012.Docker仓库管理

一 Docker仓库介绍

docker 仓库，即 registry，实现了镜像的管理、分发，同时还包括用户的认证。docker registry 仓库是一个无状态的、高可靠的服务器应用程序，用来存储docker镜像。docker.io 为 docker 官方的仓库，默认所有的pull均是从官方仓库拉取镜像。

仓库又分为公有仓库（DockerHub、dockerpool）和私有仓库。

二 Docker私有仓库构建

2.1 私有仓库构建形式

registry+registry-web：

registry容器用于提供私有仓库的服务，本实验采用docker-compose构建此容器。

部署准备：

Harbor：

Harbor是一个用于存储和分发Docker镜像的企业级Registry服务器，通过添加一些企业必需的功能特性，例如安全、标识和管理等，扩展了开源Docker Distribution。作为一个企业级私有Registry服务器，Harbor提供了更好的性能和安全。提升用户使用Registry构建和运行环境传输镜像的效率。Harbor支持安装在多个Registry节点的镜像资源复制，镜像全部保存在私有Registry中，确保数据和知识产权在公司内部网络中管控。另外，Harbor也提供了高级的安全特性，诸如用户管理，访问控制和活动审计等。

Harbor官方网站：http://vmware.github.io/harbor/

Harbor源码地址：https://github.com/vmware/harbor

部署准备：

三 registry构建：无认证部署

3.1 下载registry

 root@docker01:~# wget https://github.com/mkuchin/docker-registry-web/releases/download/v0.1.2/examples.tar.gz
 root@docker01:~# tar -zxvf examples.tar.gz
 root@docker01:~# mv examples compose_registry

3.2 docker-compose构建

 root@docker01:~# mkdir -p /registry/db
 root@docker01:~# mkdir -p /registry/images
 root@docker01:~# cd compose_registry/auth-disabled/
 root@docker01:~/compose_registry/auth-disabled# vi conf/registry/config.yml
 version: 0.1
 storage:
   filesystem:
     rootdirectory: /registry               #指定registry工作目录
   delete:
     enabled: true                          #开启删除功能
 http:
   addr: 0.0.0.0:5000
 notifications:
   endpoints:
     - name: listener
       url: http://registry-web:8080/api/notification
       timeout: 500ms
       threshold: 5
       backoff: 1s
 root@docker01:~/compose_registry/auth-disabled# vi conf/registry-web/config.yml
 registry:
    url: http://registry:5000/v2
    name: 172.24.8.111:5000
    readonly: false
    auth:
      enabled: false                            #关闭相关认证
 root@docker01:~/compose_registry/auth-disabled# vi docker-compose.yml
 version: '2'
 services:
   registry-web:
     image: hyper/docker-registry-web:latest
     ports:
       - 8080:8080
     volumes:
        - ./conf/registry-web:/conf:ro
        - /registry/db:/data                        #修改db保存目录
     networks:
       - registry-net
     depends_on:
        - registry
   registry:
     image: registry:2.4.1
     ports:
       - 5000:5000
     volumes:
       - /registry/images:/registry                 #修改镜像保存路径
       - ./conf/registry:/etc/docker/registry:ro
     networks:
       - registry-net
 networks:
   registry-net:
 #    driver: default

3.3 docker-compose启动容器

 root@docker01:~/compose_registry/auth-disabled# docker-compose up -d

3.4 客户端测试

 root@docker02:~# vi /etc/docker/daemon.json
 {
    "insecure-registries": ["172.24.8.111:5000"]
 }
 root@docker02:~# docker pull hello-world                                                #pull测试镜像
 root@docker02:~# docker tag hello-world:latest 172.24.8.111:5000/registry/hello-world:xhy    #修改对应的tag
 root@docker02:~# docker push 172.24.8.111:5000/registry/hello-world

浏览器访问http://172.24.8.111:8080/

四 registry构建：开启认证部署

4.1 下载registry

参考3、1即可。

4.2 docker-compose构建

 root@docker01:~# mkdir -p /registry/db
 root@docker01:~# mkdir -p /registry/images
 root@docker01:~# cd compose_registry/auth-enabled/
 root@docker01:~/compose_registry/auth-enabled# vi conf/registry/config.yml
 version: 0.1
 storage:
   filesystem:
     rootdirectory: /registry
   delete:
     enabled: true                  #开启删除功能
 http:
   addr: 0.0.0.0:5000
 auth:
   token:
     realm: http://172.24.8.111:8080/api/auth
     service: 172.24.8.111:5000
     issuer: test
     rootcertbundle: /etc/docker/registry/auth.cert #配置cert路径
 log:
   level: info

 notifications:
   endpoints:
     - name: listener
       url: http://registry-web:8080/api/notification
       timeout: 500ms
       threshold: 5
       backoff: 1s
 root@docker01:~/compose_registry/auth-disabled# vi conf/registry-web/config.yml
 registry:
    url: http://registry:5000/v2
    name: 172.24.8.111:5000
    readonly: false
    auth:
      enabled: true
      key: /conf/auth.key               #指定key的路径
      issuer: test
 root@docker01:~/compose_registry/auth-disabled# vi docker-compose.yml
 version: '2'
 services:
   registry-web:
     image: hyper/docker-registry-web:latest
     ports:
       - 8080:8080
     volumes:
        - ./conf/registry-web:/conf:ro
        - /registry/db:/data
     networks:
       - registry-net
     depends_on:
        - registry
   registry:
     image: registry:2.4.1
     ports:
       - 5000:5000
     volumes:
       - ./conf/registry:/etc/docker/registry:ro
       - /registry/images:/registry
     networks:
       - registry-net
 networks:
   registry-net:
 #    driver: default

4.3 生成自签名证书

 root@docker01:~/compose_registry/nginx-auth-enabled# ./generate-keys.sh

提示：改脚本会自动生成自签名的相关证书至相应目录，同时docker-compose配置文件将证书配置所在路径挂载至对应容器目录。

4.4 docker-compose启动容器

 root@docker01:~/compose_registry/nginx-auth-enabled# docker-compose up -d

4.5 客户端测试

 root@docker02:~# vi /etc/docker/daemon.json
 {
    "insecure-registries": ["172.24.8.111:5000"]
 }
 root@docker02:~# docker pull hello-world                                               #pull测试镜像
 root@docker02:~# docker tag hello-world:latest 172.24.8.111:5000/registry/hello-world:xhy  #修改对应的tag

浏览器访问http://172.24.8.111:8080/

提示：默认用户admin无读写权限，可在web界面进行授权。

 root@docker02:~# docker login 172.24.8.111:5000        #输入默认admin/admin登录
 root@docker02:~# docker push 172.24.8.111:5000/registry/hello-world

提示：更多参考链接：

https://segmentfault.com/a/1190000012175537

https://github.com/mkuchin/docker-registry-web，相关docker-compose文件咨询博主。

五 registry构建：http形式Harbor

5.1 Harbor介绍

harbor由6大模块级成：

Proxy: Harbor的registry、UI、token services等组件，都处在一个反向代理后边。该代理将来自浏览器、docker clients的请求转发到后端服务上。

Registry: 负责存储Docker镜像，以及处理Docker push/pull请求。同时Harbor强制要求对镜像的访问做权限控制， 在每一次push/pull请求时，Registry会强制要求客户端从token service那里获得一个有效的token。

Core services: Harbor的核心功能，主要包括如下3个服务:

• UI: 作为Registry Webhook, 以图像用户界面的方式辅助用户管理镜像。
• WebHook：是在registry中配置的一种机制，当registry中镜像发生改变时，就可以通知到Harbor的webhook endpoint。Harbor使用webhook来更新日志、初始化同步job等。
• Token service：会根据该用户在一个工程中的角色，为每一次的push/pull请求分配对应的token。假如相应的请求并没有包含token的话，registry会将该请求重定向到token service。

Database：用于存放工程元数据、用户数据、角色数据、同步策略以及镜像元数据。

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: 负责收集其他模块的日志到一个地方。

5.2 容器组件介绍

harbor的每个组件都是以Docker容器的形式构建的，可以使用Docker Compose来进行部署，在使用了kubernetes的环境中，harbor也提供了kubernetes的配置文件。

harbor共有8个容器组成：

• ui：harbor的核心服务。
• log：运行着rsyslog的容器，进行日志收集。
• mysql：由官方mysql镜像构成的数据库容器。
• nginx：使用Nginx做反向代理。
• registry：官方的Docker registry。
• adminserver：harbor的配置数据管理器。
• jobservice：Harbor的任务管理服务。
• redis：用于存储session。

5.3 下载harbor安装文件

 root@docker01:~# wget https://storage.googleapis.com/harbor-releases/harbor-offline-installer-v1.5.4.tgz
 root@docker01:~# tar xvf harbor-offline-installer-v1.5.4.tgz

5.4 编辑harbor.cfg

 root@docker01:~# mkdir /data       #harbor默认相关volume挂载目录
 root@docker01:~# cd harbor/
 root@docker01:~/harbor# vi harbor.cfg
 hostname = reg.itzgr.com               # harbor的访问地址

5.5 安装harbor

 root@docker01:~/harbor# ./install.sh

提示：配置相应的hostname，其他保持默认即可，具体更多harbor.cfg参数详见《附007.harbor.cfg配置文件详解》；

若出现以下报错：Fail to generate key file: ./common/config/ui/private_key.pem, cert file: ./common/config/registry/root.crt

需要修改prepare文件，将第498行：

 empty_subj = "/C=/ST=/L=/O=/CN=/"

修改如下：

 empty_subj = "/C=US/ST=California/L=Palo Alto/O=VMware, Inc./OU=Harbor/CN=notarysigner"

5.6 确认验证

 root@docker01:~# cd harbor
 root@docker01:~/harbor# docker-compose ps

host文件中添加如下解析：

 172.24.8.111 reg.itzgr.com

浏览器访问：reg.itzgr.com，并使用默认用户名admin/Harbor12345

六 registry构建：https形式Harbor

6.1 下载harbor安装文件

参考5、3。

6.2 自建证书

 root@docker01:~# localdomain=reg.itzgr.com
 root@docker01:~# openssl req \
     -newkey rsa:4096 -nodes -sha256 -keyout ca.key \
     -x509 -days 365 -out ca.crt                    #创建CA证书
 Country Name (2 letter code) [AU]:CN               #国家
 State or Province Name (full name) [Some-State]:ZheJiang           #州或省
 Locality Name (eg, city) []:WenZhou                        #城市
 Organization Name (eg, company) [Internet Widgits Pty Ltd]:harbor  #机构
 Organizational Unit Name (eg, section) []:harbor           #组织
 Common Name (e.g. server FQDN or YOUR name) []:reg.itzgr.com   #访问域名
 Email Address []:xhy@itzgr.com                 #邮箱

 root@docker01:~# openssl req \
     -newkey rsa:4096 -nodes -sha256 -keyout $localdomain.key \
     -out $localdomain.csr                      #生成证书签名请求
 Country Name (2 letter code) [AU]:CN
 State or Province Name (full name) [Some-State]:ZheJiang
 Locality Name (eg, city) []:WenZhou
 Organization Name (eg, company) [Internet Widgits Pty Ltd]:harbor
 Organizational Unit Name (eg, section) []:harbor
 Common Name (e.g. server FQDN or YOUR name) []:reg.itzgr.com
 Email Address []:xhy@itzgr.com
 A challenge password []:x7374521*
 An optional company name []:reg.itzgr.com

 root@docker01:~# openssl x509 -req -days 365 -in $localdomain.csr -CA ca.crt -CAkey ca.key -CAcreateserial -out $localdomain.crt
 root@docker01:~# mkdir /root/cert/
 root@docker01:~# cp $localdomain.crt $localdomain.key /root/cert/

6.2 编辑harbor.cfg

 root@docker01:~# cd harbor/
 root@docker01:~/harbor# vi harbor.cfg
 hostname = reg.itzgr.com
 ui_url_protocol = https
 ssl_cert = /root/cert/reg.itzgr.com.crt
 ssl_cert_key = /root/cert/reg.itzgr.com.key

6.3 安装harbor

 root@docker01:~/harbor# ./prepare
 root@docker01:~/harbor# ./install.sh

提示：配置相应的hostname，其他保持默认即可，具体更多harbor.cfg参数详见《附007.harbor.cfg配置文件详解》；

若出现以下报错：Fail to generate key file: ./common/config/ui/private_key.pem, cert file: ./common/config/registry/root.crt

需要修改prepare文件，将第498行：

 empty_subj = "/C=/ST=/L=/O=/CN=/"

修改如下：

 empty_subj = "/C=US/ST=California/L=Palo Alto/O=VMware, Inc./OU=Harbor/CN=notarysigner"

6、4 确认验证

 root@docker01:~# cd harbor
 root@docker01:~/harbor# docker-compose ps

host文件中添加如下解析：

 172.24.8.111 reg.itzgr.com

浏览器访问：https://reg.itzgr.com，并使用默认用户名admin/Harbor12345

提示：由于在自建证书，非安全证书，因此浏览器访问可能出现无法访问或告警提示，忽略即可。

6.5 docker 客户端测试

 root@docker02:~# vi /etc/hosts
 172.24.8.111 reg.itzgr.com
 root@docker02:~# mkdir -p /etc/docker/certs.d/reg.itzgr.com
 root@docker01:~# scp ca.crt root@172.24.8.112:/etc/docker/certs.d/reg.itzgr.com/

提示：服务端需要将自建证书的crt文件复制至客户端相应目录（若不存在则创建），也可通过以下方式实现：

 root@docker02:~# vi /etc/docker/daemon.json
 {
    "insecure-registries": ["https://reg.itzgr.com"]
 }

若是信任CA机构颁发的证书，相应关闭daemon.json中的配置。

 root@docker02:~# docker login reg.itzgr.com        #登录registry
 Username: admin
 Password:

提示：公开的registry可pull，但push也必须登录，私有的registry必须登录才可pull和push。

 root@docker02:~# docker pull hello-world
 root@docker02:~# docker tag hello-world:latest reg.itzgr.com/library/hello-world:xhy
 root@docker02:~# docker push reg.itzgr.com/library/hello-world:xhy

提示：修改tag必须为已经存在的项目，并且具备相应的授权。

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