Docker容器：本地私有仓库、harbor私有仓库部署与管理

一.本地私有仓库

1.本地私有仓库概述

（1）docker本地仓库，存放镜像，本地的机器上传和下载，pull/push。
（2）私有仓库的优点：

①节省网络带宽，针对于每个镜像不用每个人都去中央仓库上面去下载，只需要从私有仓库中下载即可；

②提供镜像资源利用，针对于公司内部使用的镜像，推送到本地的私有仓库中，以供公司内部相关人员使用

2.搭建本地私有仓库

docker pull registry 
#下载registry镜像
vim /etc/docker/daemon.json
#daemon.json中添加私有镜像仓库地址，内容如下 
{
 
	"insecure-registries":["192.168.198.11:5000"],
#此行注意填写自己的ip注意最后有逗号
 
     "registry-mirrors": ["https://b0u3e8x4.mirror.aliyuncs.com"]
 
}

systemctl   restart  docker.service
#重启docker服务使本地私有仓库生效

docker run -itd -v /data/registry:/var/lib/registry  -p  5000:5000 --restart=always  --name registry registry:latest
#运行registry容器，-v指定数据卷挂载目录，-p指定映射端口号，--restart=always容器重启策略即开机自启此容器

docker tag centos:7 192.168.198.11:5000/centos:v1  
#为镜像重新打私有仓库标签

docker  push  192.168.198.11:5000/centos:v1  
#将v1版本上传到私有仓库中

curl   192.168.198.11:5000/v2/_catalog    
#列出私有仓库的所有镜像

curl    192.168.198.11:5000/v2/centos/tags/list   
#李处私有仓库中centos的所有标签镜像

docker  rmi    192.168.198.11:5000/centos:v1  
#删除本地原有v1镜像

docker pull     192.168.198.11:5000/centos:v1  
#测试从私有仓库下载v1镜像

3.容器重启策略简介

–restart=always重启策略：

no：默认策略，容器退出不重启

on-failure：容器非正常退出重启容器

on-failure：3：容器非正常退出最多重启4次容器

always：退出总是重启容器

unless-stopped：在容器退出时总是重启容器，但是不考虑在Docker守护进程启动时就已经停止了的容器

二.harbor私有仓库部署与管理

1.什么是harbor

（1）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。

（2）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。

（3）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.Harbor的特性

（1）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。

（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。

（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。

3、Harbor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：

（1）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。

（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，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。

认证方式有三种：

令牌——处于单向，如会限制几个用户登录

用户密码

SSL——双向认证（有密钥和令牌）

（3）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。

（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。

4.Harbor私有仓库架构及数据流向

客户端通过nginx反向代理依次访问harbor的核心组件core services中的UI、签发token令牌同意之后再经过触发器对镜像仓库上传和下载，在经过
core services 验证的同时，database将用户信息权限、日志、镜像分组信息存入，上传下载出的镜像使用job services组件与远端harbor同步镜像，其中log collector是用来手机各组件上的所有操作记录日志整个过程

5.harbor部署及配置（192.168.198.11）

主机	操作系统	IP地址	主要软件
服务端	Centos 7	192.168.198.11	docker、docker-compose 、harbor-offline-v1.1.2
客户端	Centos 7	192.168.198.13	docker

提前部署好docker容器并下载好centos：7镜像

（1）部署docker-compose

curl -L https://github.com/docker/compose/releases/download/1.21.1/docker-compose-`uname -s`-`uname -m` -o /usr/local/bin/docker-compose
#下载docker-compose包
chmod +x /usr/local/bin/docker-compose
#添加权限
docker-compose --version
#查看版本

（2）部署Harbor服务

cd /opt
tar zxvf harbor-offline-installer-v1.2.2.tgz -C /usr/local/
#将harbor压缩包传到/opt目录下，解压到/usr/local目录下

cp /usr/local/harbor/harbor.cfg harbor.cfg,bak
vim /usr/local/harbor/harbor.cfg
#修改harbor配置文件内容如下
hostname = 192.168.198.11
#第5行修改，设置为Harbor服务器的IP地址或者域名
harbor_admin_password = Harbor12345
第59行指定管理员的初始密码，默认的用户名/密码是admin/Harbor12345可不修改，保存退出

cd /usr/local/harbor/
./prepare
./install.sh
#进入harbor目录执行脚本检查安装harbor

报错信息：此报错是由于之前的已经存在registry容器，需先把之前的容器删除，（根据企业现场环境判断是否删除）然后再进入harbor目录执行脚本检查安装harbor

ERROR: for registry Cannot create container for service registry: b’Conflict. The container name “/registry” is already in use by container “589c96a3b8907115fcffd78efea4ece3b037aff7a4bb0ebe644cd636fb609860”. You have to remove (or rename) that container to be able to reuse that name.’
ERROR: Encountered errors while bringing up the project.

docker-compose ps
#安装成功够在本目录查看

（3）登录创建项目

①浏览器访问http://192.168.198.11登录 Harbor WEB UI 界面，默认的管理员用户名和密码是 admin/Harbor12345

②登录成功后创建一个新项目

（4）登录仓库并上传镜像

#192.168.198.11上操作即搭建私有仓库的服务端
docker login -u admin -p Harbor12345  http://127.0.0.1
#登录到私有仓库中
docker images
#查看本机有哪些镜像
docker tag centos:7 127.0.0.1myproect.sky/centos:v1
#centos:7重新打标签为私有仓库项目下的centos:v1版本
docker push 127.0.0.1/myproect.sky/centos:v1
#将此镜像上传到私有仓库的myproect.sky项目

在 Harbor WEB UI 界面上查看上传的镜像

6.客户端测试（192.168.198.13）

（1）客户端登录报错解决

其他客户端登录到 Harbor，就会报如下错误。出现这问题的原因为Docker Registry 交互默认使用的是 HTTPS，但是搭建私有镜像默认使用的是 HTTP 服务，所以与私有镜像交互时出现以下错误。

docker login -u admin -p Harbor12345 http://192.168.198.11
WARNING! Using --password via the CLI is insecure. Use --password-stdin.
Error response from daemon: Get “https://192.168.198.11/v2/”: dial tcp 192.168.198.11:443: connect: connection refused

解决方法：
1）在 Docker server 启动的时候，增加启动参数，默认使用 HTTP 访问。

cp /usr/lib/systemd/system/docker.service docker.service.bak

vim /usr/lib/systemd/system/docker.service --13行–修改为
ExecStart=/usr/bin/dockerd -H fd:// --insecure-registry 192.168.198.11 --containerd=/run/containerd/containerd.sock
2）重新加载system并重启docker
systemctl daemon-reload
systemctl restart docker.service

（2）客户端私有仓库pull镜像

#查看客户端的镜像
docker images
#登录私有仓库，将自动保存凭据到/root/.docker/config.json，下次登录时可直接使用凭据登录 Harbor
docker login -u admin -p Harbor12345 http://192.168.198.11
#从harbor私有仓库下载镜像
docker pull 192.168.198.11/myproect.sky/centos:v1
#查看下载下来的镜像
docker images

（3）客户端私有仓库push镜像

docker pull tomcat
#下载一个tomcat镜像
docker tag tomcat:latest 192.168.198.11/myproect.sky/tomcat:v2
#重新给tomcat进行打标签为私有仓库myproject-kgc项目中的镜像
docker push 192.168.198.11/myproect.sky/tomcat:v2 
#将重新打标签的镜像上传到私有仓库中

在服务端的界面查看

7.harbor维护及普通用户管理

（1）创建用户

（2）添加项目成员

（3）普通用户操作私有仓库

#客户端操作192.168.198.13客户端执行
docker logout
#退出之前的登录用户
docker login -u summer -p Harbor12345 http://192.168.198.11
#使用创建的用户登录私有仓库，若为公开库下载镜像时不需要登录
docker images
docker rmi 192.168.198.11/myproect.sky/centos:v1
#查看有哪些镜像，删除本地的v1镜像
docker pull 192.168.198.11/myproect.sky/centos:v1
#创建的用户从私有仓库pull下载v1镜像
docker tag 192.168.198.11/myproect.sky/centos:v1 192.168.198.11/myproect.sky/centos:v10
#重新打标签给v1
docker push 192.168.198.11/myproect.sky/centos:v10
#创建的用户上传镜像到私有仓库push

（4）日志查看操作记录

8.Harbor.cfg的所需参数和可选参数

（1）所需参数

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 Harbor， 参数将生效。具体参数如下：

1）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 192.168.10.23 或 hub.kgc.cn。不要使用 localhost 或 127.0.0.1 为主机名

2）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

3）max_job_workers：镜像复制作业线程。

4）db_password：用于db_auth 的MySQL数据库root 用户的密码。

5）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。

6）ssl_cert：SSL 证书的路径，仅当协议设置为 https 时才应用。

7）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）可选参数

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：

1）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。

2）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。

3）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。

4）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。

5）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。

6）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。

7）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。

总结及扩展

1.Harbor的核心组件

①Proxy
通过一个前置的反向代理统一接收浏览器、Docker 客户端的请
求，并将请求转发给后端不同的服务
这是一个反向代理组件
②Registry
负责储存 Docker 镜像
处理 docker push/pull 命令来上传和下载
③Core services
Harbor 的核心功能，包括UI、webhook、 token 服务
webhook：网站的一些服务功能
token：令牌，提供身份验证服务
④Database
为 core services 提供数据库服务
数据库记录镜像的元信息及用户的身份信息
⑤Log collector
负责收集其他组件的日志，以供然后进行分析
健康检查等

2.docker harbor私有仓库操作过程

（1）所有请求或认为的操作都会首先交给proxy（反向代理）
（2）proxy会将请求转发给后端core services
（3）UI、token（身份验证服务）、wehook（网站的一些服务功能）
（4）转发给registry（镜像存储），若需下载镜像等权限操作，需通过token令牌的身份验证服务才可以
（5）每一次下载和上传都产生操作记录，生成日志，保存在database中
（6）database记录保存镜像的元信息以及用户与组的信息，通过验证授权才能允许相关操作

3.使用堡垒机的方式流程