Docker Harbor 私有仓库部署和管理 | | Docker Compose 容器编排

一、Docker Harbor概述

有可视化的Web管理界面，可以方便管理Docker镜像，又提供了多个项目的镜像权限管理及控制功能

Harbor是VMware公司开源的企业级Docker Registry项目

1.Harbor的优势

• 基于角色控制：有管理员与普通用户，可赋权普通用户，比如只能上传和下载，可根据项目来进行操作和管理
• 基于镜像的复制策略：也与权限相关，比如有只一些用户与组才能对此项目进行相对应的操作
• 支持 LDAP/AD：域控制，比如南京去下载北京 harbor 私有仓库的镜像，两端打上局域网的地址，连接在一块，数据信息的传输通过一条隧道，会通过两层加密，第一层为隧道加密，第二层为数据加密，安全可靠
• 图像删除和垃圾收集：即回收站机制
• 图形 UI：具有统计功能，比如访问量与镜像下载热度
• 审计：日志，这里意义不大，主要还是借助于 ELK
• RESTful API：定义 Web 语言规范的格式，方便调用 Harbor 的接口，也便于二次开发

2.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

三、Docker Harbor 私有仓库架构拓扑

1.所有的请求或认为的操作都会首先交给proxy（反向代理）

2.proxy会先将请求转发给后端Core services，Core services 中包含 UI、token（身份验证服务）、webhook（网站的一些服务功能）

3.转发给registry（镜像存储），若需要下载镜像等权限操作，需要通过Core services中的token令牌的身份验证服务才行

4.每一次下载和上传都产生操作记录，生成日志，保存至database中

5.database记录保存镜像的元信息及用户与组的身份信息，通过验证授权才能允许相关操作

二、Harbor构建Docker私有仓库

1.环境配置

主机	操作系统	IP地址	软件
erver	CentOS7.6	192.168.126.11	docker、docker-compose、harbor-offline-v1.1.2
client	CentOS7.6	192.168.126.12	docker

2.项目需求

• 通过Harbor创建Docker私有仓库
• 图形化管理Docker私有仓库镜像

3.部署Harbor服务

Harbor 被部署为多个 Docker 容器，因此可以部署在任何支持 Docker 的 Linux 发行版 上。
服务端主机需要安装 Python、Docker 和 Docker Compose

1.下载harbor安装程序
cd /usr/local
rz docker-compose
chmod +x docker-compose
mv docker-compose /usr/bin
rz harbor-offline-installer-v1.2.2.tgz
tar zxvf harbor-offline-installer-v1.2.2.tgz -C /usr/local/

2.==配置Harbor参数文件==
vim /usr/local/harbor/harbor.cfg

==第5行修改==
hostname = 192.168.126.11

3.hostname = 192.168.126.16

①harbor.cfg 配置文件详解

harbor.cfg配置文件中有所需参数与可选参数这两类参数

1）所需参数，这些参数需要在配置文件harbor.cfg中设置
用户更新它们并运行install.sh脚本以启动harbour，参数将生效

具体参数如下
hostname：用于访问用户界面和register服务，指向目标机器的IP地址或域名；注，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：用于设置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

ssl_cert_key：SSL密钥的路径，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harbour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需要；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harbour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，harbour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；但需要更新common/templates/registry/config.yml文件

②查看 harbor 启动镜像及容器

1.查看harbor启动镜像
Last login: Fri Dec  3 11:06:50 2021 from 192.168.126.1
[root@xjj ~]# docker images
REPOSITORY                  TAG               IMAGE ID       CREATED        SIZE
hello-world                 latest            feb5d9fea6a5   2 months ago   13.3kB
vmware/harbor-log           v1.2.2            36ef78ae27df   4 years ago    200MB
vmware/harbor-jobservice    v1.2.2            e2af366cba44   4 years ago    164MB
vmware/harbor-ui            v1.2.2            39efb472c253   4 years ago    178MB
vmware/harbor-adminserver   v1.2.2            c75963ec543f   4 years ago    142MB
vmware/harbor-db            v1.2.2            ee7b9fa37c5d   4 years ago    329MB
vmware/nginx-photon         1.11.13           6cc5c831fc7f   4 years ago    144MB
vmware/registry             2.6.2-photon      5d9100e4350e   4 years ago    173MB
vmware/postgresql           9.6.4-photon      c562762cbd12   4 years ago    225MB
vmware/clair                v2.0.1-photon     f04966b4af6c   4 years ago    297MB
vmware/harbor-notary-db     mariadb-10.1.10   64ed814665c6   4 years ago    324MB
vmware/notary-photon        signer-0.5.0      b1eda7d10640   4 years ago    156MB
vmware/notary-photon        server-0.5.0      6e2646682e3c   4 years ago    157MB
photon                      1.0               e6e4e4a2ba1b   5 years ago    128MB
2.查看启动容器
[root@xjj ~]# docker ps -a
CONTAINER ID   IMAGE                              COMMAND                  CREATED       STATUS                   PORTS                                                                                                                 NAMES
d1e6ab6c5228   vmware/nginx-photon:1.11.13        "nginx -g 'daemon of…"   4 hours ago   Up 4 hours               0.0.0.0:80->80/tcp, :::80->80/tcp, 0.0.0.0:443->443/tcp, :::443->443/tcp, 0.0.0.0:4443->4443/tcp, :::4443->4443/tcp   nginx
620343664dbe   vmware/harbor-jobservice:v1.2.2    "/harbor/harbor_jobs…"   4 hours ago   Up 4 hours                                                                                                                                     harbor-jobservice
ea56039af44d   vmware/harbor-ui:v1.2.2            "/harbor/harbor_ui"      4 hours ago   Up 4 hours                                                                                                                                     harbor-ui
f726d9bb8ec6   vmware/harbor-adminserver:v1.2.2   "/harbor/harbor_admi…"   4 hours ago   Up 4 hours                                                                                                                                     harbor-adminserver
ee4da43c0ffb   vmware/registry:2.6.2-photon       "/entrypoint.sh serv…"   4 hours ago   Up 4 hours               5000/tcp                                                                                                              registry
ce8ae0a3ebcb   vmware/harbor-db:v1.2.2            "docker-entrypoint.s…"   4 hours ago   Up 4 hours               3306/tcp                                                                                                              harbor-db
e1279c011475   vmware/harbor-log:v1.2.2           "/bin/sh -c 'crond &…"   4 hours ago   Up 4 hours               127.0.0.1:1514->514/tcp 

③此时可真机访问serverIP

192.168.126.11
用户名：admin
密码：Harbor12345

④harbor 服务端进行测试

默认情况下， Register服务器在端口 80 上侦听
[root@xjj ~]# netstat -natp | grep 80
tcp        0      0 0.0.0.0:80              0.0.0.0:*               LISTEN      108764/docker-proxy 
tcp6       0      0 :::80                   :::*                    LISTEN      108772/docker-proxy

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
[root@harbor harbor]# docker login -u admin -p Harbor12345 http://127.0.0.1
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		#登录成功

[root@harbor harbor]# docker pull cirros						    	#cirros是测试起来很方便的镜像，小于15M

[root@xjj ~]# docker tag cirros:latest 127.0.0.1/daxiaoxu/cirros:v1		 #打标签，v1便于区别
[root@xjj ~]# docker push 127.0.0.1/daxiaoxu/cirros:v1					#上传至harbor

• 返回刷新浏览器

⑤client 客户端测试

注：以上操作都是在harbor服务器本地操作，如果其他客户端想上传镜像到harbor，需要连接至harbor服务器！
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可能会出现错误

--可能会出现的错误--
[root@localhost ~]# docker login -u admin -p Harbor12345 http://192.168.126.11
WARNING! Using --password via the CLI is insecure. Use --password-stdin.
Error response from daemon: Get https://192.168.126.11/v2/: net/http: request canceled while waiting for connection (Client.Timeout exceeded while awaiting headers)

#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
方法一：修改 /usr/lib/systemd/system/docker.service
[root@localhost ~]#vim /usr/lib/systemd/system/docker.service
 
#13行修改
ExecStart=/usr/bin/dockerd -H fd:// --insecure-registry 192.168.126.11 --containerd=/run/containerd/containerd.sock
#或修改为 ExecStart=/usr/bin/dockerd --insecure-registry 192.168.126.11

#方法二：修改 /ets/docker/daemon.json
[root@localhost ~]#cat /etc/docker/daemon.json 
{
    
    
"insecure-registries": ["192.168.126.11"],
"registry-mirrors": ["https://4iv7219l.mirror.aliyuncs.com"]
}

• 重启 Docker 再次登录

[root@localhost ~]#systemctl daemon-reload
[root@localhost ~]#systemctl restart docker

• 再次登录 Harbor

[root@localhost ~]# docker login -u admin -p Harbor12345 http://192.168.126.11
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

• 下载镜像进行测试

[root@localhost ~]# docker tag cirros:latest 192.168.126.11/daxiaoxu/cirros:v2
[root@localhost ~]# docker push 192.168.126.11/daxiaoxu/cirros:v2
The push refers to repository [192.168.126.11/daxiaoxu/cirros]
984ad441ec3d: Layer already exists 
f0a496d92efa: Layer already exists 
e52d19c3bee2: Layer already exists 
v2: digest: sha256:483f15ac97d03dc3d4dcf79cf71ded2e099cf76c340f3fdd0b3670a40a198a22 size: 943

• 返回查看浏览器

三、Harbor维护管理

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

1.私有仓库的维护

可以使用docker-compose来管理harbor
一些有用的命令如下所示，注意，必须在与docker-compose.yml相同的目录中运行！
[root@harbor ~]# docker-compose down -v		'//运行不了，您找对目录了吗？'
ERROR: 
        Can't find a suitable configuration file in this directory or any
        parent. Are you in the right directory?

        Supported filenames: docker-compose.yml, docker-compose.yaml
        
[root@harbor ~]# cd /usr/local/harbor/		'//docker-compose.yml'
[root@harbor harbor]# ls
common                     docker-compose.yml     harbor.v1.2.2.tar.gz  NOTICE
docker-compose.clair.yml   harbor_1_1_0_template  install.sh            prepare
docker-compose.notary.yml  harbor.cfg             LICENSE               upgrade


--修改harbor.cfg配置文件--
要更改harbor的配置文件时，请按照以下不步骤：

1.请先停止现有的harbor实例再来更新harbor.cfg配置文件
[root@harbor harbor]# docker-compose down -v
Stopping harbor-jobservice  ... done
Stopping nginx              ... done
Stopping harbor-ui          ... done
Stopping harbor-db          ... done
Stopping harbor-adminserver ... done
Stopping registry           ... done
Stopping harbor-log         ... done
Removing harbor-jobservice  ... done
Removing nginx              ... done
Removing harbor-ui          ... done
Removing harbor-db          ... done
Removing harbor-adminserver ... done
Removing registry           ... done
Removing harbor-log         ... done
Removing network harbor_harbor
[root@harbor harbor]# vim harbor.cfg 
...
...


2.运行prepare脚本来填充配置
[root@harbor harbor]# ./prepare
Clearing the configuration file: ./common/config/adminserver/env
Clearing the configuration file: ./common/config/ui/env
Clearing the configuration file: ./common/config/ui/app.conf
Clearing the configuration file: ./common/config/ui/private_key.pem
Clearing the configuration file: ./common/config/db/env
Clearing the configuration file: ./common/config/jobservice/env
Clearing the configuration file: ./common/config/jobservice/app.conf
Clearing the configuration file: ./common/config/registry/config.yml
Clearing the configuration file: ./common/config/registry/root.crt
Clearing the configuration file: ./common/config/nginx/nginx.conf
loaded secret from file: /data/secretkey
Generated configuration file: ./common/config/nginx/nginx.conf
Generated configuration file: ./common/config/adminserver/env
Generated configuration file: ./common/config/ui/env
Generated configuration file: ./common/config/registry/config.yml
Generated configuration file: ./common/config/db/env
Generated configuration file: ./common/config/jobservice/env
Generated configuration file: ./common/config/jobservice/app.conf
Generated configuration file: ./common/config/ui/app.conf
Generated certificate, key file: ./common/config/ui/private_key.pem, cert file: ./common/config/registry/root.crt
The configuration files are ready, please use docker-compose to start the service.


3.最后重新创建并启动harbor的实例
[root@harbor harbor]# docker-compose up -d
Creating network "harbor_harbor" with the default driver
Creating harbor-log ... done
Creating harbor-adminserver ... done
Creating registry           ... done
Creating harbor-db          ... done
Creating harbor-ui          ... done
Creating harbor-jobservice  ... done
Creating nginx              ... done
#可能会启动不成功，检查防火墙是否关闭，然后重启docker再来试试

2.Harbor 用户管理

①系统管理→用户管理→＋用户→创建用户→设置为管理员

②项目→项目名称→成员→＋成员→新建成员→开发人员

③在 client 客户端上测试

[root@localhost ~]# docker images
REPOSITORY                       TAG       IMAGE ID       CREATED        SIZE
192.168.126.11/daxiaoxu          latest    feb5d9fea6a5   2 months ago   13.3kB
hello-world                      latest    feb5d9fea6a5   2 months ago   13.3kB
192.168.126.11/daxiaoxu/cirros   v1        f9cae1daf5f6   8 months ago   12.6MB
192.168.126.11/daxiaoxu/cirros   v2        f9cae1daf5f6   8 months ago   12.6MB
cirros                           latest    f9cae1daf5f6   8 months ago   12.6MB
[root@localhost ~]# docker rmi 192.168.126.11/daxiaoxu/cirros:v2		#删除本地镜像
Untagged: 192.168.126.11/daxiaoxu/cirros:v2
[root@localhost ~]# docker images
REPOSITORY                       TAG       IMAGE ID       CREATED        SIZE
hello-world                      latest    feb5d9fea6a5   2 months ago   13.3kB
192.168.126.11/daxiaoxu          latest    feb5d9fea6a5   2 months ago   13.3kB
192.168.126.11/daxiaoxu/cirros   v1        f9cae1daf5f6   8 months ago   12.6MB
cirros                           latest    f9cae1daf5f6   8 months ago   12.6MB
[root@localhost ~]# docker logout 192.168.126.11						#登出
Removing login credentials for 192.168.126.11
[root@localhost ~]# docker login 192.168.126.11 -u jiangjiang -p Jiang123321
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
[root@localhost ~]# docker pull 192.168.126.11/daxiaoxu/cirros:v2		#从私有仓库重新下载v2
v2: Pulling from daxiaoxu/cirros
Digest: sha256:483f15ac97d03dc3d4dcf79cf71ded2e099cf76c340f3fdd0b3670a40a198a22
Status: Downloaded newer image for 192.168.126.11/daxiaoxu/cirros:v2
192.168.126.11/daxiaoxu/cirros:v2
[root@localhost ~]# docker images					#有了
REPOSITORY                       TAG       IMAGE ID       CREATED        SIZE
192.168.126.11/daxiaoxu          latest    feb5d9fea6a5   2 months ago   13.3kB
hello-world                      latest    feb5d9fea6a5   2 months ago   13.3kB
192.168.126.11/daxiaoxu/cirros   v1        f9cae1daf5f6   8 months ago   12.6MB
192.168.126.11/daxiaoxu/cirros   v2        f9cae1daf5f6   8 months ago   12.6MB
cirros                           latest    f9cae1daf5f6   8 months ago   12.6MB
[root@localhost ~]# docker tag cirros:latest 192.168.126.11/daxiaoxu/cirros:v3	#打标签v3
[root@localhost ~]# docker push 192.168.126.11/daxiaoxu/cirros:v3				#上传测试
The push refers to repository [192.168.126.11/daxiaoxu/cirros]
984ad441ec3d: Layer already exists 
f0a496d92efa: Layer already exists 
e52d19c3bee2: Layer already exists 
v3: digest: sha256:483f15ac97d03dc3d4dcf79cf71ded2e099cf76c340f3fdd0b3670a40a198a22 size: 943

3.移除 Harbor 服务容器同时保留镜像数据/数据库，并进行迁移

• 在 Harbor 服务器上操作
• 移除 Harbor 服务容器

[root@xjj /usr/local/harbor]#docker-compose down -v

#把项目中的镜像数据进行打包
持久数据，如镜像，数据库等在宿主机的 /data/ 目录下，日志在宿主机的 /var/log/Harbor/ 目录下
[root@xjj harbor]# ls /data/registry/docker/registry/v2/repositories/daxiaoxu/
cirros
[root@xjj harbor]# cd /data/registry/docker/registry/v2/repositories/daxiaoxu/
[root@xjj daxiaoxu]# tar zcvf daxiaoxu.tar.gz ./*

• 如需重新部署，需要移除 Harbor 服务器全部数据

docker-compose down -v

#如果需要重新部署，需要移除Harbor服务容器全部数据
#持久数据，如镜像，数据库等在宿主机的/data目录下，日志在宿主机的/var/log/Harbor目录下
rm -rf /data/database
rm -rf /data/registry

总结

1、docker -harbor 镜像仓库——>是本地私有镜像仓库用于保存项目/企业/平台内部经常使用的镜像/自定义的镜像，用于给docker /K8S 使用
2、docker-harbor 服务由多个子功能模块组成，例如: UI NGINX MYSQL registry proxy adminserver jobserver , docker -harbor 使用
docker-compose的方式将以上的子功能模块以容器的形式部署/展现出来，并且进行统一的编排管理

1.docker-compose怎么编排管理容器的

① docker-compose 可以定义镜像拉取的方式——>1) docker-hub 公共仓库拉取 2) dockerfile 自定义构建镜像
②docker-compose可以指定镜像的挂载、镜像中服务的端口暴露、可以指定network网络、可以指定env环境变量、可以指定重启策略等等

docker -compose就是用来批量管理镜像、容器的一个技术

2.docker -harbor使用

①tar解压
②上传docker-compose 命令工具，给与执行权限
③执行install.sh 脚本
④在docker的systemd 管理服务的docker . service 启动文件中，添加insecure- registry 192.168.226.128 (harbor仓库位置) 并且重载守护进程
systemctl daemon- reload和重启容器docker restart docker让本地的docker可以识别并登陆本地私有仓库(docker login )
⑤上传镜像必要操作: docker tag source_ image name:tag 192.168.226.128/project_ name/ image_ name : TAG
再docker push 192.168.226.128/project_ name/ image_ name : TAG

3.harbor-UI界面操作中

①可以进行用户/角色的创建和权限管理
②认证管理:数据库/ldap
③镜像操作日志管理
④token令牌管理

4.harbor：高可用、认证（CA/LDAP）、备份