CNCF 首个中国开源项目Harbor是如何炼成的？

题图摄于加州蒙特雷

感谢 InfoQ 万佳 编辑的采访, 本文经授权转载，增加了配图。

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“天南地北侃技术，自娱自乐于互联网的缝隙中”，这是公众号亨利笔记的简介。而这个公众号的主人就是张海宁。不久前，笔者在 VMware 北京办公室见到了他：个子挺高，人很瘦，说话不疾不徐。

张海宁是一名资深程序员，从小学起，他就开始学习编程，是中国最早的 iOS 应用开发者之一。他设计和开发的几个 iOS 工具类 App 在苹果应用商店名列前茅，曾获免费应用榜首、付费应用前三名的佳绩。

VMware 中国研发中心技术总监、 Harbor 开源项目创建人和维护者张海宁

如今，他担任 VMware 中国研发中心技术总监，并且是 Harbor 开源项目创建人和维护者。

Harbor 目前在 GitHub 上有 15000+ star，2000+ 贡献者，5000+ 用户，每月有 20000+ 的独立访问者，4000 多次的源代码下载量。显然，Harbor 是成功的。它做对了什么？为什么能取得成功？Harbor 的经历可以为我们带来哪些思考？...... 带着这些疑问，笔者与张海宁进行了一次长谈。

1从 Docker 中看到机会

Harbor 的成功，要从 2014 年说起。这年 6 月，VMware 中国研发中心开始孵化 Harbor 项目。在孵化 Harbor 前，张海宁的团队主要做 Cloud Foundry 的技术布道和推广工作，Cloud Foundry 是业界第一个开源的 PaaS 云平台。

但是，情况在 2013 年发生较大变化：

• 一是 Cloud Foundry 项目被划到 Pivotal 公司，张海宁所在团队不再负责这个项目，转而做一些其他的技术孵化。

• 二是这一年，业界突然冒出一个叫 Docker 的开源项目，并在几个月后迅速崛起。

由于团队一直深耕于云原生和 PaaS 平台领域，所以他们注意到 Docker 的横空出世。他说：“我们觉得，Docker 可能是下一代能取代虚拟机的部分功能并且可做 DevOps 相关的 PaaS 平台技术。”

 Docker 很“香”

于是，他们在内部进行了调研，认识到 Docker 带来的价值。张海宁表示，Docker 某种意义上算是一种革命性技术。从使用虚拟机到切换成容器，开发者可以更轻量地进行应用的开发、部署和上线，完成一系列事情，“这不仅大大提高了开发运维的效率，而且开发和运维可以是一个流水线做下来”。

具体说来。在 Docker 技术出现前，开发者开发软件，一般的过程是把它编译成一个可执行文件，比如 Windows 的 EXE 文件 或 Linux binary。但是，这个可执行文件面临的一个最大问题是在编译或开发好之后，它在另一个环境不一定能跑起来。因为如果开发环境和运行环境不一样，那么软件最终可能无法正常运行。

为了解决这个痛点，以前也有类似的技术，比如 Solaris，但并未真正解决问题。据张海宁回忆，他早在 Sun Microsystems 做 Solaris 操作系统时，就用过容器技术。

“那时，第一次接触到容器，了解到它的价值和威力。使用后，觉得它有些缺陷，不好用，不够开放。相比 Docker，Solaris 早了 8 年，它是 2004 和 2005 年左右出来的。Sun 的 Solaris 没有流行起来的原因是它没有容器镜像，只是把程序打包成一个 Zip file 或 Tar file。它只有 Zip、Tar 这种格式来传递，且没有标准化，所以不好用，不容易流传，加上 Solaris 早期没有开源，缺乏社区力量，因此虽然早了 8 年，也没有广泛流行起来。”

直到 Docker 技术出现后，这个问题才被解决。Docker 的核心技术是镜像，其好处在于通过镜像把一个运行环境固化下来，可在不同地方使用。这样，开发者的开发环境和软件最终的运行环境是无差别的。

张海宁解释，如果没有 Docker，程序编译好后，可先传到测试环境，安装部署后再跑起来。如果没有问题，再把程序传到生产环境，再跑起来。“这个过程有很多非标准化的步骤，并且手工操作非常多，很耗时“。

他说：“有了 Docker 后，我们基本上不用什么特别的环境，只要是 Linux 操作系统，就可把镜像从一个环境导到另一个环境，程序就能自动跑起来。”

调研结束后，团队发现 Registry 非常重要，因为它是使用容器过程中的关键一环，关乎镜像传输和分发的成败。但是，这个领域最早只有 Docker 提供的基础版 Registry 软件（镜像仓库），它不仅缺少很多功能，而且无法满足诸多场景。因此，他们某种意义上做了一个增强版的镜像仓库，这就是 Harbor。

 从 4 个人起步

据悉，Harbor 项目最初只有 4 个人，其中，张海宁是团队负责人，其他三人是工程师（包括一名实习生），主要负责开发工作。

正所谓万事开头难，Harbor 在初创阶段，困难重重。

项目早，用例（use case）少，这是团队面临的第一个挑战。张海宁举了一个例子，他们当时在 VMware 内部推广时遇到困难，“我们讲容器时，其他人一脸茫然，都没听过这个技术，不知道它好不好”，所以，要做说服工作，让别人接受或尝试新技术。

第二个挑战是“我们把它做出来后，具体怎么用，大家从认知到真正去用还有一段时间。所以在某种意义上，找场景也挺花时间，因为用户的痛点是什么，我们不知道。很多时候靠自己的感觉或用户反馈，因为用户肯定不会告诉你他想要什么，他只会说需要解决一些问题”。

这个问题如何解决的？张海宁提到两点：一是凭经验，最主要靠创始人或主要成员的经验。作为 Harbor 创建人，张海宁曾在几家国际 IT 公司工作过，经验丰富。在 Sun 公司时，他不仅了解和使用过容器技术，而且为企业提供身份认证管理服务，在 RBAC（Role Based Access Control, 基于角色的权限管理）、LDAP 多种复制协议等场景中积累了一定的经验，对企业 IT 系统安全管理有较深入的理解。

他说：“我感觉，企业用户非常在意应用系统的安全权限控制，比如谁有权限做什么事。而 Docker Registry 最早那一版没有提供权限管理。换句话说，你有个镜像，什么人都能去访问。对开发者来说，这没有问题。但是对企业来说，生产系统一定会遇到权限管理问题，尤其是核心业务的生产系统，企业肯定不希望谁都来碰，一定要加一道防护门。”

因此，在 Harbor 早期设计中，张海宁他们实现了 RBAC 功能，还有日志审计、镜像复制和图形化管理界面功能。

另一个重要的经验来自张海宁以前开发 App 的经历。开发 App 前，他在一些大企业里开发软件，周期长，搞几个月时间才能发布一个版本，再通过线上和线下反馈它好用不好用，接着再改。通过开发 iOS App，这个周期大大缩短，“写个 App，改两行代码，增加个新功能，然后提交到 App Store，一周审核通过后，新版本发布。发布后，就有用户下载和使用”。从发布一款软件到用户下载使用，过程很快。简言之，小步快跑，快速迭代。

在张海宁看来，一款软件要有生命力，其周期越短越有利。因此，做 Harbor 时，”我们在功能上要少而精准，不要求大而强、高精尖，要解决用户最痛的点。让用户尽快用起来，告诉你方向对不对“。

如果说靠经验，他们向前迈出了第一步，那么接下来，就是根据用户反馈，然后再做优化。具体体现是“从用户中来，到用户中去”。

“从用户中来”就是从用户思维考虑，它能解决用户的痛点或需求是什么。据悉，在开发任何软件前，张海宁都会思考一个问题：用户有这个软件和没有这个软件，他解决问题的方法有什么不同？以 Harbor 为例，如果没有 Harbor，用户如何管理镜像，答案是通过各种 Docker push、pull 等命令去操作镜像，这个流程复杂，且对开发人员要求很高。有了 Harbor，这个事情会变成什么样。

“每做一个功能前，我们都会想这个问题，有这个功能和没这个功能的差别到底有多大，能带来多少好处，比如节约时间、提高效率等”。

“到用户中去”就是反复检验自己的思路是不是跟用户思路一样。张海宁认为，这始终是一个双向过程，“我给用户一点东西，用户觉得好不好用再反馈，我再改，形成正向循环”。

Harbor 的一些功能是由用户提议做的。用户提出意见，能不能提供某个功能，这些想法某种程度上代表了他们的实际需求。这时，团队会判断用户这个需求是个例，还是典型的普适性。怎么判断这个需求？大致分两种情况：

• 第一种，一个需求很多人都提，肯定是个热点，因为大家都关注，急于解决，或者很多人在 GitHub 上点赞和评论。

• 第二种是凭经验。大家讨论，分析一下用户的初衷是什么，为什么要提这个问题，甚至找到用户讨论一下。

第三个挑战是资源有限。张海宁表示，“我觉得好多创业团队或创新团队一开始都处于资源有限的境况，Harbor 也是如此，资源非常有限，所以做了很多取舍，走了一些捷径。”

在 Harbor 项目初创时，团队只有 4 个人。因为这属于预研，结果既有可能成功，也有可能失败，所以 Harbor 项目在资源投入上比较受限。不仅投入的工程师比较少，而且经验可能不是很丰富。“某种意义上，这不是一支正规军在作战，而是很小的先遣部队在开拓”。

人力少带来的结果是“人手不够，可有可无的功能只能砍掉，或者暂时不做了”。

据张海宁回忆，他们最开始想做镜像扫描功能，但是苦于人手不够，所以只能放弃。因为这个功能涉及很多集成，包括整合其他软件，所以这个功能一开始就没做。

此外，团队当时在一些开放的标准和 API 上也没有考虑太多。张海宁称，如果希望这个软件具备生命力，希望它与别的东西融合，那么就要更多地考虑其开放能力和接入能力。后来，团队花了很大力气改进 Harbor 的这个问题。因此，Harbor 现在可以对接公有云、私有云，包括阿里云、腾讯云、华为云、谷歌云、微软 Azure 等，各种镜像仓库都能做镜像同步。

当时，因为缺乏人手，张海宁几乎担任过“从看门人到 CEO”之间的所有角色，包括项目经理、产品经理、架构师、布道师、文档编辑、翻译和社区运营等等。

作为项目创建人，他希望三名工程师全力投入开发工作，快速把功能做出来。他说：“工程师大部分时间都在写代码。我不想工程师因为做别的事情而影响到产品的功能开发。并且，我在开源项目上积累了一些经验，包括推广、项目运作和布道等。”

对张海宁来说，做这些“杂事”作用很大。“我对团队讲，大家无论做什么，一定要对外去宣讲。以前有句话，酒香不怕巷子深，但实际并非如此，巷子太深就闻不到味道，别人可能不知道你这有酒。不仅要做事，还要走出去，让更多人知道这个项目，让更多人了解你的工作，这样，你才能获得更高的效益。因为很多工程师可能只愿意写代码，不太愿意干别的，这会制约他们在职业生涯中走得更远”。

作为团队领导者，张海宁如今相当一部分时间要花在参与 meetup、演讲、布道和写文章或博客中等，也鼓励团队工程师多参与公开的技术活动。

2开源半年，一炮而红

2016 年 3 月，Harbor 正式开源。虽然 之前 VMware 内部有几个团队尝试了 Harbor，也有效果，但整体上，公司当时主要使用虚拟机（VM）技术。从开发技术上，用例的场景不多。

对 Harbor 来说，它需要一片更广阔的天地：有更多的用户使用，有更多的应用场景，“我希望有更多用户来尝试一下这个软件，给我们更多的反馈”，所以开源是最佳选择。

据悉，团队在 2015 年底就开始为 Harbor 开源做准备，因为涉及诸多法务、审批之事，比如，项目里使用的开源软件是否具有合适的许可等。花了半年时间，做好准备工作后，张海宁他们才在一场 meetup 活动上正式宣布 Harbor 开源。

2016年云原生论坛上发布Harbor开源项目

Harbor 开源后，种子用户被宣传内容吸引过来，一方面，张海宁和团队撰写了大量的博客和公众号文章；另一方面，团队在一些技术媒体网站发布了很多文章。同时，很多人在各种微信群里自发进行传播。

一段时间后，由于 Harbor 表现不错，因此在开发者群体中口耳相传。张海宁说：“我们问过业内一些朋友，他们都说到处都在用 Harbor。要推荐一个好用的 Registry，都有人说用 Harbor。”

于是，Harbor 在国内自然而然地火起来。

VMware 是云计算领域的国际化公司，来自 VMware 的加持让 Harbor 开始从国内走向国外。2016 年 7 月，VMware 把 Harbor 集成到自己的容器产品 VIC 里，成为一个组件。并且，在当年的 VMware 年度大会上正式对外发布了 这个产品，演示了 Harbor。自此之后，Harbor 真正走向国际社区。

据了解，Harbor 推出仅半年，就在 GitHub 上获得 1000+ star，迅速获得大量用户。可谓一炮而红！

它为什么能快速火起来？这与 Harbor 的设计理念息息相关。Harbor 的第一个设计理念解决了权限认证管理问题。这事关安全，而“安全无小事”。第二个设计理念是自动化，即多数据中心或云环境之间的镜像自动同步。

张海宁说：“从一个地方到另一个地方，按照某种需要传导镜像，这个需求非常大。因为开发环境到生产环境就是一种，不同生产环境之间的导入导出镜像则是另一种。没这个功能时，大家只能手工操作，先下载，再推送出去，或基于这个命令写一些脚本。出问题了，你都不知道问题在哪，Harbor 把这个过程自动化了，从而很好地解决了这个问题。”

这个功能也成为 Harbor 起飞的一个支点。

第三个设计理念是本地化。云原生领域，主流技术都来自国外，项目都是英文界面或没有界面。这就有个问题，软件工程师可能对此无所谓，但是用户不懂英语，用起来比较吃力，所以团队做了全中文界面，很受用户欢迎。

这些很接地气的功能构成了 Harbor 的 MVP (最简化可实行产品)，满足了用户 70% 以上的需求，因此 Harbor 开源之后迅速走红。

3进入 CNCF，成首个 CNCF 中国开源项目

据张海宁透露，虽然 Harbor 于 2018 年 7 月才正式进入 CNCF 沙箱，但是他们早在 2017 年已经接洽 CNCF。

2017 年，VMware 中国研发中心总经理任道远与张海宁在杭州见了 CNCF 主要负责人，包括 CNCF 执行董事 Dan Kohn 和 CNCF 亚太区总裁 Keith Chan。对 CNCF 来说，它们希望扩展中国市场，吸引更多中国开发者使用 CNCF 的开源项目。

张海宁说：“我们向他们介绍了 Harbor 情况和 CNCF 在中国的情况。了解到 Harbor 情况后，他们认为 Harbor 是挺符合 CNCF 的理念和要求的。”

一方面，Harbor 是用 Go 语言写的，而与 Harbor 类似的项目则是用 Python 或 Perl 等语言写的，其实不太匹配。另一方面，Harbor 采用了 Apache License 2.0，这个软件是可以商用的。另外，Harbor 在中国有大量的用户，并且在国内影响力比较大。

不过，CNCF 也向他们提了一些建议。张海宁表示，唯一的阻力是 CNCF 希望 Harbor 依赖的 Docker Registry 也能进入 CNCF，但是，Docker 公司迟迟不动，“我们跟 Docker 公司沟通了多次，但它没有太大意愿做这件事“，因为这个问题，Harbor 进入 CNCF 拖延了半年。

双方见面时，CNCF 也正考虑在中国举办第一届 KubeCon 大会。“他们当时犹豫做不做这件事，我们向他们提了一些建议，并对他们说，必须做。因为中国拥有一个很大的开发者市场。这进一步坚定了他们举办 KubeCon 的信心”。

在张海宁看来，CNCF 之所以接受 Harbor，一方面，由于中国的用户基数很大；另一方面，中国是全球第二大的开发者市场。所以，CNCF 认为中国是不可忽略的一支重要技术力量。与此同时，它们希望在中国扩大影响力，因此客观上有吸纳 Harbor 项目的需要。此外，VMware 是一家国际性公司，在国外有很大的影响力，并且是 CNCF 理事会成员之一。

到了 2018 年 7 月，Harbor 正式进入 CNCF。对它而言，开启了一段新旅程。

Harbor 进入 CNCF 的一大变化是流程规范化。张海宁解释，“一开始，我们是野蛮生长，把这个项目做大做好就行了。但是，到后期，它由基金会去管理，其实要满足很多规范。”

这些规范包括要公开开源项目的治理模式，降低社区成员的参与门槛和双周的社区会议（中英文各一场）。同时，流程上也有要求，比如怎样快速响应社区需求。“我们专门开了一个 Slack 频道，专人去关注频道上的提问，并进行回复”。

张海宁表示，流程规范化的一个好处是有章可循，有规可依，尤其是想参与社区的人，原来不知道怎么参与。“最开始，一些用户和朋友通过各种关系找到我，说能不能把这个功能加进去。这有点像私底下的讨论。有了规范后，就不是一个私下讨论，而是一个社区的议题“。

团队在 GitHub 上开一个 PR，大家一起讨论，如果大家都认可，那（它）就可以进去；如果不认可，那就无效。不是由个人左右项目发展，而是有一定的规范化、流程化。

Harbor项目团队在2018年11月首届中国KubeCon上主题演讲

2018 年 11 月，Harbor 进入 CNCF 孵化阶段，并在 2020 年 6 月，正式从 CNCF 毕业。提起在 CNCF 的近 2 年时间，张海宁他们也踩过一些坑。随着 Harbor 应用的场景越来越广，用户数越来越多，安全漏洞就需要特别关注。

有一次，有人发现了一个安全漏洞，“通知了我们后，他很快就公开了这个漏洞”。而业界通行的做法是，如果你发现安全漏洞，第一先通知开发者或厂商，然后他们尽快进行修补。问题解决后，你再在网上公布这个漏洞详情。但是，这个人并未严格遵守这个流程，“他通知了我们，但我们没注意到他马上就公布了这个漏洞，并且写了篇博客。很多人看到这篇博客，宣称 Harbor 有个严重漏洞”。而互联网上有几百甚至上千个这样的实例，结果带来很大风波。

Harbor 在 CNCF 的经历，不仅对自身带来重要影响，而且也让张海宁产生一些认识上的改变。做开源，要舍得放手，Harbor 在进入 CNCF 前，是由 VMware 主导的一个开源项目。后来，把项目贡献出去后，“我们工程师可能还不适应，因为把这个项目从 0 到 1 做出来，现在却要放手”。但实际上，进入 CNCF 后，“不是你一家独大”，要考虑社区的影响，考虑别人的参与，思维方式就要转换过来。

他举了一个例子。有一次开社区会议，有人提出意见，想参与这个项目，为什么不接受他提出的这个功能，而项目的维护者就回答说“产品经理没同意”。张海宁称，从开源角度讲，某个功能不是产品经理说不做了就不做了，更多是一个社区讨论或投票表决的事情。

4未来：云原生拼图里不可缺少的一块

去年，Harbor 发布 2.0 版本，带来众多重要更新，尤其是成为符合 OCI（Open Container Initiatives）规范的开源镜像仓库，能存储多种云原生制品（Artifacts），例如，容器镜像、Helm Chart、OPA、Singularity 等等。

目前，Harbor 已经进入一个相对稳定和成熟的阶段。张海宁表示，“未来会在性能、高可用和其他能力上进行增强和完善，包括 OCI、点对点的分发的集成、自动化等，思路是与周边软件生态融合，进一步做大做强”。

现在，每年都有不少人找 Harbor 团队合作，涵盖安全扫描、在边缘计算的使用等。

当进一步畅想 Harbor 的未来时，张海宁认为，Harbor 最终会成为云原生整个拼图中的一块，解决一大类问题。他一直持有一个观点：Harbor 解决镜像问题，属于云原生中的静态管理。何为静态管理？就是管理一些二进制文件，我们叫制品，关于它的管理就是云原生制品管理”。静态管理对云原生应用的动态管理（即运行状态管理）有重要的支持作用。

5Harbor 的成功之道

Harbor 为什么能成功？张海宁总结了三点：

• 第一，开源时间很早，心态开放，无论是做社区，还是接触用户，比较接地气，能充分发挥本地化优势，包括产品有中文界面、微信群沟通等。

• 第二，利用一切可以推广渠道的，包括 meetup、大会、公众号、博客等，通过各种渠道发布内容，进行布道，让更多用户可以接触和使用 Harbor。

• 第三，具备全球化思维，通过一些渠道走向国外，产生国际影响力。比如使用英文文档、借助 VMware 的渠道和影响力等。“一个项目是否成功，不仅要有国内影响力，还要有国外影响力，两者相结合，才容易做大做强”。

对国内的开源项目来说，Harbor 的经历也可以带来了一些经验：

• 起步时，立足国内，有一些本地化考量，这样容易站稳脚跟。

• 中长期，放眼全球，把项目做大。

6写在最后

纵观 Harbor 的发展，先以击中用户痛点，在国内崛起，然后通过良好口碑在开发者群体中口耳相传，再慢慢通过 VMware 的影响力，推广到国外社区，最后通过 CNCF 真正走上国际化道路。在 Harbor 之后，我们有望见到越来越多优秀的源自中国的开源项目。在这开源最好的时代，让我们致敬每一个了不起的开源项目，为每一个开源项目贡献者喝彩！

Harbor 开源地址：https://github.com/goharbor/harbor

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Harbor社区联系方式

双周例会，周三晚9点（中英文）：goharbor.community/MEETING_SCHEDULE.md

Email组：harbor_dev @ lists.cncf.io 

微信公众号：HarborChina (官方公众号)

GitHub： Github.com/goharbor

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