docker：harbor私有仓库

引言

​部署企业私有仓库往往是很有必要的, 它可以帮助你管理企业的一些敏感镜像同时由于Docker Hub的下载速度和GFW的原因, 往往需要将一些无法直接下载的镜像导入本地私有仓库而Harbor就是部署企业私有仓库的一个不二之选

一：harbor概述

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

虽然Docker官方提供了公共的镜像仓库，但是从安全和效率等方面考虑，部署我们私有环境内的Registry也是非常必要的。

Harbor是由VMware公司开源的企业级的Docker

Registry管理项目，相比docker官方拥有更丰富的权限权利和完善的架构设计，适用大规模docker集群部署提供仓库服务。

 

它主要提供 Dcoker Registry 管理界面UI，可基于角色访问控制,镜像复制， AD/LDAP
集成，日志审核等功能，完全的支持中文。

有可视化的Web管理界面，可以方便管理Docker镜像，又提供了多个项目的镜像权限管理及控制功能

Harbor是对私有仓库包装之上形成的更高级、更好用的，私有库其实是harbor内置的一个组件

整体的角色：

二：harbor的主要功能

基于角色的访问控制

用户与Docker镜像仓库通过“项目”进行组织管理，一个用户可以对多个镜像仓库在同一命名空间（project）里有不同的权限。

基于镜像的复制策略

Harbor是VMware公司的开源级的企业级DockerRegistry(仓库)项目，项目地址为：https://github.com/vmware/harbor.

Harbor的目标是帮助用户迅速搭建一个企业级的DockerRegistry服务。

Harbor以docker公司开源的registry为基础，提供了管理UI，基于角色的访问控制（Role Based Access Control），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/usr/local/bin/harbor/docker-compose.yml(自定义)

Docker harbor有可视化的web管理界面，可以方便管理Docker镜像，又提供了多个项目的镜像权限管理及控制功能

三：harbor的优势

（1）基于角色控制：有管理员与普通用户，可赋权普通用户，比如只能上传和下载，可根据项目来进行操作和管理

（2）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),

（3）支持LDAP/AD：Harbor 可以集成企业内部有的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。

（4）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。

（5）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。

（6）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。

（7）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。

（8）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。

四：harbor的核心组件

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。

（1）Proxy：这是一个反向代理组件。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。

（2）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。

（3）Core services: Harbor的核心功能，主要提供以下3个服务:
1) 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。
2) WebHook：网站的一些服务功能，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。
3) Token 服务：令牌，提供身份验证服务，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。

（4）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。

（5）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。

（6）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。
、

五：harbor的简易架构

 如上图所示：
所有的请求都经过proxy代理，proxy代理转发给Core services和Registry，其中Core services包括UI界面、token令牌和webhook网页服务功能，Registry主要提供镜像存储功能。如果要进行下载上传镜像，要经过token令牌验证然后从Registry获取或上传镜像，每一次下载或上传都会生成日志记录，会记入Log collector，而用户身份权限及一些镜像语言信息会被存储在Database中。

六：harbor构建Docker私有仓库

6.1案例需求

通过Harbor创建Docker私有仓库
图形化管理Docker私有仓库镜像

6.2环境配置

主机	操作系统	IP地址	软件
server	CenOS7.6	192.168.137.20	docker、docker-compose、harbor-offline-v1.1.2
client	CentOS7.6	192.168.137.15	docker

6.3部署Harbor服务

Harbor 被部署为多个 Docker 容器，因此可以部署在任何支持 Docker 的 Linux 发行版 上。
服务端主机需要安装 Python、Docker 和 Docker Compose。

安装包：harbor-offline-installer-v1.2.2.tgz
提取码：k7o8

compose链接：docker-compose
提取码：y7c6

6.3.1上传dock-compose，并设置权限 

cd /usr/local
rz docker-compose
chmod +x docker-compose
mv docker-compose /usr/bin

 6.3.2安装harbor-offline-installer-v1.2.2并配置Harbo参数文件

rz harbor-offline-installer-v1.2.2.tgz
tar zxf harbor-offline-installer-v1.2.2.tgz -C /usr/local/
 
==配置Harbor参数文件==
vim /usr/local/harbor/harbor.cfg
 
==第5行修改==
hostname = 192.168.137.20

关于Harbor.cfg 配置文件中有两类参数:所需参数和可选参数

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Harbour,参数将生效。具体参数如下:

参数	说明
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192.168.137.20 或hub.sk.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

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WebUI.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。

参数	说明
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
harbour_admin password	管理员的初始密码，只在Harbour 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Harbour中创建新用户。注意:当auth_mode设置为1dap_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

另外，默认情况下，Harbour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。

6.3.3启动Harbor

sh /usr/local/harbor/install.sh

 6.3.4查看Harbor启动镜像和容器

docker ps
docker images
docker-compose ps   #查看Harbor启动镜像

 此时可真机访问serverIP

192.168.137.20
用户名：admin
密码：Harbor12345

6.3.5添加项目并填写项目名称 

 

6.3.6通过127.0.0.1来登陆和推送镜像

 此时可使用 Docker 命令在本地通过 127.0.0.1 来登录和推送镜像。默认情况下，
Register 服务器在端口 80 上侦听

#登陆
docker login -u admin -p Harbor12345 http://127.0.0.1
 
#下载镜像进行测试
docker pull tomcat
 
#镜像打标签
docker tag tomcat 127.0.0.1/xiaolan/tomcat:v1
 
#上传镜像到Harbor
docker push 127.0.0.1/xiaolan/tomcat:v1

 查看图形化界面

 

 6.3.7在客户端上，上传镜像

 解决方法：

vim /usr/lib/systemd/system/docker.service
添加  --insecure-registry serverIP

#重启服务
systemctl daemon-reload
systemctl restart docker
 
#再次登录
docker login -u admin -p Harbor12345 http://192.168.137.20

 

 ps：此时如果还登录失败需要需要移除Harbor服务容器全部数据，在重新加载启动

 

docker pull nginx
docker tag nginx:latest 192.168.137.20/xiaolan/nginx:v1
docker push 192.168.137.20/xiaolan/nginx:v1

 图形界面查看

 6.4维护管理Harbor

 

#卸载
cd /usr/local/harbor/
docker-compose down -v
 
#编辑配置文件 
cd /usr/local/harbor/
vim harbor.cfg
 
#填充配置
cd /usr/local/harbor/
./prepare
 
#启动Harbor
cd /usr/local/harbor/
docker-compose up -d
 
#如果报错
解决思路
关闭防火墙、重启docker
systemctl stop firewalld
setenfore 0
systemctl restart docker

6.4.1停止现有的 Harbor 实例

cd /usr/local/harbor/
docker-compose down -v

 6.4.2修改配置文件 Harbor.cfg

cd /usr/local/harbor/
vim harbor.cfg

6.4.3运行prepare脚本来填充配置

cd /usr/local/harbor/
./prepare

 6.4.4重启服务

cd /usr/local/harbor/
docker-compose up -d

 6.5创建Harbor用户

 

 

 

 

 

 client操作

docker logout 192.168.137.20
docker login 192.168.137.20
kenan
Harbor12345
 
docker images
docker rmi 192.168.137.20/xiaolan/nginx:v1
docker pull 192.168.137.20/xiaolan/nginx:v1

 图形化界面访问 

 6.6移除 Harbor 服务容器同时保留镜像数据/数据库

在server上进行操作

cd /usr/local/harbor/
docker-compose down -v

把项目中的镜像数据进行打包 

持久数据，如镜像，数据库等在宿主机的/data/目录下，日志在宿主机的/var/log/Harbor/目录下

ls /data/registry/docker/registry/v2/repositories/xiaolan 
cd /data/registry/docker/registry/v2/repositories/xiaolan 
tar zcvf sk-registry.tar.gz ./*

如需重新部署，需要移除Harbor服务容器全部数据，持久数据，如镜像 

#持久数据，如镜像，数据库等在宿主机的/data目录下，日志在宿主机的/var/log/Harbor目录下
rm -rf /data/database
rm -rf /data/registry

七：总结

harbor 核心组件

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。

hatbor工作原理

Docker Login

 

（1）nginx代理在80端口收到client发来的请求，然后把该请求转发到后端的registry。

（2）registry收到请求，因为registry是配置的token-based的认证，所以会直接返回一个401状态码，然后返回一个url，通知client去哪里获取token，也就是token service

（3）当docker client收到这个url后，会对这个url发起请求，需要在请求头中植入用户名和密码。

（4）当请求到达nginx反向代理后，nginx会把该请求转发至ui服务上，因为ui符合token服务在一个容器里面，token服务会解码请求头中用户名和密码

（5）拿到用户名和密码后会和db中的进行对比，如果验证无误，则返回成功，在返回的http请求中包含一个私有key

Docker push

 

 

1)、同样，首先与 Registery通信，返回个 token服务的地址URL
2)、Docker客户端会与 token服务通信，指明要申请一个 push image操作的 token
3)、token服努访问数据库验证当前用户是否有该操作的权限，如果有，会将 image信息以及push操作进行编码，用私钥签名，生成 token返回给 Docker客户
4)、Docker客户端再次与 Registry通信，不过这次会将 token放到请求 header中， Registry收到请求后利用公钥解码并核对，核对成功，便可以开始push操作