【Harbor学习笔记】-教你快速搭建Docker私有仓库

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Docker容器应用的开发和运行离不开可靠的镜像管理,虽然Docker官方也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,它包括权限管理(RBAC)、LDAP、日志审核、管理界面、自我注册、镜像复制和中文支持等功能。

Harbor 的所有组件都在 Dcoker 中部署,所以 Harbor 可使用 Docker Compose 快速部署。

注: 由于 Harbor 是基于 Docker Registry V2 版本,所以 docker 版本必须 > = 1.10.0 docker-compose >= 1.6.0

Harbor的目标是帮助用户迅速搭建一个企业级的Docker registry服务。它以Docker公司开源的registry为基础,额外提供了如下功能:

  • 基于角色的访问控制(Role Based Access Control)
  • 基于策略的镜像复制(Policy based image replication)
  • 镜像的漏洞扫描(Vulnerability Scanning)
  • AD/LDAP集成(LDAP/AD support)
  • 镜像的删除和空间清理(Image deletion & garbage collection)
  • 友好的管理UI(Graphical user portal)
  • 审计日志(Audit logging)
  • RESTful API
  • 部署简单(Easy deployment)

架构图

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。如果环境中使用了kubernetes,Harbor也提供了kubernetes的配置文件。

Harbor大概需要以下几个容器组成: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)。

Harbor是一个用于存储和分发Docker镜像的企业级Registry服务器,整体架构还是很清晰的。下面借用了网上的架构图:

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Harbor依赖的外部组件

  • -> Nginx(即Proxy代理层): Nginx前端代理,主要用于分发前端页面ui访问和镜像上传和下载流量; Harbor的registry,UI,token等服务,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。

  • -> Registry v2: 镜像仓库,负责存储镜像文件; Docker官方镜像仓库, 负责储存Docker镜像,并处理docker push/pull命令。由于我们要对用户进行访问控制,即不同用户对Docker image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。

  • -> Database(MySQL或Postgresql):为core services提供数据库服务,负责储存用户权限、审计日志、Docker image分组信息等数据。

Harbor自有组件

  • -> Core services(Admin Server): 这是Harbor的核心功能,主要提供以下服务:
    • -> 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。
    • -> Auth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Regiøstry服务发起的请求,如果不包含token,会被重定向到这里,获得token后再重新向Registry进行请求。
    • -> API: 提供Harbor RESTful API
  • -> Replication Job Service:提供多个 Harbor 实例之间的镜像同步功能。
  • -> Log collector:为了帮助监控Harbor运行,负责收集其他组件的log,供日后进行分析。

核心组件

  • Proxy:一个nginx的前端代理,代理Harbor的registry,UI, token等服务。-通过深蓝色先标识

  • db:负责储存用户权限、审计日志、Dockerimage分组信息等数据。

  • UI:提供图形化界面,帮助用户管理registry上的镜像, 并对用户进行授权。

  • jobsevice:jobsevice是负责镜像复制工作的,他和registry通信,从一个registry pull镜像然后push到另一个registry,并记录job_log。通过紫色线标识

  • Adminserver:是系统的配置管理中心附带检查存储用量,ui和jobserver启动时候回需要加载adminserver的配置。通过灰色线标识;

  • Registry:镜像仓库,负责存储镜像文件。当镜像上传完毕后通过hook通知ui创建repository,上图通过红色线标识,当然registry的token认证也是通过ui组件完成。通过红色线标识

  • Log:为了帮助监控Harbor运行,负责收集其他组件的log,供日后进行分析。过docker的log-driver把日志汇总到一起,通过浅蓝色线条标识

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安装

1. 下载离线安装包

  • Harbor以容器的形式进行部署, 因此可以被部署到任何支持Docker的Linux发行版, 要使用Harbor,需要安装docker和docker-compose编排工具

  • 访问harbor release page,下载Harbor软件tgz压缩包

  • 或执行如下命令 wget https://storage.googleapis.com/harbor-releases/release-2.0.0/harbor-offline-installer-latest.tgz

  • 解压tgz压缩包

    tar xvf harbor-offline-installer-<version>.tgz

2. 配置 harbor.cfg (harbor.yml)

注: 新版本是.yaml文件,之前版本是.conf 或者 .cfg文件

  • 解压后文件在当前目录下的harbor/目录下

    cd harbor/
    vim harbor.cfg
    harbor_admin_password = Harbor12345
    

3. 启动 Harbor

  • 配置完后,执行安装脚本 ./install.sh

    #会拉取好几个镜像下来,及检查环境
    Note: docker version: 1.12.5
    Note: docker-compose version: 1.9.0
    
    [Step 0]: checking installation environment ...
    ....
    [Step 1]: loading Harbor images ...
    ....
    [Step 2]: preparing environment ...
    ....
    [Step 3]: checking existing instance of Harbor ...
    ....
    [Step 4]: starting Harbor ...
     ----Harbor has been installed and started successfully.----
    ...
    For more details, please visit https://github.com/vmware/harbor .
    

    安装完成后,会发现解压目录harbor下面多了一个docker-compose.yml文件,里面包含了harbor依赖的镜像和对应容器创建的信息

  • 执行 docker-compose ps (执行docker-compose需在包含docker-compose.yml的目录) , 确保 container 的状态都是up (healthy).

  • 如果安装一切顺利,通过之前在harbor.cfg配置的hostname即可以访问到前端了.

安装配置问题

Harbor安装 之后,需要用docker-compose ps 命令去查看状态,保证所有docker 容器都是 healthy, 否则 很可能login harbor 失败

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如果那个service 启动不正常,就去查看/var/log/harbor/ 下对应的log

owen@swarm-node-107:/disk/harbor_v2.0.0$ ls /var/log/harbor/ -lht
总用量 22M
-rw-r--r-- 1 10000 10000 3.5M 12月 15 23:03 registryctl.log
-rw-r--r-- 1 10000 10000 5.4M 12月 15 23:02 core.log
-rw-r--r-- 1 10000 10000 4.4M 12月 15 23:02 portal.log
-rw-r--r-- 1 10000 10000 4.9M 12月 15 23:02 registry.log
-rw-r--r-- 1 10000 10000 1.2M 12月 15 23:02 proxy.log
-rw-r--r-- 1 10000 10000 392K 12月 15 23:00 redis.log
-rw-r--r-- 1 10000 10000 1.6M 12月 15 23:00 jobservice.log
-rw-r--r-- 1 10000 10000  53K 12月 14 21:42 postgresql.log
-rw-r--r-- 1 10000 10000  65K 7月   7 23:35 clair.log
-rw-r--r-- 1 10000 10000 1.2K 7月   5 11:43 clair-adapter.log
-rw-r--r-- 1 10000 10000 1.4K 7月   5 11:38 chartmuseum.log

修改harbor的运行配置,需要如下步骤:

# 停止 harbor
 docker-compose down -v
# 修改配置
 vim harbor.cfg
# 执行./prepare已更新配置到docker-compose.yml文件
 ./prepare
# 启动 harbor
 docker-compose up -d

问题-1 服务启动异常

ubuntu@172-20-16-51:/opt/harbor$ docker login 192.20.16.51
Username: admin
Password:
Error response from daemon: login attempt to http://192.20.16.51/v2/ failed with status: 502 Bad Gateway

Harbor-db service 不能正常启动,最后查看postgresql.log 发现下面 message.

 | initdb: directory "/var/lib/postgresql/data" exists but is not empty
 | If you want to create a new database system, either remove or empty
 | the directory "/var/lib/postgresql/data" or run initdb
 | with an argument other than "/var/lib/postgresql/data".

因为当时/data/datebase 目录下,确实不是empty, 手动改了docker-compose.yml ,然后 docker-compose up -d 重新启动容器,服务正常

  postgresql:
    image: goharbor/harbor-db:v2.0.0
    container_name: harbor-db
    restart: always
    cap_drop:
      - ALL
    cap_add:
      - CHOWN
      - DAC_OVERRIDE
      - SETGID
      - SETUID
    volumes:
      - /data/database:/var/lib/postgresql/data:z

问题-2- dial tcp xxx.xxx.xxx.xxx:443: connect: connection refused

# docker login 192.20.16.51:80
Username: admin
Password:
Error response from daemon: Get https://192.20.16.51:80/v2/: http: server gave HTTP response to HTTPS client
或者
Error response from daemon: Get https://192.168.31.107/v2/: dial tcp 192.168.31.107:443: connect: connection refused

docker1.3.2版本开始默认docker registry使用的是https,·Harbor默认安装使用的是HTTP协议·,所以当执行用docker login、pull、push等命令操作非https的docker regsitry的时就会报错。

临时解决办法:需要在每一台harbor客户端机器都要设置"insecure-registries" (彻底解决需要启动Harbor HTTPS证书)

  • 如果系统是MacOS,则可以点击“Preference”里面的“Advanced”在“Insecure Registry”里加上hostname (e.g. docker.bksx.com),重启Docker客户端就可以了。

  • 如果系统是Ubuntu,则修改配置文件/lib/systemd/system/docker.service,修改[Service]下ExecStart参数,增加–insecure-registry hostname (e.g. docker.bksx.com)

  • 如果系统是Centos,可以修改配置/etc/sysconfig/docker,将OPTIONS增加 –insecure-registry hostname (e.g. docker.bksx.com)

如果是新版本的docker在/etc/sysconfig/ 没有docker这个配置文件的情况下。

#在daemon.json中添加以下参数
[root@localhost harbor]# cat /etc/docker/daemon.json
{
  "insecure-registries": [
    "hostname"
  ]
}

注意:该文件必须符合 json 规范,否则 Docker 将不能启动。另外hostname 必须与harbor.cfg 里的hostname 一致。

添加完了后重新启动 docker:systemctl daemon-reload && systemctl enable docker && systemctl restart docker

登录后,账号信息都保存到本机的~/.docker/config.json

owen@swarm-manager-105:~/gitee/vnote_notebooks$ docker login 192.168.31.107
Username: admin
Password: 
WARNING! Your password will be stored unencrypted in /home/owen/.docker/config.json.
Configure a credential helper to remove this warning. See
https://docs.docker.com/engine/reference/commandline/login/#credentials-store

Login Succeeded
owen@swarm-manager-105:~/gitee/vnote_notebooks$ cat ~/.docker/config.json 
{
	"auths": {
		"192.168.31.107": {
			"auth": "YWRtaW46SGFyYm9yMTIzNDU="
		}
	},
	"HttpHeaders": {
		"User-Agent": "Docker-Client/19.03.14 (linux)"
	}

问题-3 防止容器进程没有权限读取生成的配置

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