Kubernetes部署（十二）：helm部署harbor企业级镜像仓库

harbor简介

harbor官方github：https://github.com/goharbor
Harbor是一个用于存储和分发Docker镜像的企业级Registry服务器。Harbor通过添加用户通常需要的功能（如安全性，身份和管理）来扩展开源Docker Distribution。使registry更接近构建和运行环境可以提高图像传输效率。Harbor支持在registry之间复制映像，还提供高级安全功能，如用户管理，访问控制和活动审计。

特征

云原生注册表：Harbour 支持容器镜像和Helm chart，可用作本地云环境（如容器运行和业务流程平台）的注册表。
基于角色的访问控制：用户和存储库通过“项目”进行组织，用户可以对项目下的镜像拥有不同的权限。
基于策略的映像复制：可以基于具有多个过滤器（存储库，标记和标签）的策略在多个注册表实例之间复制（同步）映像。如果遇到任何错误，Harbor将自动重试进行复制。非常适合负载平衡，高可用性，多数据中心，混合和多云场景。
漏洞扫描：Harbor定期扫描镜像并警告用户漏洞。
LDAP / AD支持：Harbor与现有企业LDAP / AD集成以进行用户身份验证和管理，并支持将LDAP组导入Harbor并为其分配适当的项目角色。
镜像删除和垃圾收集：可以删除图像，并可以回收它们的空间。
公证：可以确保镜像的真实性。
图形用户门户：用户可以轻松浏览，搜索存储库和管理项目。
审计：跟踪存储库的所有操作。
RESTful API：适用于大多数管理操作的RESTful API，易于与外部系统集成。
易于部署：提供在线和离线安装程序。
先决条件
Kubernetes集群 1.10+
helm 2.8.0+

Harbor部署

1. 添加域名解析。

将h.cnlinux.club和n.cnlinux.club的A记录解析到我的负载均衡IP 10.31.90.200，用于创建ingress。

2. 下载harbor的chart包

[root@node-01 harbor]# wget https://github.com/goharbor/harbor-helm/archive/1.0.0.tar.gz -O harbor-helm-v1.0.0.tar.gz

3. 修改配置文件

提取harbor-helm-v1.0.0.tar.gz文件中的values.yaml文件，并放到和harbor-helm-v1.0.0.tar.gz同一级的目录中。
修改values.yaml，我的配置修改了如下几个字段：

需要说明的是如果k8s集群中存在storageclass就可以直接用storageclass，在几个persistence.persistentVolumeClaim.XXX.storageClass中指定storageclass名就可以了，会自动多个pvc，但是我这里为了防止创建多个pvc增加管理难度，我在部署前创建了一个pvc，harbor下所有的服务都使用这一个pvc，具体每个字段的作用请查看官方文档 https://github.com/goharbor/harbor-helm。
- expose.ingress.hosts.core
- xpose.ingress.hosts.notary
- externalURL
- persistence.persistentVolumeClaim.registry.existingClaim
- persistence.persistentVolumeClaim.registry.subPath
- persistence.persistentVolumeClaim.chartmuseum.existingClaim
- persistence.persistentVolumeClaim.chartmuseum.subPath
- persistence.persistentVolumeClaim.jobservice.existingClaim
- persistence.persistentVolumeClaim.jobservice.subPath
- persistence.persistentVolumeClaim.database.existingClaim
- persistence.persistentVolumeClaim.database.subPath
- persistence.persistentVolumeClaim.redis.existingClaim
- persistence.persistentVolumeClaim.redis.subPath

expose:
  type: ingress
  tls:
    enabled: true
    secretName: ""
    notarySecretName: ""
    commonName: ""
  ingress:
    hosts:
      core: h.cnlinux.club
      notary: n.cnlinux.club
    annotations:
      ingress.kubernetes.io/ssl-redirect: "true"
      nginx.ingress.kubernetes.io/ssl-redirect: "true"
      ingress.kubernetes.io/proxy-body-size: "0"
      nginx.ingress.kubernetes.io/proxy-body-size: "0"
  clusterIP:
    name: harbor
    ports:
      httpPort: 80
      httpsPort: 443
      notaryPort: 4443
  nodePort:
    name: harbor
    ports:
      http:
        port: 80
        nodePort: 30002
      https: 
        port: 443
        nodePort: 30003
      notary: 
        port: 4443
        nodePort: 30004
externalURL: https://h.cnlinux.club
persistence:
  enabled: true
  resourcePolicy: "keep"
  persistentVolumeClaim:
    registry:
      existingClaim: "pvc-harbor"
      storageClass: ""
      subPath: "registry"
      accessMode: ReadWriteOnce
      size: 5Gi
    chartmuseum:
      existingClaim: "pvc-harbor"
      storageClass: ""
      subPath: "chartmuseum"
      accessMode: ReadWriteOnce
      size: 5Gi
    jobservice:
      existingClaim: "pvc-harbor"
      storageClass: ""
      subPath: "jobservice"
      accessMode: ReadWriteOnce
      size: 1Gi
    database:
      existingClaim: "pvc-harbor"
      storageClass: ""
      subPath: "database"
      accessMode: ReadWriteOnce
      size: 1Gi
    redis:
      existingClaim: "pvc-harbor"
      storageClass: ""
      subPath: "redis"
      accessMode: ReadWriteOnce
      size: 1Gi
  imageChartStorage:
    type: filesystem
    filesystem:
      rootdirectory: /storage
imagePullPolicy: IfNotPresent
logLevel: debug
harborAdminPassword: "Harbor12345"
secretKey: "not-a-secure-key"
nginx:
  image:
    repository: goharbor/nginx-photon
    tag: v1.7.0
  replicas: 1
  nodeSelector: {}
  tolerations: []
  affinity: {}
  podAnnotations: {}
portal:
  image:
    repository: goharbor/harbor-portal
    tag: v1.7.0
  replicas: 1
  nodeSelector: {}
  tolerations: []
  affinity: {}
  podAnnotations: {}
core:
  image:
    repository: goharbor/harbor-core
    tag: v1.7.0
  replicas: 1
  nodeSelector: {}
  tolerations: []
  affinity: {}
  podAnnotations: {}
adminserver:
  image:
    repository: goharbor/harbor-adminserver
    tag: v1.7.0
  replicas: 1
  nodeSelector: {}
  tolerations: []
  affinity: {}
  podAnnotations: {}
jobservice:
  image:
    repository: goharbor/harbor-jobservice
    tag: v1.7.0
  replicas: 1
  maxJobWorkers: 10
  jobLogger: file
  nodeSelector: {}
  tolerations: []
  affinity: {}
  podAnnotations: {}
registry:
  registry:
    image:
      repository: goharbor/registry-photon
      tag: v2.6.2-v1.7.0
  controller:
    image:
      repository: goharbor/harbor-registryctl
      tag: v1.7.0
  replicas: 1
  nodeSelector: {}
  tolerations: []
  affinity: {}
  podAnnotations: {}
chartmuseum:
  enabled: true
  image:
    repository: goharbor/chartmuseum-photon
    tag: v0.7.1-v1.7.0
  replicas: 1
  nodeSelector: {}
  tolerations: []
  affinity: {}
  podAnnotations: {}
clair:
  enabled: true
  image:
    repository: goharbor/clair-photon
    tag: v2.0.7-v1.7.0
  replicas: 1
  httpProxy:
  httpsProxy:
  updatersInterval: 12
  nodeSelector: {}
  tolerations: []
  affinity: {}
  podAnnotations: {}
notary:
  enabled: true
  server:
    image:
      repository: goharbor/notary-server-photon
      tag: v0.6.1-v1.7.0
    replicas: 1
  signer:
    image:
      repository: goharbor/notary-signer-photon
      tag: v0.6.1-v1.7.0
    replicas: 1
  nodeSelector: {}
  tolerations: []
  affinity: {}
  podAnnotations: {}
database:
  type: internal
  internal:
    image:
      repository: goharbor/harbor-db
      tag: v1.7.0
    password: "changeit"
    nodeSelector: {}
    tolerations: []
    affinity: {}
  podAnnotations: {}
redis:
  type: internal
  internal:
    image:
      repository: goharbor/redis-photon
      tag: v1.7.0
    nodeSelector: {}
    tolerations: []
    affinity: {}
  podAnnotations: {}

4. 创建存储卷

因为harbor需要使用到mysql，为防止mysql在调度过程中造成数据丢失，我们需要将mysql的数据存储在gluster的存储卷里。

[root@node-01 harbor]# vim pvc-harbor.yaml 
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: pvc-harbor
spec:
  storageClassName: gluster-heketi
  accessModes:
    - ReadWriteMany
  resources:
    requests:
      storage: 50Gi

[root@node-01 harbor]# kubectl apply -f pvc-harbor.yaml

5. 安装harbor

[root@node-01 harbor]# helm install  --name harbor harbor-helm-v1.0.0.tar.gz -f values.yaml

如果安装不成功可以用helm del --purge harbor删除重新安装。

6. 测试

在一段时间后可以看到harbor所有相关的pod都已经运行起来了，我们就可以访问了，默认用户密码是admin/Harbor12345,可以通过修改values.yaml来更改默认的用户名和密码。

[root@node-01 ~]# kubectl get pod
NAME                                           READY     STATUS    RESTARTS   AGE
harbor-harbor-adminserver-7fffc7bf4d-vj845     1/1       Running   1          15d
harbor-harbor-chartmuseum-bdf64f899-brnww      1/1       Running   0          15d
harbor-harbor-clair-8457c45dd8-9rgq8           1/1       Running   1          15d
harbor-harbor-core-7fc454c6d8-b6kvs            1/1       Running   1          15d
harbor-harbor-database-0                       1/1       Running   0          15d
harbor-harbor-jobservice-7895949d6b-zbwkf      1/1       Running   1          15d
harbor-harbor-notary-server-57dd94bf56-txdkl   1/1       Running   0          15d
harbor-harbor-notary-signer-5d64c5bf8d-kppts   1/1       Running   0          15d
harbor-harbor-portal-648c56499f-g28rz          1/1       Running   0          15d
harbor-harbor-redis-0                          1/1       Running   0          15d
harbor-harbor-registry-5cd9c49489-r92ph        2/2       Running   0          15d

接下来我们创建test的私有项目用来测试。
因为我们创建的harbor仓库是https的所以在docker pull或者push镜像之前，需要先把证书加到docker对应的配置目录里，不然docker是无法登录harbor的。
进入test项目，点解“注册证书”下载harbor的CA证书。
在每个node节点创建目录（以后可能会在master上传镜像，所以此次我的master节点也都一起创建了）

for n in `seq -w 01 06`;do ssh node-$n "mkdir -p /etc/docker/certs.d/h.cnlinux.club";done
#将下载下来的harbor CA证书拷贝到每个node节点的etc/docker/certs.d/h.cnlinux.club目录下
for n in `seq -w 01 06`;do scp ca.crt node-$n:/etc/docker/certs.d/h.cnlinux.club/;done

在node节点上功登录harbor,登录成功后的信息保存在当前用户家目录下的.docker/config.json里。

[root@node-06 ~]# docker login h.cnlinux.club
Username: admin
Password: 
Login Succeeded

[root@node-06 ~]# cat .docker/config.json 
{
        "auths": {
                "h.cnlinux.club": {
                        "auth": "YWRtaW46SGFyYm9yMTIzNDU="
                }
        }
}

在官方docker仓库pull一个nginx镜像，任何打上tag，push到harbor仓库，如下就可以看到harbor的test项目下已经有nginx的镜像了

[root@node-06 ~]# docker pull nginx:latest
[root@node-06 ~]# docker tag nginx:latest h.cnlinux.club/test/nginx:latest
[root@node-06 ~]# docker push h.cnlinux.club/test/nginx:latest

问题：如果我的k8s集群很多的node节点是不是每个node节点都要上去登录才能pull harbor仓库的镜像？这样是不是就非常麻烦了？

其实在k8s里有一种secret的类型是kubernetes.io/dockerconfigjson就是用来解决这种问题的。
首先将docker的登录信息转换成base64格式

[root@node-06 ~]# cat .docker/config.json |base64
ewoJImF1dGhzIjogewoJCSJoLmNubGludXguY2x1YiI6IHsKCQkJImF1dGgiOiAiWVdSdGFXNDZTR0Z5WW05eU1USXpORFU9IgoJCX0KCX0sCgkiSHR0cEhlYWRlcnMiOiB7CgkJIlVzZXItQWdlbnQiOiAiRG9ja2VyLUNsaWVudC8xOC4wNi4xLWNlIChsaW51eCkiCgl9Cn0=

创建secret

apiVersion: v1
kind: Secret
metadata:
name: harbor-registry-secret
namespace: default
data:
.dockerconfigjson: ewoJImF1dGhzIjogewoJCSJoLmNubGludXguY2x1YiI6IHsKCQkJImF1dGgiOiAiWVdSdGFXNDZTR0Z5WW05eU1USXpORFU9IgoJCX0KCX0sCgkiSHR0cEhlYWRlcnMiOiB7CgkJIlVzZXItQWdlbnQiOiAiRG9ja2VyLUNsaWVudC8xOC4wNi4xLWNlIChsaW51eCkiCgl9Cn0=
type: kubernetes.io/dockerconfigjson

[root@node-01 ~]# kubectl create -f harbor-registry-secret.yaml 
secret/harbor-registry-secret created

创建nginx demo并使用harbor上的nginx镜像。并将nginx.cnlinux.club解析到负载均衡10.31.90.200。

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: deploy-nginx
  labels:
    app: nginx
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  template: 
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: h.cnlinux.club/test/nginx:latest
        ports:
        - containerPort: 80
      imagePullSecrets:
        - name: harbor-registry-secret
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nginx
spec:
  selector:
    app: nginx
  ports:
  - name: nginx
    protocol: TCP
    port: 80
    targetPort: 80
  type: ClusterIP 

---
apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Ingress
metadata:
  name: nginx
  annotations:
    # nginx.ingress.kubernetes.io/rewrite-target: /
    kubernetes.io/ingress.class: nginx
spec:
  rules:
    - host: nginx.cnlinux.club
      http:
        paths:
          - path: 
            backend:
              serviceName: nginx
              servicePort: 80

可以看到3过node节点上的nginx已经运行，证明harbor上的镜像已经成功pull下来。

[root@node-01 ~]# kubectl get pod -o wide|grep nginx 
deploy-nginx-647f9649f5-88mkt                  1/1     Running            0          2m41s   10.34.0.5      node-06   <none>           <none>
deploy-nginx-647f9649f5-9z842                  1/1     Running            0          2m41s   10.40.0.5      node-04   <none>           <none>
deploy-nginx-647f9649f5-w44ck                  1/1     Running            0          2m41s   10.46.0.6      node-05   <none>           <none>

最后我们访问http://nginx.cnlinux.club,至此所有的都已完成。

后续会陆续更新所有的k8s相关文档，如果你觉得我写的不错，希望大家多多关注点赞，如有问题可以在下面给我留言，非常感谢！