Docker仓库,重点想讲一讲Harbor,对于Registry私服个人感觉用的还是少,而且不是很方便,对于Harbor自己在上手实践也在公司项目落地过程中,均觉得十分不错,故Docker系列中专门讲解一下Harbor的相关内容。

一、Harbor概述

Harbor是由VMware公司开源的企业级的Docker Registry管理项目,它包括权限管理(RBAC)、LDAP、日志审核、管理界面、自我注册、镜像复制和中文支持等功能。

容器的核心在于镜象的概念,由于可以将应用打包成镜像,并快速的启动和停止,因此容器成为新的炙手可热的基础设施CAAS,并为敏捷和持续交付包括DevOps提供底层的支持。

而Habor和Docker Registry所提供的容器镜像仓库,就是容器镜像的存储和分发服务。

之所以会有这样的服务存在,是由于以下三个原因:

  • 提供分层传输机制,优化网络传输
    • Docker镜像是是分层的,而如果每次传输都使用全量文件(所以用FTP的方式并不适合),显然不经济。必须提供识别分层传输的机制,以层的UUID为标识,确定传输的对象。
  • 提供WEB界面,优化用户体验
    • 只用镜像的名字来进行上传下载显然很不方便,需要有一个用户界面可以支持登陆、搜索功能,包括区分公有、私有镜像。
  • 支持水平扩展集群
    • 当有用户对镜像的上传下载操作集中在某服务器,需要对相应的访问压力作分解。

1.1 Harbor的安全机制

在Harbor中,用户主要分为两类。一类为管理员,另一类为普通用户。两类用户都可以成为项目的成员。而管理员可以对用户进行管理。

成员是对应于项目的概念,分为三类:管理员、开发者、访客。管理员可以对开发者和访客作权限的配置和管理。测试和运维人员可以访客身份读取项目镜像,或者公共镜像库中的文件。
从项目的角度出发,显然项目管理员拥有最大的项目权限,如果要对用户进行禁用或限权等,可以通过修改用户在项目中的成员角色来实现,甚至将用户移除出这个项目。

Docker系列(六)Docker仓库Docker Harbor_Docker学习

1.2 Harbor的镜像同步

为什么需要镜像同步
由于对镜像的访问是一个核心的容器概念,在实际使用过程中,一个镜像库可能是不够用的,下例情况下,我们可能会需要部署多个镜像仓库:

  • 国外的公有镜像下载过慢,需要一个中转仓库进行加速
  • 容器规模较大,一个镜像仓库不堪重负
  • 对系统稳定性要求高,需要多个仓库保证高可用性
  • 镜像仓库有多级规划,下级仓库依赖上级仓库

更常用的场景是,在企业级软件环境中,会在软件开发的不同阶段存在不同的镜像仓库,

  • 在开发环境库,开发人员频繁修改镜像,一旦代码完成,生成稳定的镜像即需要同步到测试环境。
  • 在测试环境库,测试人员对镜像是只读操作,测试完成后,将镜像同步到预上线环境库。
  • 在预上线环境库,运维人员对镜像也是只读操作,一旦运行正常,即将镜像同步到生产环境库。
  • 在这个流程中,各环境的镜像库之间都需要镜像的同步和复制。

1.3 Harbor的镜像同步机制

有了多个镜像仓库,在多个仓库之间进行镜像同步马上就成为了一个普遍的需求。比较传统的镜像同步方式,有两种:

  • 第一种方案,使用Linux提供的RSYNC服务来定义两个仓库之间的镜像数据同步。
  • 第二种方案,对于使用IaaS服务进行镜像存储的场景,利用IaaS的配置工具来对镜像的同步进行配置。

这两种方案都依赖于仓库所在的存储环境,而需要采用不同的工具策略。Harbor则提供了更加灵活的方案来处理镜像的同步,其核心是三个概念:

  • 用Harbor自己的API来进行镜像下载和传输,作到与底层存储环境解耦。
  • 利用任务调度和监控机制进行复制任务的管理,保障复制任务的健壮性。在同步过程中,如果源镜像已删除,Harbor会自动同步删除远端的镜像。在镜像同步复制的过程中,Harbor会监控整个复制过程,遇到网络等错误,会自动重试。
  • 提供复制策略机制保证项目级的复制需求。在Harbor中,可以在项目中创建复制策略,来实现对镜像的同步。与Docker Registry的不同之处在于,Harbor的复制是推(PUSH)的策略,由源端发起,而Docker Registry的复制是拉(PULL)的策略,由目标端发起。

Docker系列(六)Docker仓库Docker Harbor_Docker学习_02

1.4 Harbor的多级部署

在实际的企业级生产运维场景,往往需要跨地域,跨层级进行镜像的同步复制,比如集团企业从总部到省公司,由省公司再市公司的场景。
这一部署场景可简化如下图:

Docker系列(六)Docker仓库Docker Harbor_Docker学习_03

更复杂的部署场景如下图:

Docker系列(六)Docker仓库Docker Harbor_Docker教程_04

二、安装

2.1 docker安装

# yum 包更新
[root@centos7 ~]# yum update

# 卸载旧版本 Docker
[root@centos7 ~]# yum remove docker docker-common docker-selinux docker-engine

# 安装软件包
[root@centos7 ~]# yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2

# 添加 Docker yum源
[root@centos7 ~]# yum-config-manager --add-repo https://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo

# 安装 Docker
[root@centos7 ~]# yum -y install docker-ce

# 启动 Docker
[root@centos7 ~]# systemctl start docker

# 查看 Docker 版本号
[root@centos7 ~]# docker --version

开启docker远程访问:

vim /lib/systemd/system/docker.service

# 找到ExecStart行,修改成下边这样
ExecStart=/usr/bin/dockerd -H tcp://0.0.0.0:2375 -H unix:///var/run/docker.sock  

2.2 docker compose安装

2.2.1 方式一

# 安装 epel-release
[root@centos7 ~]# yum install epel-release

# 安装 python-pip
[root@centos7 ~]# yum install -y python-pip

# 安装 docker-compose
[root@centos7 ~]# pip install docker-compose

# 安装 git
[root@centos7 ~]# yum install -y git

# 查看 docker-compose 版本号
[root@centos7 ~] docker-compose -version

# docker compose卸载
sudo rm /usr/local/bin/docker-compose

2.2.2 方式二

yum install epel-release
yum install -y python-pip
pip install docker-compose
yum install git

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2.3 harbor安装

GitHub地址:https://github.com/goharbor/harbor/releases

wget https://github.com/goharbor/harbor/releases/download/v1.9.3/harbor-offline-installer-v1.9.3.tgz

下载后解压:
tar -xvf harbor-offline-installer-v1.9.0.tgz

修改harbor.yml:

hostname: example.xxxx.cn  # 写你自己的网址或IP,公网访问要写公网IP
https:
   # https port for harbor, default is 443
   port: 443
   # The path of cert and key files for nginx
   certificate: /root/harbor/Nginx/1.crt
   private_key: /root/harbor/Nginx/2.key
harbor_admin_password: Harbor12345 # 管理员密码建议修改
database:
  password: root123    # 数据库密码也建议修改

Docker系列(六)Docker仓库Docker Harbor_Docker学习_06

执行安装:
sh ./install.sh

2.4 常用命令

# 停止harbor
$ sudo docker-compose stop

# 启动harbor
$ sudo docker-compose start

# 重新配置harbor
$ sudo docker-compose down -v
$ vim harbor.yml
$ sudo prepare
$ sudo docker-compose up -d

# 删除Harbor的容器,同时将镜像数据和Harbor的数据库文件保留在文件系统中:
$ sudo docker-compose down -v

# 删除Harbor的数据库和镜像数据以进行重新安装:
$ rm -r /data/database
$ rm -r /data/registry

# 如果要一起安装Notary,Clair和图表存储库服务,则应在prepare命令中包括所有组件:
$ sudo docker-compose down -v
$ vim harbor.yml
$ sudo prepare --with-notary --with-clair --with-chartmuseum
$ sudo docker-compose up -d
三、Harbor使用

3.1 项目

以项目的维度划分镜像,可以理解为镜像组,相同镜像的不同版本可以放在一个项目里,同样项目里有完成的仓库、成员、标签、日志的管理。

3.2 系统管理

  • 用户管理 用于操作用户的增删、密码重置
  • 仓库管理 拉取其他服务器镜像到本地
  • 同步管理 可定时去拉取最新镜像
四、镜像推送和拉取

镜像推送和拉取

#从私服拉取镜像 docker pull 私服地址/仓库项目名/镜像名:标签

镜像推送

#推送
docker login 服务器地址:port

#镜像打标签 ,要重新打标签,标签默认是官网地址
docker tag 镜像名:标签 私服地址/仓库项目名/镜像名:标签

#推送指令
docker push 私服地址/仓库项目名/镜像名:标签
五、坑点

5.1 上传项目时修改http请求为https

在我们上传项目的时候可能会出现一些问题:

docker login 10.0.86.193
Username: admin
Password:
Error response from daemon: Get https://10.0.86.193/v1/users/: dial tcp 10.0.86.193:443: getsockopt: connection refused

在我们进行登录上传代码的时候,会报出这样的错误
这是因为docker1.3.2版本开始默认docker registry使用的是https,我们设置Harbor默认http方式,所以当执行用docker login、pull、push等命令操作非https的docker regsitry的时就会报错。

解决办法
如果是在Harbor本机登录可以这样做如下解决
在/etc/docker/daemon.json 加上如下内容(注意是json字符串)

     {
      "insecure-registries": [
        "10.0.86.193"
      ]
    }

打开docker-compose.yml添加如下内容,注意前边的空格
Docker系列(六)Docker仓库Docker Harbor_Docker学习_07

然后我们执行docker-compose stop
./install.sh

如果是远程登录的话,也会出现这个错误
查找Docker的服务文件:登录到已经安装Docker的服务器,输入 systemctl status docker查看Docker的service文件
Docker系列(六)Docker仓库Docker Harbor_Docker教程_08

编辑docker.service文件:在ExecStart处添加 –insecure-registry 参数。
Docker系列(六)Docker仓库Docker Harbor_Docker教程_09

远程也可直接通过以下方式解决:

vi  /etc/docker/daemon.json
# 增加一个daemon.json文件

{ "insecure-registries":["192.168.1.100:port"] }
# 此处port指的是harbor服务的port,不知为何,看到很多人设置的是5000端口,我测试后并不好使,然后改为harbor服务端口,原本是80,我本地调试改为81,即可远程登录私服。

# harbor配置文件,harbor.yml,查看其中的http,port。

重启docker服务

systemctl daemon-reload && systemctl restart docker

相关内容参考原文链接:

  • Kubernetes中文社区:[Harbor用户机制、镜像同步和与Kubernetes的集成实践]: https://www.kubernetes.org.cn/1738.html
  • [Harbor镜像仓库(含clair镜像扫描) - 完整部署记录]: https://www.cnblogs.com/kevingrace/p/13970578.html
Docker思维导图总结

思维导图下载链接:
Docker思维导图下载

Docker系列(六)Docker仓库Docker Harbor_Docker学习_10