 安装程序
Harbor的压缩包下载地址：https://github.com/goharbor/harbor/releases
 
$ wget http://harbor.orientsoft.cn/harbor-1.9.4/harbor-offline-installer-v1.2.2.tgz
 
$ tar zxvf harbor-offline-installer-v1.2.2.tgz -C /usr/local/
 
 
#修改harbor安装的配置文件
$ vim /usr/local/harbor/harbor.cfg
--5行--修改，设置为Harbor服务器的IP地址或者域名
$ hostname = 192.168.73.107
--59行--指定管理员的初始密码，默认的用户名/密码是admin/Harbor12345
$ harbor_admin_password = Harbor12345

2.4.3 启动 Harbor

$ cd /usr/local/harbor/
在配置好了 harbor.cfg 之后，执行
$ ./prepare      #为 harbor 启动的容器生成一些必要的文件（环境）
$ ./install.sh   # 以 pull 镜像并启动容器

2.4.4 查看 Harbor 启动镜像

$ cd /usr/local/harbor/
$ docker-compose ps
 
##以下命令均在在habor的配置目录下运行
$ docker-compose up -d      #启动
$ docker-compose stop       #停止
$ docker-compose restart    #重新启动

浏览器访问：http://192.168.73.107 登录 Harbor WEB UI 界面

2.4.5 参数详解

关于 Harbor.cfg 配置文件中有两类参数：

所需参数
可选参数

2.4.5.1 所需参数

这些参数需要在配置文件 Harbor.cfg 中设置。如果用户更新它们并运行 install.sh 脚本重新安装 Harbor，参数将生效。具体参数如下：

hostname：用于访问用户界面和 register 服务。它应该是目标机器的 IP 地址或完全限定的域名（FQDN），例如 192.168.73.107 或 hub.kgc.cn。不要使用 localhost 或 127.0.0.1 为主机名。
ui_url_protocol：（http 或 https，默认为 http）用于访问 UI 和令牌/通知服务的协议。如果公证处于启用状态，则此参数必须为 https。
max_job_workers：镜像复制作业线程。
db_password：用于db_auth 的MySQL数据库root 用户的密码。
customize_crt：该属性可设置为打开或关闭，默认打开。打开此属性时，准备脚本创建私钥和根证书，用于生成/验证注册表令牌。当由外部来源提供密钥和根证书时，将此属性设置为 off。
ssl_cert：SSL 证书的路径，仅当协议设置为 https 时才应用。
secretkey_path：用于在复制策略中加密或解密远程 register 密码的密钥路径。

2.4.5.2 可选参数

这些参数对于更新是可选的，即用户可以将其保留为默认值，并在启动 Harbor 后在 Web UI 上进行更新。如果进入 Harbor.cfg，只会在第一次启动 Harbor 时生效，随后对这些参数的更新，Harbor.cfg 将被忽略。

注意：如果选择通过 UI 设置这些参数，请确保在启动 Harbor 后立即执行此操作。具体来说，必须在注册或在 Harbor 中创建任何新用户之前设置所需的 auth_mode。当系统中有用户时（除了默认的 admin 用户）， auth_mode 不能被修改。

具体参数如下：

Email：Harbor 需要该参数才能向用户发送“密码重置”电子邮件，并且只有在需要该功能时才启用。请注意，在默认情况下 SSL 连接时没有启用。如果 SMTP 服务器需要 SSL，但不支持 STARTTLS，那么应该通过设置启用 SSL email_ssl = TRUE。
harbor_admin_password：管理员的初始密码，只在 Harbor 第一次启动时生效。之后，此设置将被忽略，并且应在 UI 中设置管理员的密码。请注意，默认的用户名/密码是admin/Harbor12345。
auth_mode：使用的认证类型，默认情况下，它是 db_auth，即凭据存储在数据库中。对于LDAP身份验证，请将其设置为 ldap_auth。
self_registration：启用/禁用用户注册功能。禁用时，新用户只能由 Admin 用户创建，只有管理员用户可以在 Harbor 中创建新用户。注意：当 auth_mode 设置为 ldap_auth 时，自注册功能将始终处于禁用状态，并且该标志被忽略
Token_expiration：由令牌服务创建的令牌的到期时间（分钟），默认为 30 分钟。
project_creation_restriction：用于控制哪些用户有权创建项目的标志。默认情况下，每个人都可以创建一个项目。如果将其值设置为“adminonly”，那么只有 admin 可以创建项目。
verify_remote_cert：打开或关闭，默认打开。此标志决定了当Harbor与远程 register 实例通信时是否验证 SSL/TLS 证书。将此属性设置为 off 将绕过 SSL/TLS 验证，这在远程实例具有自签名或不可信证书时经常使用。

默认情况下，Harbor 将镜像存储在本地文件系统上。在生产环境中，可以考虑使用其他存储后端而不是本地文件系统，如 S3、Openstack Swif、Ceph 等对象存储。但需要更新 common/templates/registry/config.yml 文件。

Harbor的默认镜像存储路径在 /data/registry 目录下，映射到docker容器里面的 /storage 目录下。
这个参数是在 docker-compose.yml 中指定的，在 docker-compose up -d 运行之前修改。
如果希望将 Docker 镜像存储到其他的磁盘路径，可以修改这个参数。