Docker--------Harbor registry安全认证搭建 [ Https ]

1. 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。

2. 选择的理由

   * 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

3. 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 p_w_picpath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（p_w_picpath）, 并对用户进行授权。

    * webhook：为了及时获取registry 上p_w_picpath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 p_w_picpath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，体验不理想

　* 离线offline安装  --> 下载包较大 [ 包含了相关依赖镜像 ]

　此次选择离线包安装

４. 环境

[root@harbor ~]# cat /etc/redhat-release 
CentOS Linux release 7.2.1511 (Core) 
[root@harbor ~]# uname -r
3.10.0-327.36.3.el7.x86_64

5. 服务器 IP 地址

    192.168.60.150

6. 创建证书

 * 创建证书存放目录

[root@harbor ~]# mkdir -p /data/cert

 * 切换工作路径切证书存放目录

[root@harbor ~]# cd /data/cert/

 * 创建 CA 根证书

[root@harbor cert]# openssl req  -newkey rsa:4096 \
-nodes -sha256 -keyout ca.key -x509 -days 365 \
-out ca.crt -subj "/C=CN/L=wuhan/O=lisea/CN=harbor-registry"

 * 生成一个证书签名, 设置访问域名为 harbor.lisea.acn

[root@harbor cert]# openssl req -newkey rsa:4096 \
-nodes -sha256 -keyout harbor.lisea.cn.key \
-out server.csr -subj "/C=CN/L=wuhan/O=lisea/CN=harbor.lisea.cn"

 * 生成主机的证书

[root@harbor cert]# openssl x509 -req -days 365 \
-in server.csr -CA ca.crt -CAkey ca.key \
-CAcreateserial -out harbor.lisea.cn.crt

7. harbor安装部署

 * 安装 docker

[root@harbor ~]# yum install docker -y

 * 设置 docker 服务开机启动

[root@harbor ~]# systemctl enable docker.service

 * 启动 docker 服务

[root@harbor ~]# systemctl start docker.service

 * 安装 docker-compose

[root@harbor ~]# yum install python-pip -y
[root@harbor ~]# pip install --upgrade pip
[root@harbor ~]# pip install docker-compose
[root@harbor ~]# pip install --upgrade backports.ssl_match_hostname

 * 下载 harbor 离线包 [ https://github.com/vmware/harbor ]

[root@harbor ~]# wget https://github.com/vmware/harbor/releases/download/v1.1.2/harbor-offline-installer-v1.1.2.tgz

 * 解压下载的harbor包 [ harbor-offline-installer-v1.1.2.tgz ]

[root@harbor ~]# tar zxf harbor-offline-installer-v1.1.2.tgz

 * 切换进harbor包目录

[root@harbor ~]# cd harbor

 * 修改habor配置文件 [ harbor.cfg ]

hostname = harbor.lisea.cn          # 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/harbor.lisea.cn.crt  　　# 设置证书文件路径
ssl_cert_key = /data/cert/harbor.lisea.cn.key  # 设置证书密钥文件路径

 * 通过自带脚本一键安装

[root@harbor harbor]# ./install.sh

 * 通过浏览器访问管理  [ 提前设置本地 hosts文件本地重定向至harbor服务器IP  ]

    https://harbor.lisea.cn  

   用户默认为admin

   密码默认为Harbor12345  [可通过安装前 harbor.cfg 配置文件修改 harbor_admin_password 指定 ]

8. 客户端使用测试 [ docker 机 ] 

  * 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

 * 创建仓库证书存放目录

[root@harbor client]# mkdir /etc/docker/certs.d/harbor.lisea.cn

 * 从harbor服务器获取证书至仓库证书目录

[root@harbor client]# scp root@192.168.60.150:/data/cert/ca.crt /etc/docker/certs.d/harbor.lisea.cn/ca.crt

 * 用户登陆　［ 本地需要做hosts harbor.lisea.cn 域名重定向至harbor服务器IP ］

[root@harbor client]# docker login -u test -p Test123456 harbor.lisea.cn
Login Succeeded

 * 编写dockerfile文件

# Url https://lisea.cn
# Base imgae
# Base imgae
FROM centos

# Maintainer
MAINTAINER lisea lisea@126.com

# Commands
RUN rpm -ivh http://mirrors.aliyun.com/epel/epel-release-latest-7.noarch.rpm
RUN yum install nginx -y
RUN echo "daemon off;" >> /etc/nginx/nginx.conf
RUN echo "this is test nginx p_w_picpath" > /usr/share/nginx/html/index.html
EXPOSE 80
CMD ["nginx"]

 * 通过Dockerfile构建一个新镜像, 直接指明registry和标签

[root@harbor client]# docker build -t harbor.lisea.cn/test/nginx:v1.0.1 .

 * 上传镜像至 harbor registry

[root@harbor client]# docker push harbor.lisea.cn/test/nginx:v1.0.1

 * web中查看镜像是否上传成功  [ 成功上传nginx ]

 * 删除本地镜像

[root@harbor client]# docker rmi harbor.lisea.cn/test/nginx:v1.0.1

 * 从harbor中下载镜像

[root@harbor client]# docker pull harbor.lisea.cn/test/nginx:v1.0.1

9. 总结

以需求驱动技术，技术本身没有优略之分，只有业务之分。