返回 登录
0

Harbor:开源企业级容器Registry架构简介

关于Harbor项目

VMware公司最近开源了企业级Registry项目Harbor,由VMware中国研发的团队负责开发。Harbor项目是帮助用户迅速搭建一个企业级的registry 服务。它以Docker公司开源的registry为基础,提供了管理UI, 基于角色的访问控制(Role Based Access Control),AD/LDAP集成、以及审计日志(Audit logging) 等企业用户需求的功能,同时还原生支持中文,对广大中国用户是一个好消息。本文将介绍Harbor项目的主要组件,并阐述Harbor的工作原理。

架构介绍

图片描述
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dockerpush/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Regiøstry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coreservices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。

技术实现

Harbor的每个组件都是以Docker 容器的形式构建的,因此很自然地,我们使用Docker Compose来对它进行部署。

在源代码中(https://github.com/vmware/harbor), 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Dockerlink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。

工作原理

下面以两个Docker 命令为例,讲解主要组件之间如何协同工作。

docker login
假设我们将Harbor部署在IP 为192.168.1.10的虚机上。用户通过docker login命令向这个Harbor服务发起登录请求:

# docker login 192.168.1.10

当用户输入所需信息并点击回车后,Docker 客户端会向地址“192.168.1.10/v2/” 发出HTTP GET请求。Harbor的各个容器会通过以下步骤处理:

图片描述

(a) 首先,这个请求会由监听80端口的proxy容器接收到。根据预先设置的匹配规则,容器中的Nginx会将请求转发给后端的registry 容器;

(b) 在registry容器一方,由于配置了基于token的认证,registry会返回错误代码401,提示Docker客户端访问token服务绑定的URL。在Harbor中,这个URL指向Core Services;

(c) Docker 客户端在接到这个错误代码后,会向token服务的URL发出请求,并根据HTTP协议的Basic Authentication规范,将用户名密码组合并编码,放在请求头部(header);
(d) 类似地,这个请求通过80端口发到proxy容器后,Nginx会根据规则把请求转发给ui容器,ui容器监听token服务网址的处理程序接收到请求后,会将请求头解码,得到用户名、密码;

(e) 在得到用户名、密码后,ui容器中的代码会查询数据库,将用户名、密码与mysql容器中的数据进行比对(注:ui 容器还支持LDAP的认证方式,在那种情况下ui会试图和外部LDAP服务进行通信并校验用户名/密码)。比对成功,ui容器会返回表示成功的状态码,并用密钥生成token,放在响应体中返回给Docker 客户端。

至此,一次docker login 成功地完成了,Docker客户端会把步骤(c)中编码后的用户名密码保存在本地的隐藏文件中。

docker push的流程
图片描述

用户登录成功后用docker push命令向Harbor 推送一个Docker image:

# docker push 192.168.1.10/library/hello-world

(a) 首先,docker 客户端会重复login的过程,首先发送请求到registry,之后得到token 服务的地址;
(b) 之后,Docker 客户端在访问ui容器上的token服务时会提供额外信息,指明它要申请一个对imagelibrary/hello-world进行push操作的token;

(c) token 服务在经过Nginx转发得到这个请求后,会访问数据库核实当前用户是否有权限对该image进行push。如果有权限,它会把image的信息以及push动作进行编码,并用私钥签名,生成token返回给Docker客户端;

(d) 得到token之后Docker客户端会把token放在请求头部,向registry发出请求,试图开始推送image。Registry 收到请求后会用公钥解码token并进行核对,一切成功后,image的传输就开始了。

本文并未涉及Harbor项目本身的配置、部署,这方面请参考Harbor在github上的文档:https://github.com/vmware/harbor

本文由VMware Henry Zhang授权发布

责编:魏伟,欢迎投稿,weiwei@csdn.net

评论