Docker仓库

什么是Docker仓库

Docker仓库的概念很好理解，就像是一个装载了许多镜像的仓库。Docker仓库有由Docker官方提供的公共仓库（Dokcer Hub），也有私有仓库。需要镜像时，如果这个镜像不存在，则可以去仓库中拉取（pull）镜像，默认是去公有仓库拉取。

公有和私有也很好理解，谁都可以来拿的就是公有仓库，只有得到私人允许才能拿的就是私有仓库。

仓库的工作原理

先来学习一下Docker仓库的工作原理，打好理论基础对于实际操作的理解会更深刻。

涉及的角色

Docker仓库使用时会涉及到三个角色，分别是：Registry Client（仓库客户端）、Docker Index（Index服务）与Registry（Docker仓库）。

这三个角色各有各的职责，互相协助来完成Docker仓库的使用。下面我绘制了一张图来简单说明三个角色各自的职责。

在这里插入图片描述

注意：虽然Registry不提供用户认证的功能，但可以通过Index对用户身份进行验证，验证方式是Index服务的Token的方式（Token就相当于Index认证用户身份后给用户发的合法凭证，个人觉得就像是官方认证后给个人办理的身份证一样。）

拉取（pull）

当镜像不在本地时，客户端想要从仓库下载一个镜像，需要经过以下过程，分为了大致6个步骤，我在图中写出了说明。

在这里插入图片描述

推送（push）

了解了拉取镜像，推送一定能很好的理解，因为无论是推送还是拉取，其实原理都是差不多的，只是操作内容有少许变化，下面也将推送的步骤在图中标出了：

在这里插入图片描述

删除（delete）

删除镜像时的过程与推送镜像非常类似，下面也绘制了一张图以示说明：

在这里插入图片描述

客户端各操作总结

看过拉取、推送和删除的过程后，相信大家都发现原理十分类似。
这几种操作也可以用是否改变了仓库内容来分为两种：

拉取（pull）：没有改变仓库的内容。当仓库内容没有发生改变时，不需要有步骤7，无需同步Index和Registry中的镜像状态信息，只需要申请—>得到认证许可—>验证许可—>获得权限—>执行操作即可。
推送（push）、删除（delete）：改变了仓库的内容（添加或删除内容）。需要有一个步骤7，用于同步各端的镜像状态信息，需要申请—>得到认证许可—>验证许可—>获得权限—>执行操作—>同步状态即可。
注：也就是说改变了仓库内容，多了一步同步各端信息的操作。

常用的Docker仓库

docker仓库,用来管理镜像。主要分为公共仓库和私人仓库。下面介绍了公共仓库Docker Hub、私人仓库Registry和harbor。

DockerHUb仓库管理

什么是DockerHUb

保存和分发镜像的最直接方法就是使用 Docker Hub。

Docker Hub 是 Docker 公司维护的公共 Registry。用户可以将自己的镜像保存到 Docker Hub 免费的 repository 中，如果不希望别人访问自己的镜像，也可以购买私有 repository。

账号注册和登陆

一般，你需要先在docker中心创建一个账户（如果您尚未有）。你可以直接在Docker Hub创建你的账户。

如果有已有账号可以点击sign in 进行登录，登陆后是这个样子

Docker客户端登录

使用docker login登录dockerhub

这将提示您输入用户名，这个用户名将成为你的公共存储库的命名空间名称。如果你的名字可用，docker会提示您输入一个密码和你的邮箱，然后会自动登录到Docker Hub，你现在可以提交和推送镜像到Docker Hub的你的存储库。

docker login

出现 Login Succeeded就说明我们登录成功

注：你的身份验证凭证将被存储在你本地目录的.dockercfg文件中

管理镜像

通过docker images可以看到我们所有的镜像列表

删除镜像

我们现在的learn-docker-storage有三个版本，现在我们把前两个有问题的版本删除,docker rmi 镜像ID可以删除镜像

docker rmi learn-docker-storage:0.0.1 learn-docker-storage:0.0.2

这样我们就删除了我们没有用的镜像了，可以节省内存空间

修改镜像命名

修改镜像的 repository 使之与 Docker Hub 账号匹配。

Docker Hub 为了区分不同用户的同名镜像，镜像的 registry 中要包含用户名，完整格式为：[用户名]/镜像名:tag

我们通过 docker tag 命令重命名镜像

docker tag learn-docker-storage:0.0.3 baiyp/learn-docker-storage:0.0.3

这样就将我们的镜像改名了，这个就符合我们的dockerhub的规范了

推送镜像

现在我们要将我们的镜像推送到docker hub

推送镜像的规范是docker push 注册用户名/镜像名:tag,因为我们上面已经把镜像名字改正确了，所以可以直接推送。

docker push baiyp/learn-docker-storage:0.0.3

这样我们就将我们的数据推送到docker hub，我们发现只有最顶层的镜像推送了，openjdk的镜像并没有推送，直接复用了仓库的，这就是分层的好处

检查镜像

我们可以到docker hub检查我们的镜像

可以看到我们的镜像已经推送过来了，点开详情可以看到我们镜像的内容以及tag号

仓库镜像测试

删除本地镜像

可以通过docker rmi 镜像ID删除本地镜像

docker rmi baiyp/learn-docker-storage:0.0.3 learn-docker-storage:0.0.3

再次查看本地镜像，已经没有了我们的微服务的镜像

docker images

从仓库拉取镜像

这个时候可以从docker hub拉取镜像

docker pull baiyp/learn-docker-storage:0.0.3

这个时候已经将镜像拉取下来了，我们可以运行镜像了

运行镜像

执行下面的命令进行创建镜像

docker run -d \
-v /tmp/data/logs:/logs \
-p 8003:8003 \
--name learn-docker-storage \
--network=learn-docker-network \
baiyp/learn-docker-storage:0.0.3

访问测试

我们访问下，检查下是否可以正常运行

curl http://192.168.64.153:8003/storage/employe/findByID/10001 | python -m json.tool

到这里我们就完成dockerhub仓库的发布与拉取

直接运行测试

在真实环境中，我们一般不会拉取在运行，一般都是直接运行，如果docker检查镜像不存在会自动拉取

停止服务并删除镜像

docker rm -f learn-docker-storage
docker rmi baiyp/learn-docker-storage:0.0.3

我们直接运行容器

docker run -d \
-v /tmp/data/logs:/logs \
-p 8003:8003 \
--name learn-docker-storage \
--network=learn-docker-network \
baiyp/learn-docker-storage:0.0.3

这一个run命令就解决了容器的拉取以及容器运行的问题

registry仓库管理

registry简介

官方提供了Docker Hub网站来作为一个公开的集中仓库。然而，本地访问Docker Hub速度往往很慢，并且很多时候我们需要一个本地的私有仓库只供网内使用。

Docker仓库实际上提供两方面的功能，一个是镜像管理，一个是认证。前者主要由docker-registry项目来实现，通过http服务来上传下载；后者可以通过docker-index（闭源）项目或者利用现成认证方案（如nginx）实现http请求管理。

docker registry 就是管理 docker 镜像的服务， Docker 公司维护的 registry 就是 http://hub.docker.com ，它可以让我们方便的下载预先做好的镜像。

安装registry

我们可以通过获取官方的 registry 镜像来运行。

这将使用官方提供的 registry 镜像来启动私有仓库，默认情况下，仓库会被创建在容器的 /var/lib/registry 目录下。我们可以通过 -v 参数将镜像文件存放在本地的指定路径。

docker run -d \
-p 5000:5000 \
-v /tmp/data/registry:/var/lib/registry \
--restart=always \
registry

这样我们的registry已经启动起来了

访问测试

这时我们可以通过浏览器访问 http://ip:5000/v2/_catalog 查看仓库是否启动成功。

curl http://192.168.64.152:5000/v2/_catalog

上传镜像

registry 上传镜像的命名规范是 仓库IP:5000/镜像名称:tag

修改镜像名称

将我们的镜像改成服务规范的名字

docker tag baiyp/learn-docker-storage:0.0.3 192.168.64.153:5000/learn-docker-storage:0.0.3

推送镜像

使用命令推送镜像

docker push 192.168.64.153:5000/learn-docker-storage:0.0.3

我们发现推送报错了，这是因为docker推送默认使用的https的方式，而我们的registry只支持http的方式

修改Docker推送配置

对于 Linux 系统，我们可以在 /etc/docker/daemon.json （daemon.josn 文件不存在则新建该文件）

vi /etc/docker/daemon.json

添加下面的配置

{ "insecure-registries": ["仓库IP:5000"] }

完整的配置如下

{
  "insecure-registries": ["192.168.64.153:5000"],
  "registry-mirrors": ["https://xxxxx.mirror.aliyuncs.com"]
}

执行以下命令重启重新加载配置并生效

systemctl daemon-reload
service docker restart

再次进行推送

执行命令再次推送

docker push 192.168.64.153:5000/learn-docker-storage:0.0.3

我们发现这次推送成功了

再次访问registry

访问测试检查是否已经推送

curl http://192.168.64.153:5000/v2/_catalog | python -m json.tool

我们发现我们的镜像已经推送到了registry，我们通过以下URL访问下tag列表

curl http://192.168.64.153:5000/v2/learn-docker-storage/tags/list | python -m json.tool

registry镜像测试

删除本地镜像

可以通过docker rmi 镜像ID删除本地镜像

docker rmi baiyp/learn-docker-storage:0.0.3 192.168.64.153:5000/learn-docker-storage:0.0.3

运行registry中的镜像

docker run -d \
-v /tmp/data/logs:/logs \
-p 8003:8003 \
--name learn-docker-storage \
--network=learn-docker-network \
192.168.64.153:5000/learn-docker-storage:0.0.3

我们发现自己的registry很快就拉取并且运行起来了

访问微服务测试

curl http://192.168.64.153:8003/storage/employe/findByID/10001 | python -m json.tool

使用Harbor管理仓库

什么是Harbor

harbor是一个由vm公司开源的企业级容器镜像仓库，有以下功能

管理用户界面

基于角色的访问控制

LDAP/AD 集成及日志审计等基本运维操作

harbor是构建企业级私有docker镜像的仓库的开源解决方案，它是 Docker Registry的更高级封装，它除了提供友好的Web UI界面，角色和用户权限管理，用户操作审计等功能外，它还整合了K8s的插件(Add-ons)仓库，即Helm通过chart方式下载，管理，安装K8s插件，而chartmuseum 可以提供存储chart数据的仓库。

另外它还整合了两个开源的安全组件，一个是Notary，另一个是Clair，Notary类似于私有CA中心，而Clair则是容器安全扫描工具，它通过各大厂商提供的 CVE漏洞库来获取最新漏洞信息，并扫描用户上传的容器是否存在已知的漏洞信息，这两个安全功能对于企业级私有仓库来说是非常具有意义的。

Harbor的三种安装方式

这里我们使用离线安装

在线安装：从Docker Hub下载Harbor相关镜像，因此安装软件包非常小
离线安装：安装包包含部署的相关镜像，因此安装包比较大
OVA安装程序（第三方）：当用户具有vCenter环境时，使用此安装程序，在部署 OVA后启动Harbor

为什么使用私用仓库

公司的项目一般不予许我们上传到 Docker Hub 这类的公共仓库中，所有学会创建一个私有仓库也是非常必要的

虽然hub.docker.com上可以保存镜像，但是网速相对较慢，在内部环境中搭建一个私有的公共仓库是个更好的方案。

harbor 的基本组件

组件	功能
harbor-adminserver	配置管理中心
harbor-db	数据库
harbor-jobservice	镜像复制
harbor-log	日志操作
harbor-ui	Web管理页面和API
nginx	前端代理，负责前端页面和镜像上传/下载转发
redis	会话
registry	镜像存储

前置工作

下载安装包

Harbor官方地址：https://github.com/goharbor/harbor/releases 下载最新版安装包

准备环境

需要安装docker以及docker-compose的环境上面我们已提前安装了

安装Docker环境
安装docker-compose环境

修改Docker推送配置

执行以下命令修改Docker的/etc/docker/daemon.json文件

vi /etc/docker/daemon.json

上文中我们对registry已经操作了，这里需要改用harbor，需要重新配置

#因为默认端口号是80 所以不需要加端口号
{ "insecure-registries": ["仓库IP或域名"] }

完整的配置如下

{
  "insecure-registries": ["192.168.64.153"],
  "registry-mirrors": ["https://xxxxx.mirror.aliyuncs.com"]
}

执行以下命令重启重新加载配置并生效

systemctl daemon-reload
service docker restart

离线安装

解压安装包

解压harbor的安装包

tar -zxf harbor-offline-installer-v2.1.4.tgz

进入目录然后将harbor.yml.tmp复制一份并该命为harbor.yml

cd harbor
cp harbor.yml.tmpl harbor.yml

注意: 这里跟老版本不一样，没有了harbor.cfg文件，我们需要手动复制harbor.yml.tmpl在做修改即可

修改harbor.yml

harbor作为私有仓库作用在公司内网，一般都是信任关系，没多大必要做https,使用http即可！
所以把https相关的已经注释掉

并注意配置文件的用户名密码配置，默认是用户名是：admin,密码是：Harbor12345，如果修改需要安装前修改

加载本地镜像

使用docker load命令加载本地镜像，不用再从dockerhub下载了

docker load -i harbor.v2.1.4.tar.gz

这样容器镜像就被加载到了本地，我们可以通过docker images命令查看导入的镜像

docker images

执行安装命令

先执行预处理命令，会创建一些文件夹，初始化一些文件

./prepare

然后开始真正的安装过程

./install.sh

如果出现-Harbor has been installed and started successfully表示安装成功，并查看docker进程

docker ps

可以看到很多服务已经起来了。

启动和停止harbor

在harbor的安装目录执行以下命令就可以启动和停止了

# 启动
docker-compose up -d 
# 停止
docker-compose stop 
# 重新启动
docker-compose restart

harbor使用

访问harbor

输入 http://harborIP就可以直接访问了,这里访问我们的地址http://192.168.64.153/

输入用户名密码就可以登录了，如果没有修改配置文件默认是用户名是：admin,密码是：Harbor12345

登录后就可以进行操作了

Docker登录harbor

使用docker login命令就可以登录harbor了

docker login -u admin -p Harbor12345 192.168.64.153

我们发现登录报错了，这和registry一样，docker模式使用https方式，而我们使用的是http的方式登录

修改Docker配置

对于 Linux 系统，我们可以在 /etc/docker/daemon.json （daemon.josn 文件不存在则新建该文件）

vi /etc/docker/daemon.json

添加下面的配置

{ "insecure-registries": ["harbor地址"] }

完整的配置如下

{
  "insecure-registries": ["192.168.64.153"],
  "registry-mirrors": ["https://xxxxx.mirror.aliyuncs.com"]
}

执行以下命令重启重新加载配置并生效

systemctl daemon-reload
service docker restart

再次进行登录

docker login -u admin -p Harbor12345 192.168.64.153

这次我们就成功登录了

到这里我们就已经登录成功了

修改镜像tag

我们推送镜像我要把我们的镜像名称改成符合规范的格式

docker tag \
192.168.64.153:5000/learn-docker-storage:0.0.3 \
192.168.64.153/library/learn-docker-storage:0.0.3

这里有一个library路径,是harbor默认的项目名称

推送镜像

可以通过docker push进行推送镜像,注意需要先登录在进行推送

docker push 192.168.64.153/library/learn-docker-storage:0.0.3

到这里我们已经推送到了harbor，我们可以登录library页面查看

harbor 测试

删除本地镜像

可以通过docker rmi 镜像ID删除本地镜像

docker rmi \
192.168.64.153:5000/learn-docker-storage:0.0.3 \
192.168.64.153/library/learn-docker-storage:0.0.3

运行harbor 中的镜像

执行运行命令

docker run -d \
-v /tmp/data/logs:/logs \
-p 8003:8003 \
--name learn-docker-storage \
--network=learn-docker-network \
192.168.64.153/library/learn-docker-storage:0.0.3

访问微服务测试

curl http://192.168.64.153:8003/storage/employe/findByID/10001 | python -m json.tool

查看harbor详情

详情里面会显示拉取次数

HarBor用户权限说明

HarBor用户角色在项目（项目-成员-新加成员）中为3类：项目管理员、开发人员、访客

项目管理员：增删改查
开发人员：上传和下载
访客：只允许下载

HarBor权限配置

新建用户

点击创建用户可以创建一个用户

我们创建一个baiyp的用户

用户授权

创建用户后进入项目模块添加成员

选择成员后并选择权限

访客只能进行拉取不能推送和管理

用户登录测试

我们用baiyp用户通过web端登录测试下，我们发现用户是没有修改权限的

docker登录测试

登录docker客户端

docker login -u baiyp -p Qwert123 192.168.64.153

尝试推送镜像

docker push 192.168.64.153/library/learn-docker-storage:0.0.3

我们发现是无法进行推送镜像的

拉取镜像测试

先删除本地的容器以及镜像

docker rm -f learn-docker-storage
docker rmi 192.168.64.153/library/learn-docker-storage:0.0.3

尝试拉取并启动本地镜像

docker run -d \
-v /tmp/data/logs:/logs \
-p 8003:8003 \
--name learn-docker-storage \
--network=learn-docker-network \
192.168.64.153/library/learn-docker-storage:0.0.3

微服务访问测试

curl http://192.168.64.153:8003/storage/employe/findByID/10001 | python -m json.tool

Harbor支持Https

为了支持微服务推送我们需要将HarBor设置为https，可以让HarBor在任何地方使用以及推送

生成SSL证书

前面说了怎么搭建harbor仓库，这里讲一讲harbor实现https访问，因为只需要内网访问，没必要去申请一个ssl证书，所以我就用openssl颁发自签名证书，实现https访问。

创建证书目录

mkdir -p /tmp/data/cert && cd /tmp/data/cert && ll

创建 CA 根证书

openssl req  -newkey rsa:4096 -nodes -sha256 -keyout ca.key -x509 -days 365 -out ca.crt -subj "/C=CN/L=beijing/O=baiyp/CN=harbor-registry"

这里subj是主题的意思含义如下

C=国家，S=省（市），L=区（县、市），O=组织机构，OU=组织单位，CN=通用名称

生成证书签名

生成一个证书签名, 设置访问域名为baiypharbor.com

openssl req -newkey rsa:4096 -nodes -sha256 -keyout baiypharbor.com.key -out server.csr -subj "/C=CN/L=beijing/O=baiyp/CN=baiypharbor.com"

生成主机证书

openssl x509 -req -days 365 -in server.csr -CA ca.crt -CAkey ca.key -CAcreateserial -out baiypharbor.com.crt

操作步骤如下

配置harbor.yml

然后进入harbor安装目录修改harbor.yml,修改下面几个选项

hostname，使用IP或域名，不要用回环地址，localhost等
certificate，yourdomain.com.crt的路径/tmp/data/cert/baiypharbor.com.crt
private_key，yourdomainr.com.key的路径/tmp/data/cert/baiypharbor.com.key

重新安装harbor服务

停止harbor

停止运行中的服务

docker-compose down

运行目录harbor下的prepare完成https的配置

h./prepare

重新安装

在harbor目录下运行安装命令

./install.sh

修改Docker推送配置

我们需要将推送的IP改成域名

vi /etc/docker/daemon.json

上文中我们对registry已经操作了，这里需要改用harbor，需要重新配置

#因为默认端口号是80 所以不需要加端口号
{ "insecure-registries": ["仓库IP或域名"] }

完整的配置如下

{
  "insecure-registries": ["baiypharbor.com"],
  "registry-mirrors": ["https://xxxxx.mirror.aliyuncs.com"]
}

执行以下命令重启重新加载配置并生效

systemctl daemon-reload
service docker restart

修改本地host文件

为了让本机能够正常访问到harbor的web环境需要配置本地的hosts文件增加如下配置

192.168.64.153 baiypharbor.com

windows环境下host路径在C:\Windows\System32\drivers\etc

域名访问harbor

通过域名访问harbor，域名就是我们刚才配置的baiypharbor.com域名访

因为我们的证书是自签的，不是第三方认证的，素以有安全性提示，点击继续就可以访问

到这里登录后就可以访问了