Docker的私有仓库部署——Harbor

Harbor 简介

一、什么是Harbor

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。
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。
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。

二、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。

三、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。
 
●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。
 
●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。
 
●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：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：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。
 
●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。
 
●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（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。 

 四、Harbor 部署

1.部署 Docker-Compose 服务

//下载或者上传 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-composechmod +x /usr/local/bin/docker-composedocker-compose -v

2. 部署 Harbor 服务 

#下载或上传 Harbor 安装程序
Harbor的压缩包下载地址：https://github.com/goharbor/harbor/releases
 
wget http://harbor.orientsoft.cn/harbor-1.2.2/harbor-offline-installer-v1.2.2.tgz
 
tar zxvf harbor-offline-installer-v1.2.2.tgz -C /usr/local/
 
 
#修改harbor安装的配置文件
vim /usr/local/harbor/harbor.cfg
--5行--修改，设置为Harbor服务器的IP地址或者域名
hostname = 192.168.73.107
--59行--指定管理员的初始密码，默认的用户名/密码是admin/Harbor12345
harbor_admin_password = Harbor12345

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关于 Harbor.cfg 配置文件中有两类参数：所需参数和可选参数
1、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：
●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 192.168.73.107 或 hub.kgc.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。
 
2、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：
●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。
 
●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。
 
●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 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。
 
●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，Harbor 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。
Harbor的默认镜像存储路径在 /data/registry 目录下，映射到docker容器里面的 /storage 目录下。
这个参数是在 docker-compose.yml 中指定的，在 docker-compose up -d 运行之前修改。
如果希望将 Docker 镜像存储到其他的磁盘路径，可以修改这个参数。

3. 启动 Harbor

cd /usr/local/harbor/
在配置好了 harbor.cfg 之后，执行
 ./prepare      #为 harbor 启动的容器生成一些必要的文件（环境）
 ./install.sh   # 以 pull 镜像并启动容器

 

4.查看 Harbor 启动镜像 

 cd /usr/local/harbor/
docker-compose ps
 
##以下命令均在在habor的配置目录下运行
docker-compose up -d      #启动
docker-compose stop       #停止
docker-compose restart    #重新启动

 

5. 创建一个新项目

1. 浏览器访问：http://192.168.146.20 登录 Harbor WEB UI 界面，
默认的管理员用户名和密码是 admin/Harbor12345

 2. 输入用户名和密码登录界面后可以创建一个新项目。点击“+项目”按钮

3. 填写项目名称为“myproject-kgc”，点击“确定”按钮，创建新项目 

4. 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，Registry 服务器在端口 80 上侦听。
//登录 Harbor
方法一：docker login -u admin -p Harbor12345 http://127.0.0.1
 
方法二：docker login http://127.0.0.1 

//下载镜像进行测试
docker pull nginx
 
//将镜像打标签
格式：docker tag 镜像:标签  仓库IP/项目名称/镜像名:标签
docker tag nginx:latest 127.0.0.1/myproject-kgc/nginx:v1
 
//上传镜像到 Harbor
docker push 127.0.0.1/myproject-kgc/nginx:v1 

5. 在 Harbor 界面 myproject-kgc 目录下可看见此镜像及相关信息

在其他客户端上传镜像  

以上操作都是在 Harbor 服务器本地操作。如果其他客户端登录到 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://192.168.146.20
WARNING! Using --password via the CLI is insecure. Use --password-stdin.
Error response from daemon: Get https://192.168.146.20/v2/: dial tcp 192.168.146.20:443: connect: connection refused

 

在 Docker 客户端配置操作  

//解决办法是：在 Docker server 启动的时候，增加启动参数，默认使用 HTTP 访问。
vim /usr/lib/systemd/system/docker.service
--13行--修改
ExecStart=/usr/bin/dockerd -H fd:// --insecure-registry 192.168.146.20 --containerd=/run/containerd/containerd.sock
或
ExecStart=/usr/bin/dockerd --insecure-registry 192.168.146.20

重启 Docker，再次登录
systemctl daemon-reload
systemctl restart docker

再次登录 Harbor
docker login -u admin -p Harbor12345 http://192.168.146.20
WARNING! Using --password via the CLI is insecure. Use --password-stdin.
WARNING! Your password will be stored unencrypted in /root/.docker/config.json.
Configure a credential helper to remove this warning. See
https://docs.docker.com/engine/reference/commandline/login/#credentials-store
 
Login Succeeded
 
//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 

下载镜像进行测试
docker pull 192.168.146.20/myproject-kgc/nginx:v1

上传镜像进行测试
docker pull cirros
docker tag cirros:latest 192.168.146.20/myproject-kgc/cirros:v2
docker push 192.168.146.20/myproject-kgc/cirros:v2

 

  刷新 Harbor 的 Web 管理界面进行查看，会发现 myproject-kgc 项目里面有两个镜像

6. 维护管理Harbor 

通过 Harbor Web 创建项目

在 Harbor 仓库中，任何镜像在被 push 到 regsitry 之前都必须有一个自己所属的项目。
单击“+项目”，填写项目名称，项目级别若设置为"私有"，则不勾选。
如果设置为公共仓库，则所有人对此项目下的镜像拥有读权限，
命令行中不需要执行"Docker login"即可下载镜像，镜像操作与 Docker Hub 一致。

创建用户并分配权限

在 Web 管理界面中单击系统管理 -> 用户管理 -> +用户，
填写用户名为“kgc-zhangsan”，邮箱为“[e-mail]”，全名为“zhangsan”，
密码为“Abc123456”，注释为“管理员”（可省略）。
附：用户创建成功后，单击左侧“...”按钮可将上述创建的用户设置为管理员角色或进行删除操作，本例不作任何设置。
 
角色                权限说明
访客                对于指定项目拥有只读权限
开发人员            对于指定项目拥有读写权限，但没用删除权限
维护人员            对于指定项目拥有读写权限，也能对修改其它配置，比如创建 Webhooks
项目管理员            除了读写权限，同时拥有用户管理/镜像扫描等管理权限

 添加项目成员

单击项目 -> myproject-kgc-> 成员 -> + 成员，
填写上述创建的用户 kgc-zhangsan 并分配角色为“开发人员”。
附：此时单击左侧“...”按钮仍然可对成员角色进行变更或者删除操作

在客户端上使用普通账户操作镜像

//删除上述打标签的本地镜像
docker rmi 192.168.146.20/myproject-kgc/cirros:v2

//先退出当前用户，然后使用上述创建的账户 kgc-zhangsan 登录
docker logout 192.168.146.20
 
docker login 192.168.146.20
或
docker login -u kgc-zhangsan -p Abc123456 http://192.168.146.20 

//下载和上传镜像进行测试
docker pull 192.168.146.20/myproject-kgc/cirros:v2
 
docker tag cirros:latest 192.168.146.20/myproject-kgc/cirros:v3
docker push 192.168.146.20/myproject-kgc/cirros:v3

  查看日志 

Web 界面日志，操作日志按时间顺序记录用户相关操作

注意：docker pull时，公开项目的镜像可以被任意用户拉取
                    私有项目的镜像必须先登录项目的相关用户才能拉取
      docker  push时，必须先登录相关项目的用户，且登录的用户是具有上传权限的角色才能推送镜像