一、 实验背景
docker中要使用镜像，一般会从本地、docker Hup公共仓库和其它第三方公共仓库中下载镜像，一般出于安全和外网(墙)资源下载速率的原因考虑企业级上不会轻易使用。
那么有没有一种办法可以存储自己的镜像又有安全认证的仓库呢?
企业级环境中基于Harbor搭建自己的安全认证仓库。
Harbor是VMware公司最近开源的企业级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。
*提供了管理UI
*基于角色的访问控制(Role Based Access Control)
*AD/LDAP集成
*审计日志(Audit logging)
*原生支持中文
二、 相关介绍
Harbor在架构上主要由五个组件构成：
*Proxy：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： 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。
*Core services： 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。
*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，会被重定向到这里，获得token后再重新向Registry进行请求。
*Database：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。
*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。
各个组件之间的关系如下图所示：
Harbor的每个组件都是以Docker容器的形式构建的，所以使用Docker Compose来对它进行部署。
用于部署Harbor的Docker Compose 模板位于 /Deployer/docker-compose.yml. 打开这个模板文件，会发现Harbor由5个容器组成：
*proxy: 由Nginx 服务器构成的反向代理。
*registry:由Docker官方的开源registry 镜像构成的容器实例。
*ui: 即架构中的core services, 构成此容器的代码是Harbor项目的主体。
*mysql: 由官方MySql镜像构成的数据库容器。
*log: 运行着rsyslogd的容器，通过log-driver的形式收集其他容器的日志。
这几个容器通过Docker link的形式连接在一起，这样，在容器之间可以通过容器名字互相访问。对终端用户而言，只需要暴露proxy （即Nginx）的服务端口。
Harbor的认证流程
A、首先，请求被代理容器监听拦截，并跳转到指定的认证服务器。
B、如果认证服务器配置了权限认证，则会返回401。通知dockerclient在特定的请求中需要带上一个合法的token。而认证的逻辑地址则指向架构图中的core services。
C、 当docker client接受到错误code。client就会发送认证请求(带有用户名和密码)到coreservices进行basic auth认证。
D、 当C的请求发送给ngnix以后，ngnix会根据配置的认证地址将带有用户名和密码的请求发送到core serivces。
E、 coreservices获取用户名和密码以后对用户信息进行认证(自己的数据库或者介入LDAP都可以)。成功以后，返回认证成功的信息。
Harbor的安装方式
*在线online安装 --> 由于国内墙和网速率的原因，体验不好
*离线offline安装 --> 下载包较大 [ 包含了相关依赖镜像 ]，从官网下载效果不理想
三、实验准备
操作系统： CentOS7.3 Minimal
HarborServer：192.168.1.102
Client(docker)：192.168.1.109
harbor-offline-installer-v1.1.1.tgz
百度云：https://pan.baidu.com/s/1o7LC2d8
Harbor 主机
IP：192.168.1.102
Hostname：www.michael.com
# cat /etc/hosts
192.168.1.102 www.michael.com
docker主机（用来实验向Harbor registry拉取和推送镜像）
IP：192.168.1.109
四、搭建CA，创建相关证书
在Harbor 主机：
1.搭建CA，实现加密传输
安装openssl相关包
# yum -y install pcre pcre-devel zlib-devel openssl openssl-devel
2.创建证书
创建证书存放目录
# mkdir -p /data/cert
# cd /data/cert/
3.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=Shenzhen/O=Harbor/CN=www.harbor.com"
# ls
ca.crt ca.key
4.生成证书签名, 设置访问域名为 www.michael.com
openssl req -newkey rsa:4096 \
> -nodes -sha256 -keyout www.michael.com.key \
> -out www.michael.com.csr -subj "/C=CN/L=Shenzhen/O=XXX/CN=www.michael.com"
# ls
ca.crt ca.key www.michael.com.csr www.michael.com.key
5.生成主机的证书
# openssl x509 -req -days 365 -in www.michael.com.csr -CA ca.crt -CAkey ca.key -CAcreateserial -out www.michael.com.crt
Signature ok
subject=/C=CN/L=Shenzhen/O=XXX/CN=www.michael.com
Getting CA Private Key
# ls
ca.crt
ca.key
ca.srl
www.michael.com.crt
www.michael.com.key
www.michael.com.csr
五、Harbor安装部署
在Harbor 主机：
1.安装docker
# yum -y install docker
# systemctl start docker.service
# systemctl enable docker.service
2.安装 docker-compose
# yum -y install python-setuptools
# easy_install pip
# pip install docker-compose
# pip install backports.ssl_match_hostname
3.将 harbor-offline-installer-v1.1.1.tgz 上传至 /root
# tar zxf harbor-offline-installer-v1.1.1.tgz
# cd harbor
4.修改habor配置文件 harbor.cfg
# vim harbor.cfg
hostname= www.michael.com # 指定私有仓库的主机名,可以是IP地址，也可以是域名
ui_url_protocol = https # 用户访问私仓时使用的协议，默认时http，配置成https
db_password = root123 # 指定mysql数据库管理员密码
harbor_admin_password：Harbor12345 # harbor的管理员账户密码
ssl_cert =/data/cert/www.michael.com.crt # 设置证书文件路径
ssl_cert_key =/data/cert/www.michael.com.key # 设置证书密钥文件路径
5.执行自带脚本一键安装
# ./install.sh
6.WEB访问
https://192.168.1.102
https://www.michael.com
默认用户名：admin
默认密码：Harbor12345
[可通过安装前 harbor.cfg 配置文件修改 harbor_admin_password 指定 ]
*通过 admin 账户登陆创建 test 用户
*退出 admin 账户登陆 test 用户
*创建 test 项目, 访问级别选择公开
六、客户端（docker机）测试
在 docker机：
1.安装docker
# yum -y isntall docker
2.创建仓库证书存放目录
# mkdir /etc/docker/certs.d/www.michael.com
3.从harbor服务器获取证书至仓库证书目录
# scp root@192.168.1.102:/data/cert/ca.crt /etc/docker/certs.d/www.michael.com/ca.crt
# update-ca-trust
# systemctl restart docker
4.添加 192.168.1.102（www.michael.com）域名解析
# vim /etc/hosts
192.168.1.102 www.michael.com
5. 用户登陆
# docker login www.michael.com -u admin -p "XXX"
# docker login www.michael.com -u test -p "XXX"
# docker pull ubuntu:14.04
# docker tag ubuntu:17.04 www.michael.com/test/ubuntu:17.04
# docker push www.michael.com/test/ubuntu:17.04
关于仓库、用户的 push 和pull权限控制，请上官网查看相关教程
七、关于停止和启动 Harbor(修改配置文件需重启)
在 Harbor 机：
# docker-compose -f /root/harbor/docker-compose.yml down
# docker-compose -f /root/harbor/docker-compose.yml up -d
八、参考
企业级Registry开源项目Harbor
http://dockone.io/article/1179;
http://www.cnblogs.com/jicki/p/5737369.html
http://www.jiagoumi.com/work/1221.html
Docker实践：使用Harbor搭建Docker私有仓库
http://www.jiagoumi.com/work/1221.html
http://www.jiagoumi.com/category/work
企业级Docker Registry开源工具Harbor的介绍以及使用指南
https://my.oschina.net/xxbAndy/blog/786712
Docker Harbor registry（http）私有仓库搭建
http://lisea.blog.51cto.com/5491873/1934750
Docker Harbor registry(https)安全认证搭建
https://github.com/vmware/harbor
https://github.com/vmware/harbor/blob/master/docs/installation_guide.md
