Docker Harbor HA

Harbor简介

Harbor是一个用于存储和分发Docker镜像的企业级Registry服务器，通过添加一些企业必需的功能特性，例如安全、标识和管理等，扩展了开源Docker Distribution。

作为一个企业级私有Registry服务器，Harbor提供了更好的性能和安全。

提升用户使用Registry构建和运行环境传输镜像的效率。

Harbor支持安装在多个Registry节点的镜像资源复制，镜像全部保存在私有Registry中， 确保数据和知识产权在公司内部网络中管控。

另外，Harbor也提供了高级的安全特性，诸如用户管理，访问控制和活动审计等。

高可用架构：双主复制

主从同步

harbor官方默认提供主从复制的方案来解决镜像同步问题，通过复制的方式，我们可以实时将测试环境harbor仓库的镜像同步到生产环境harbor，类似于如下流程：

img

在实际生产运维的中，往往需要把镜像发布到几十或上百台集群节点上。这时，单个Registry已经无法满足大量节点的下载需求，因此要配置多个Registry实例做负载均衡。手工维护多个Registry实例上的镜像，将是十分繁琐的事情。Harbor可以支持一主多从的镜像发布模式，可以解决大规模镜像发布的难题：

img

只要往一台Harbor上发布，镜像就会像"仙女散花"般地同步到多个Registry中，高效可靠。

如果是地域分布较广的集群，还可以采用层次型发布方式，比如从集团总部机房同步到分公司1机房，再从分公司1机房同步到分公司2机房：

img

然而单靠主从同步，仍然解决不了harbor主节点的单点问题。

双主复制说明

所谓的双主复制其实就是复用主从同步实现两个harbor节点之间的双向同步，来保证数据的一致性，然后在两台harbor前端顶一个负载均衡器将进来的请求分流到不同的实例中去，只要有一个实例中有了新的镜像，就是自动的同步复制到另外的的实例中去，这样实现了负载均衡，也避免了单点故障，在一定程度上实现了Harbor的高可用性：

img

这个方案有一个问题就是有可能两个Harbor实例中的数据不一致。假设如果一个实例A挂掉了，这个时候有新的镜像进来，那么新的镜像就会在另外一个实例B中，后面即使恢复了挂掉的A实例，Harbor实例B也不会自动去同步镜像，这样只能手动的先关掉Harbor实例B的复制策略，然后再开启复制策略，才能让实例B数据同步，让两个实例的数据一致。另外，这里还需要多吐槽一句：在实际生产使用中，主从复制十分的不靠谱！！所以这里推荐使用下面要说的这种方案。

高可用架构：多实例共享后端存储

方案说明

共享后端存储算是一种比较标准的方案，就是多个Harbor实例共享同一个后端存储，任何一个实例持久化到存储的镜像，都可被其他实例中读取。通过前置LB进来的请求，可以分流到不同的实例中去处理，这样就实现了负载均衡，也避免了单点故障。

本次搭建以NFS作为共享存储存放Harbor相关data，并分离PostgreSQL与Redis为多个Harbor共同连接使用，使用Nginx做负载均衡。

img

如果最终生产环境集群中服务器较多，依赖做完LB的Harbor也无法完全达到需求时，可以使用如下架构，部署下级Harbor节点从主节点同步镜像，然后再分发给生产服务器。

img

这个方案在实际生产环境中部署需要考虑三个问题：

1. 共享存储的选取，Harbor的后端存储目前支持AWS S3、Openstack Swift, Ceph等，在下面的实验环境里，暂且直接使用nfs。

2. Session在不同的实例上共享，这个现在其实已经不是问题了，在最新的harbor中，默认session会存放在redis中，只需要将redis独立出来即可。可以通过redis sentinel或者redis cluster等方式来保证redis的可用性。在下面的实验环境里，暂且使用单台redis。

3. Harbor多实例数据库问题，这个也只需要将harbor中的数据库拆出来独立部署即可。让多实例共用一个外部数据库，数据库的高可用也可以通过数据库的高可用方案保证。

环境说明

• 操作系统：CentOS 7.6

• 演示环境软件版本

软件	版本
Docker	19.03.8
docker-compose	1.25.5
Harbor	1.10.2
Nginx	1.14.0
PostgreSQL	9.6.17
Redis	3.2.12

• 演示环境网络

这里主要做Harbor高可用演示，真实生产环境请按需分离NFS与DB单独部署。

IP	主机名
192.168.16.141	Nginx
192.168.166.122	NFS
192.168.166.203	postgresql
192.168.166.245	Redis
192.168.166.81	Harbor-01
192.168.166.212	Harbor-02

多实例共享后端存储 部署

Docker

1）安装依赖包：

yum install -y yum-utils \
  device-mapper-persistent-data \
  lvm2

2）官方一键脚本安装

curl -fsSL get.docker.com -o get-docker.sh
sh get-docker.sh --mirror Aliyun

3）添加内核参数

tee -a /etc/sysctl.conf <<-EOF
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
EOF

将net.ipv4.ip_forward赋值为1

然后刷新内核参数

sysctl -p

4）修改Docker仓库为国内镜像站

curl -sSL https://get.daocloud.io/daotools/set_mirror.sh | sh -s https://pclhthp0.mirror.aliyuncs.com

5）启动Docker

systemctl enable docker && systemctl start docker

Compose

compose是Docker提供的一个命令行工具，用来定义和运行由多个容器组成的应用。使用compose，我们可以通过YAML文件声明式的定义应用程序的各个服务，并由单个命令完成应用的创建和启动。

由于国内政策原因，可能在海外网站上下载文件速度较慢，建议下载本地后上传至服务器

1）下载docker-compose并赋予可执行权限

# curl -L https://github.com/docker/compose/releases/download/1.24.1/docker-compose-`uname -s`-`uname -m` > /usr/local/bin/docker-compose
# chmod +x /usr/local/bin/docker-compose

cd /usr/local/bin
scp 192.168.166.96:/usr/local/bin/docker-compose .

注意：由于我其他服务器已经存在，所以我直接拷贝了

2）安装bash补全命令

# curl -L https://raw.githubusercontent.com/docker/compose/1.24.1/contrib/completion/bash/docker-compose > /etc/bash_completion.d/docker-compose

scp 192.168.166.96:/etc/bash_completion.d/docker-compose /etc/bash_completion.d/

重新连接终端即生效

注意：由于我其他服务器已经存在，所以我直接拷贝了

NFS

服务端

1）安装必需的RPM包

yum -y install nfs-utils rpcbind

2）创建NFS共享目录

mkdir -p /data/harbor_data
chown nobody:nobody /data/harbor_data/

3）修改NFS服务配置文件

echo "/data/harbor_data 192.168.166.0/24(rw,sync,no_root_squash)"  >> /etc/exports

4）启动NFS服务器

systemctl enable rpcbind && systemctl restart rpcbind
systemctl enable nfs && systemctl restart nfs

客户端

1）安装nfs-utils

yum -y install nfs-utils

2）在NFS客户端上查看NFS的连通性

# showmount -e 192.168.166.122
Export list for 192.168.166.122:
/data/harbor_data 192.168.166.0/24

3）挂载NFS共享存储

创建挂载目录

mkdir /data

修改/etc/fstab配置文件加入以下内容

192.168.166.122:/data/harbor_data  /data  nfs defaults 0 0

mount挂载

mount -a

PostgreSQL

1）下载PostgreSQL官方YUM源配置文件包并安装

wget https://download.postgresql.org/pub/repos/yum/reporpms/EL-7-x86_64/pgdg-redhat-repo-latest.noarch.rpm
rpm -ivh pgdg-redhat-repo-latest.noarch.rpm

2）安装PostgreSQL

yum  -y install postgresql96-server postgresql96-contrib

3）初始化数据库

/usr/pgsql-9.6/bin/postgresql96-setup initdb

4）启动数据库

systemctl enable postgresql-9.6 && systemctl restart postgresql-9.6

5）PostgreSQL数据库配置

1. 修改密码

   # su - postgres
   -bash-4.2$ psql
   psql (9.6.17)
   Type "help" for help.
   postgres=# ALTER USER postgres WITH PASSWORD 'postgres';
   ALTER ROLE

2. 开启远程访问

   vi /var/lib/pgsql/9.6/data/postgresql.conf

   # listen_addresses = 'localhost' 改为 listen_addresses='*'

3. 信任远程连接

   vim /var/lib/pgsql/9.6/data/pg_hba.conf

   加入:

   host    all  all  192.168.166.203/32 trust
   host    all  all  192.168.166.81/32 trust
   host    all  all  192.168.166.212/32 trust

6）重启PostgreSQL服务

systemctl restart postgresql-9.6

7）验证服务

psql -h 192.168.166.203 -p 5432 -U postgres

8）迁移数据库

1. 在postgresql所在服务器，先启动一套harbor环境

简要步骤如下：

# yum install -y yum-utils   device-mapper-persistent-data   lvm2
# curl -fsSL get.docker.com -o get-docker.sh
# sh get-docker.sh --mirror Aliyun
#curl -sSL https://get.daocloud.io/daotools/set_mirror.sh | sh -s https://pclhthp0.mirror.aliyuncs.com
# systemctl enable docker && systemctl start docker
# cd /usr/local/bin
# scp 192.168.166.96:/usr/local/bin/docker-compose .
# scp 192.168.166.96:/etc/bash_completion.d/docker-compose /etc/bash_completion.d/
# cd ~
# scp 192.168.166.96:/root/harbor-offline-installer-v1.10.2.tgz .
# tar -xvf harbor-offline-installer-v1.10.2.tgz -C /usr/local/
# cd /usr/local/harbor/
# vim harbor.yml ###修改hostname: 192.168.166.203  ####注释掉https段即可
# ./prepare 
# ./install.sh 
# docker-compose up -d

1. 进入harbor-db容器导出相关表及数据

   # docker container exec -it harbor-db /bin/bash
   pg_dump -U postgres registry > /tmp/registry.sql 
   pg_dump -U postgres notarysigner > /tmp/notarysigner.sql  
   pg_dump -U postgres notaryserver > /tmp/notaryserver.sql

2. 导出数据库

   docker container cp harbor-db:/tmp/registry.sql /tmp
   docker container cp harbor-db:/tmp/notarysigner.sql /tmp
   docker container cp harbor-db:/tmp/notaryserver.sql /tmp

3. 将数据导入至外部PostgreSQL数据库

   # psql -h 192.168.166.203 -U postgres
   postgres=# create database registry;
   CREATE DATABASE
   postgres=# create database notarysigner;
   CREATE DATABASE
   postgres=# create database notaryserver;
   CREATE DATABASE

   psql -h 192.168.166.203 -U postgres registry < /tmp/registry.sql
   psql -h 192.168.166.203 -U postgres notarysigner  < /tmp/notarysigner.sql
   psql -h 192.168.166.203 -U postgres notaryserver < /tmp/notaryserver.sql

   Redis

1）安装redis

yum -y install redis

2） 修改配置参数

sed -i 's/bind 127.0.0.1/bind 0.0.0.0/g' /etc/redis.conf   
sed -i 's/daemonize no/daemonize yes/g' /etc/redis.conf

3）启动并测试redis连接

systemctl enable redis && systemctl restart redis
redis-cli

Harbor

下载Harbor离线安装包，离线安装包文件较大（约为：590M），建议在本地使用多线程工具下载后上传服务器使用。

1）下载

cd ~
scp 192.168.166.96:/root/harbor-offline-installer-v1.10.2.tgz .

2）解压

tar -xvf harbor-offline-installer-v1.10.2.tgz -C /usr/local/

3）修改配置文件

# cd /usr/local/harbor/
# vim harbor.yml

修改的内容有

• hostname修改为本机ip

• 注释掉https

• 修改harbor默认的admin账号密码

• 数据存储位置，改为nfs挂载目录，因为我们本来就挂载到了/data目录下，所以不用动

• 注释掉database

• 注释掉clair

• 打开external_database和external_redis块的注释，并改为刚刚部署的地址

修改完的样例文件，如下

hostname: 192.168.166.81
http:
  port: 80
harbor_admin_password: Harbor12345
data_volume: /data
jobservice:
  max_job_workers: 10
notification:
  webhook_job_max_retry: 10
chart:
  absolute_url: disabled
log:
  level: info
  local:
    rotate_count: 50
    rotate_size: 200M
    location: /var/log/harbor
_version: 1.10.0
external_database:
  harbor:
    host: 192.168.166.203
    port: 5432
    db_name: registry
    username: postgres
    password: postgres
    ssl_mode: disable
    max_idle_conns: 2
    max_open_conns: 0
  clair:
    host: 192.168.166.203
    port: 5432
    db_name: clair
    username: postgres
    password: postgres
    ssl_mode: disable
  notary_signer:
    host: 192.168.166.203
    port: 5432
    db_name: notarysigner
    username: postgres
    password: postgres
    ssl_mode: disable
  notary_server:
    host: 192.168.166.203
    port: 5432
    db_name: notaryserver
    username: postgres
    password: postgres
    ssl_mode: disable
external_redis:
  host: 192.168.166.245
  port: 6379
  password:
  registry_db_index: 1
  jobservice_db_index: 2
  chartmuseum_db_index: 3
  clair_db_index: 4
proxy:
  http_proxy:
  https_proxy:
  no_proxy:
  components:
    - core
    - jobservice
    - clair

4）生成harbor运行的必要文件（环境）以及docker-compose.yml文件；执行后会通过网络获取Docker Image，建议提前修改好国内镜像站加速。

./prepare

5）安装Harbor

./install.sh

Nginx

1）安装nginx

安装可以参考https://wiki.clay-wangzhi.com/7-nginx/1.-chu-shi-nginx#4-bian-yi-an-zhuang-nginx

这里我就不再详细讲了

2）编写配置文件

# cat harbor.schengle.com.conf 
upstream harbor {
    ip_hash;
    server 192.168.166.81:80;
    server 192.168.166.212:80;
}
server {
    listen       80;
    server_name  harbor.***.com;
    rewrite ^(.*) https://$server_name$1 permanent;
}
server {
    listen  443 ssl;
    server_name harbor.schengle.com;

    ssl_certificate ***.crt;
    ssl_certificate_key ***.key;
    client_max_body_size 0;
    chunked_transfer_encoding on;

    location / {
        proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
        #proxy_set_header Host $host;
        proxy_set_header X-Forwarded-Proto https;
        proxy_redirect off;
        proxy_ssl_verify off;
        proxy_ssl_session_reuse on;
        proxy_pass http://harbor;
        proxy_redirect default;
        proxy_http_version 1.1;
}
    location /v2/ {
        proxy_pass http://harbor/v2/;
        proxy_redirect default;
        #proxy_set_header Host $host;
        proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
        proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
        proxy_set_header X-Forwarded-Proto $scheme;
        proxy_ssl_verify off;
        proxy_ssl_session_reuse on;
        proxy_buffering off;
        proxy_request_buffering off;
    }
}

3）平滑重启nginx

nginx -s reload

参考文章

https://www.cnblogs.com/kevingrace/p/11422710.html

https://juejin.im/post/5d973e246fb9a04dfa0963fb#heading-18

https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzU5Mzg4NTYyOA==&mid=2247483698&idx=1&sn=79db67ba94f7de4a681f5827b32495c3&chksm=fe08e1e1c97f68f79ce3c1de437d25a0262acdf6e50295d7b05f25fd9090c05ae17547f582c9&mpshare=1&scene=24&srcid=0426o4pE2rlbV9jiC0uU7bbf&sharer_sharetime=1587898963958&sharer_shareid=9b928482ebeb2f07e6828859301773b2&key=0c8b8599c39815a077ababf632218cf4dd47c3300ac756d5d1f91cab59a40607f01f1490e733f7642923a35122555c5af376a556d629fd23b6d57045ab998c4c8ef4c0069aaa95360699b46822a279da&ascene=1&uin=MjIyMjY5MjcyMg%3D%3D&devicetype=Windows+10&version=62080079&lang=zh_CN&exportkey=ATu2VmD5qWBN%2BODgGFu%2BLRg%3D&pass_ticket=UKe3uNkZN8oXGdb8m9nzjnYYPVa%2B6oSRKUVpiOMdQ%2BemAGGjU653K0yx2yLVIF6J