生产级harbor可用的搭建

01/27 16:00
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生产级harbor可用的搭建

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。

生产级harbor可用的搭建

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:

生产级harbor可用的搭建

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:

生产级harbor可用的搭建

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:

生产级harbor可用的搭建

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。

生产级harbor可用的搭建

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

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
  1. 开启远程访问
vi /var/lib/pgsql/9.6/data/postgresql.conf

# listen_addresses = 'localhost' 改为 listen_addresses='*'
  1. 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
  1. 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
  1. 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_databaseexternal_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

http://dwz-9.cn/_L4me

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