docker实践(3) 仓库registry和Nexus3作为私有镜像仓库

╰+攻爆jí腚メ 2022-06-12 04:53 838阅读 0赞

> [《][Link 1][docker实践(1) 入门和springBoot实践部署][Link 1]》
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> [《][Link 1][docker实践(2）常用命令和DockerFile详解][docker_2_DockerFile]》
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> [《][Link 1][docker实践(3) 仓库registry和Nexus3作为私有镜像仓库][docker_3_ _registry_Nexus3]》

# 一. docker 官方仓库 #

--------------------

## **1.1 下载官方的 CentOS 镜像到本地** ##

docker pull centos

默认会从docker.io上下载镜像。

## **1.2  搜索官方的 CentOS 镜像** ##

\[root@iZ235fz06auZ docker\]\# docker search centos  
INDEX       NAME                                     DESCRIPTION                                     STARS     OFFICIAL   AUTOMATED  
docker.io   docker.io/centos                         The official build of CentOS.                   3476      \[OK\]         
docker.io   docker.io/jdeathe/centos-ssh             CentOS-6 6.9 x86\_64 / CentOS-7 7.3.1611 x8...   77                   \[OK\]  
docker.io   docker.io/tutum/centos                   Simple CentOS docker image with SSH access      32                     
docker.io   docker.io/kinogmt/centos-ssh             CentOS with SSH                                 15                   \[OK\]

STARS：星级（ 表示该镜像的受欢迎程度）

OFFICIAL:是否官方创建

AUTOMATED:是否自动创建。

官方的镜像说明是官方项目组创建和维护的，automated资源允许用户验证镜像的来源和内容。

根据是否是官方提供， 可将镜像资源分为两类。 一种是类似centos这样的基础镜像， 被称为基础或根镜像。这些基础镜像是由Docker公司创建、验证、 支持、 提供。这样的镜像往往使用单个单词作为名字。

还有一种类型， 比如 tianon/centos 镜像， 它是由 Docker 的用户创建并维护的， 往往带有用户名称前缀。 可以通过前缀user\_name/来指定使用某个用户提供的镜像， 比如tianon 用户。

另外， 在查找的时候通过-s N 参数可以指定仅显示评价为N星以上的镜像。

## **1.3修改默认的仓库地址**  ##

修改成阿里云：  
vi  /etc/docker/daemon.json  
\{  
  "registry-mirrors": \["https://3bxiiqzd.mirror.aliyuncs.com"\]  
\}

# 二. docker 私有仓库 #

--------------------

有时候使用 Docker Hub 这样的公共仓库可能不方便， 用户可以创建一个本地仓库供私人使用。

Registry在github上有两份代码：[老代码库][Link 2]和[新代码库][Link 3]。老代码是采用python编写的，存在pull和push的性能问题，出到0.9.1版本之后就标志为deprecated，不再继续开发。从2.0版本开始就到在新代码库进行开发，新代码库是采用go语言编写，修改了镜像id的生成算法、registry上镜像的保存结构，大大优化了pull和push镜像的效率。

## **2.1  私有仓库镜像安装** ##

官方在Docker hub上提供了registry的镜像（[详情][Link 4]），我们可以直接使用该registry镜像来构建一个容器，搭建我们自己的私有仓库服务。Tag为latest的registry镜像是0.9.1版本的，我们直接采用2.1.1版本。

1、docker run -d -p 5000:5000 registry  
**1）指定私有仓库位置：**

用户可以通过指定参数来配置私有仓库位置， 例如配置镜像存储到Amazon S3 服务。  
$ sudo docker run \\  
   -e SETTINGS\_FLAVOR=s3 \\  
   -e AWS\_BUCKET=acme-docker \\  
   -e STORAGE\_PATH=/registry \\  
   -e AWS\_KEY=AKIAHSHB43HS3J92MXZ \\  
   -e AWS\_SECRET=xdDowwlK7TJajV1Y7EoOZrmuPEJlHYcNP2k4j49T \\  
   -e SEARCH\_BACKEND=sqlalchemy \\  
   -p 5000:5000 \\  
  registry  
**2）配置文件：**  
还可以指定本地路径（ 如/home/user/registry-conf） 下的配置文件  
docker run -d -p 5000:5000 -v /etc/docker/registry/config.yml:/etc/docker/registry/config.yml registry

**3）仓库本地：**

**之前老版Register，默认上传的镜像保存在容器的位置是/tmp/registry 。新registry的仓库目录是在/var/lib/registry，所以运行时挂载目录需要注意。**

docker run -d -p 5000:5000 -v /data/registry:/var/lib/registry registry  
     我们将主机的/data/registry目录挂载到该目录，即可实现将镜像保存到主机的/data/registry目录了。

## **2.2  上传pull** ##

创建好私有仓库之后， 就可以使用 docker tag 来标记一个镜像， 然后推送它到本地仓库，别的机器上就可以下载下来了。 例如私有仓库本地地址为127.0.0.1:5000。

$ docker tag  java8  127.0.0.1:5000/java8

使用 docker push 上传标记的镜像使用 docker push 上传标记的镜像

$ docker push 127.0.0.1:5000/java8

当使用curl http://192.168.0.100:5000/v2/\_catalog能看到json格式的返回值时，说明registry已经运行起来了。  ** **

## **2.3  远程访问** ##

到目前为止，docker registry 已经可以正常使用，且可以指定数据存储位置。但也只能在本地使用，要想在远程使用该 registry，就必须使用 TLS 来确保通信安全，就像使用 SSL 来配置 web 服务器。也可以强制 docker registry 运行在 insecure 模式，这种模式虽然配置起来要简单一些，但很不安全，一般不建议使用。

这里偷懒使用这个简单的 insecure 模式，假设你在一个域名为 test.docker.midea.registry.hub 的主机上运行 docker registry，步骤如下：

1，在你要远程访问 docker registry 的机器上，修改文件  /etc/default/docker 或  /etc/sysconfig/docker，具体是哪个取决于你的系统。

2，编辑里面的  DOCKER\_OPTS 选项，如果没有这个选项字段，就添加一个。改成下面这样的：

ADD\_REGISTRY='--add-registry test.docker.midea.registry.hub:5000'    
DOCKER\_OPTS="--insecure-registry test.docker.midea.registry.hub:5000"    
INSECURE\_REGISTRY='--insecure-registry test.docker.midea.registry.hub:5000'

3、重启你的 docker 守护进程

**通过以上3步，你的这个机器就能远程从 test.docker.midea.registry.hub 上运行的 docker registry 拉取镜像了**

## **2.4 本地安装运行** ##

有时候需要本地运行仓库服务，可以通过源码方式进行安装。首先安装Golang环境支持，以Ubuntu为例，可以执行如下命令：  
$ sudo add-apt-repository ppa:ubuntu-lxc/lxd-stable  
$ sudo apt-get update  
$ sudo apt-get install golang  
确认Golang环境安装成功，并配置$GOPATH环境变量，例如/go。  
创建$GOPATH/src/github.com/docker/目录，并获取源码，如下所示：  
  
  
$ mkdir -p $GOPATH/src/github.com/docker/  
$ cd $GOPATH/src/github.com/docker/  
$ git clone https://github.com/docker/distribution.git  
$ cd distribution  
将自带的模板配置文件复制到/etc/docker/registry/路径下，创建存储目录/var/lib/registry：  
  
  
$ cp cmd/registry/config-dev.yml /etc/docker/registry/config.yml  
$ mkdir -p /var/lib/registry  
然后执行安装操作：  
$ make PREFIX=/go clean binaries  
编译成功后，可以通过下面的命令来启动：  
$ registry server /etc/docker/registry/config.yml  
此时使用访问本地的5000端口，看到返回成功（200 OK），则说明运行成功：  
$ curl -i 127.0.0.1:5000/v2/  
HTTP/1.1 200 OK

# 三. Registry v2认证模式 #

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Docker Registry v2的认证模式和v1有了较大的变化，降低了系统的复杂度、减少了服务之间的交互次数，其基本工作模式：

![20170718122934123][]

具体交互过程包括如下步骤：  
1）Docker Daemon或者其他客户端尝试访问Registry服务器，比如pull、push或者访问manifiest文件；  
2）在Registry服务器开启了认证服务模式时，就会直接返回401 Unauthorized错误，并通知调用方如何获得授权；  
3）调用方按照要求，向Authorization Service发送请求，并携带Authorization Service需要的信息，比如用户名、密码；  
4）如果授权成功，则可以拿到合法的Bearer token，来标识该请求方可以获得的权限；  
5）请求方将拿到Bearer token加到请求的Authorization header中，再次尝试步骤1中的请求；  
6）Registry服务通过验证Bearer token以及JWT格式的授权数据，来决定用户是否有权限进行请求的操作。  
当启用认证服务时，需要注意以下两个地方：

*   
 *  对于Authentication Service，Docker官方目前并没有放出对应的实现方案，需要自行实现对应的服务接口；
 *  Registry服务和Authentication服务之间通过证书进行Bearer token的生成和认证，所以要保证两个服务之间证书的匹配。

除了使用第三方实现的认证服务（如docker\_auth、SUSE Portus等）外，还可以通过Nginx代理方式来配置基于用户名密码的认证。

# 四. Nexus3作为私有镜像仓库 #

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使用nexus3作为私有仓库是最简单的方式。

## **4.1 、安装** ##

1.下载Nexus：  
  下载最新版的nexus下载地址： https://www.sonatype.com/oss-thank-you-tar.gz  
2.创建nexus文件夹并解压：  
  mkdir /mnt/app/nexus  
  tar -xvf   nexus-3.15.2-01-unix.tar.gz -C  /mnt/app/nexus  
3.使用java8启动：  
  修改bin/nexus ：  
  INSTALL4J\_JAVA\_HOME\_OVERRIDE=/usr/java8/  
  进入nexus-3.15.2-01/bin目录下，执行./nexus start 命令启动  
  启动成功后要等一会儿，8081端口才会起来 ，可以使用lsof -i:8081 命令查看端口占用情况。

4.安全起见，我们建立一个nexus用户用来启动nexus  
   adduser nexus  
   更改nexus文件夹的访问权限更改为nexus用户  
   sudo chown -R nexus:nexus  /nexus  
   打开/nexus/bin/nexus.rc 文件, 修改启动用户如下  
   run\_as\_user=”nexus”

5.如果你想更改默认的数据目录，可以打开nexus的配置文件，修改-Dkaraf.data属性。  
   vi /nexus/nexus/bin/nexus.vmoptions  
下面来一个例子

\-Xms1200M  
\-Xmx1200M  
\-XX:+UnlockDiagnosticVMOptions  
\-XX:+UnsyncloadClass  
\-Djava.net.preferIPv4Stack=truer  
\-Dkaraf.home=.  
\-Dkaraf.base=.  
\-Dkaraf.etc=etc  
\-Djava.util.logging.config.file=etc/java.util.logging.properties  
\-Dkaraf.data=/nexus/nexus-data  
\-Djava.io.tmpdir=data/tmp  
\-Dkaraf.startLocalConsole=false

6. 修改端口号： etc/nexus-default.properties

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2hndWlzdQ_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

** 7:  supervisor启动：**

\[program:turing-nexus2\]  
command=/mnt/app/nexus/bin/nexus run  
process\_name=%(program\_name)s  
numprocs=1  
directory=/mnt/app/nexus  
umask=022  
user=appuser  
stdout\_logfile=/mnt/logs/turing-nexus2/server.log  
stderr\_logfile=/mnt/logs/turing-nexus2/error.log  
environment=  
serverurl=AUTO

## **4.2 、配置使用** ##

[访问地址：http://192.168.10.50:18082/][http_192.168.10.50_18082]

[使用域名：http://nexus.xxxxx.com  ][http_nexus.xxxxx.com_]admin admin123

首次默认登陆账号：admin admin123

nexus可以作用yum的私库，maven私库、nuget等，可以参见官方说明，我们这里只是针对docker的私有镜像进行配置

代理镜像库(proxy repository)的配置和访问：在内网总是有下载hub.docker.com 的需求，可以通过配置nexus的代理模式来实现

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ndWlzdS5ibG9nLmNzZG4ubmV0_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

## **3、nginx代理** ##

**配置host repository的HTTPS访问：nginx代理**

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ndWlzdS5ibG9nLmNzZG4ubmV0_size_16_color_FFFFFF_t_70 1][]

**设置Docker Bearer Token Realm可用：**

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ndWlzdS5ibG9nLmNzZG4ubmV0_size_16_color_FFFFFF_t_70 2][]

# 五、docker使用私有registry仓库 #

--------------------

** 1、登陆：**

docker login xxxx.com\#登陆  
      需要输入创建repository时指定的账号和密码 登陆成功后可以pull私有库的镜像。

** 2、拉取镜像：**

docker pull xxxx.com/nginx \# 拉取xxxx.com上的nginx镜像，如果没有则拉取失败  
** 3、提交本地镜像nexus仓库:**

创建好私有仓库之后， 就可以使用 docker tag 来标记一个镜像， 然后推送它到本地仓库，别的机器上就可以下载下来了。 例如 标记镜像：

docker tag java8  xxxx.com/java8

![20190620141311553.png][]

使用 docker push 上传标记的镜像使用 docker push 上传标记的镜像  
**4、上传镜像：**

**       docker push** xxxx.com**/java8**

**5、测试：**

1）使用curl http://xxxx.com/v2/\_catalog能看到json格式的返回值时，说明registry已经运行起来了。

2）\# docker search  registry.xxxx.com/**java8**          
     INDEX     NAME      DESCRIPTION   STARS     OFFICIAL   AUTOMATED

**6、保存私有仓库的登陆信息文件位置：**

我们在命令行方式下，输入docker login登陆成功后，会在 ~/.docker/目录下生成一个config.json文件。打开后可以看到如下的内容：

\# cat ~/.docker/config.json

\{  
        "auths": \{  
                "registry.xxxx.com": \{  
                        "auth": "cmVnaXN0cnktYWRtaW46cmVnaXN0cnktYWRtaW4="  
                \}  
        \}

如果不logout ，下次拉取镜像就不再需要输入账号和密码：

这种方式，在kubernetes 中使用deployment定义一个pod，是不能下载镜像成功的。

# 六、k8s使用私有仓库 #

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（后续章节我们讲到）

通常情况下，在私有云环境中使用kubernetes时，我们要从docker registry拉取镜像的时候，都会给docker daemo配置--insecure-registry属性来告诉docker daemo我们所使用的docker registry是可信的，这样才能从私有的docker registry中拉取镜像，但是如果要使用nexus作为kubernetes的镜像仓库的话，这种方式就不适用了，下面让我们看看如何来使用nexus作为kubernetes的镜像仓库。

## 1、kubenetes设置pause镜像 ##

由于在Kubenetes中是以pod而不是Docker容器管理单元，在kubelet创建pod的时候，还通过启动一个名为google\_containers/pause的镜像来实现pod概念。

Pause容器 全称infrastucture container（又叫infra）基础容器。其使用c语言编写，官方使用的镜像为gcr.io/google\_containers/pause-amd64:3.1

![20190621103854319.png][]

**kubernetes中的pause容器主要为每个业务容器提供以下功能：**

PID命名空间：Pod中的不同应用程序可以看到其他应用程序的进程ID。

网络命名空间：Pod中的多个容器能够访问同一个IP和端口范围。

IPC命名空间：Pod中的多个容器能够使用SystemV IPC或POSIX消息队列进行通信。

UTS命名空间：Pod中的多个容器共享一个主机名；Volumes（共享存储卷）：

Pod中的各个容器可以访问在Pod级别定义的Volumes。

我们可以给每台node的kubelet服务启动参数加上--pod\_infra\_container\_image参数，指定pause镜像地址。例如指定为官方基础镜像：

>  kubelet --kubeconfig=/mnt/app/kubernetes/conf/kubelet.yaml --hostname-override=192.68.10.37 --logtostderr=false --log-dir=/mnt/logs/k8s-kubelet/ --v=2 --cgroup-driver=systemd --runtime-cgroups=/systemd/system.slice --kubelet-cgroups=/systemd/system.slice  --pod\_infra\_container\_image=docker.io/mirrorgooglecontainers/pause-amd64:3.1

由于我们使用私有仓库，需要将其下载，导出或者标记，再push到私有Docker registry中去。

docker pull mirrorgooglecontainers/pause-amd64:3.1

docker tag  da86e6ba6ca1 registry.xxxx.com/pause-amd64

docker push  registry.xxxx.com/pause-amd64

![20190621110337203.png][]

之后修改--pod\_infra\_container\_image参数指定为私有仓库镜像：

\--pod\_infra\_container\_image=registry.xxx.com/pause-amd64

然后重启kubelet服务

## 2、设置k8s的Secret ##

### k8s的Secret类型 ###

Kubernetes提供了Secret来处理敏感信息，目前Secret的类型有3种：

*  Opaque：使用base64编码存储信息，可以通过`base64 --decode`解码获得原始数据，因此安全性弱。
 *  kubernetes.io/dockerconfigjson：用于存储docker registry的认证信息，作用于Docker registry(nexus)，用户下载docker镜像认证使用。
 *  kubernetes.io/service-account-token：用于被 serviceaccount 引用。serviceaccout 创建时 Kubernetes 会默认创建对应的 secret。Pod 如果使用了 serviceaccount，对应的 secret 会自动挂载到 Pod 的 /run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount 目录中。

## 3、k8s的registry认证Secret ##

当pod从私用仓库拉取镜像时，k8s集群使用类型为`docker-registry`的Secret来提供身份认证，创建一个名为registry-key的Secret，执行如下命令：

$ kubectl delete secret registry-key  
$ kubectl -n k8s-dev create secret docker-registry registry-key-secret \\  
\--docker-server=registry.xxxx.com.com \\  
\--docker-username=registry-admin \\  
\--docker-password=registry-admin \\  
\--docker-email=xxxxx@qq.com

![20190620161049682.png][]  
  
注意 -n k8s-dev为指定命名空间，一般搭建k8s集群时，建议新建一个命名空间来隔离资源。  
检查Secret: kubectl get secret registry-key-secret  -o yaml

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ndWlzdS5ibG9nLmNzZG4ubmV0_size_16_color_FFFFFF_t_70 3][]

通过 base64 对 secret 中的内容解码：

![20190620162929231.png][]

也可以直接读取 ~/.dockercfg 的内容来创建：

$ kubectl create secret docker-registry registry-key-secret   --from-file="~/.dockercfg"

## 4、配置和部署Pod ##

imagePullSecrets标签指定拉取镜像时的身份验证信息

在创建 Pod 的时候，通过 imagePullSecrets 来引用registry-key-secret:指定拉取镜像时的身份验证信息

![20190620163410188.png][]

springboot-deployment.yml：

> apiVersion: v1  
> kind: Pod  
> metadata:  
>   name: springbootweb1  
> spec:  
>   containers:  
>     - name: springbootweb1  
>       image: registry.xxxx.com/springboot:latest  
>   imagePullSecrets:  
>     - name: registry-key-secret

![20190621111354238.png][]

## 问题 ##

--------------------

## 问题1：登陆出现401 Unauthorized ##

Error response from daemon: login attempt to https://registry.xxxx.com/v2/ failed with status: 401 Unauthorized

解决：Docker Bearer Token Realm可用：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ndWlzdS5ibG9nLmNzZG4ubmV0_size_16_color_FFFFFF_t_70 2][]

[Link 1]: https://guisu.blog.csdn.net/article/details/75151835
[docker_2_DockerFile]: https://guisu.blog.csdn.net/article/details/75195326
[docker_3_ _registry_Nexus3]: https://guisu.blog.csdn.net/article/details/75195327
[Link 2]: https://github.com/docker/docker-registry
[Link 3]: https://github.com/docker/distribution
[Link 4]: https://hub.docker.com/_/registry/
[20170718122934123]: /images/20220612/b420ac43c8294182bc8df54e85022c8f.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2hndWlzdQ_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20220612/9cd62656bfa545669e9d43562e0c6791.png
[http_192.168.10.50_18082]: http://192.168.10.50:8081/
[http_nexus.xxxxx.com_]: http://nexus2.tuling123.com
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ndWlzdS5ibG9nLmNzZG4ubmV0_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20220612/fffe235a766b4bebb94af28d7239a50f.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ndWlzdS5ibG9nLmNzZG4ubmV0_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: /images/20220612/0027348ea7e64801b0a37ac4ddd4be46.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ndWlzdS5ibG9nLmNzZG4ubmV0_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]: /images/20220612/3e599e3db8e542baab33ba4ace8438a5.png
[20190620141311553.png]: /images/20220612/6c088e1c3db34d9482e49a1b35e15337.png
[20190621103854319.png]: /images/20220612/dd7a37bdf30c4384a6c938e0c4fb601b.png
[20190621110337203.png]: /images/20220612/5dfd996be1584741a1bc386e3d9e34cf.png
[20190620161049682.png]: /images/20220612/965dcd983d214d61bea685979a6ed99f.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ndWlzdS5ibG9nLmNzZG4ubmV0_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]: /images/20220612/c9b9649178614000a04579eb0ce52b4c.png
[20190620162929231.png]: /images/20220612/abb9d1a13c9a4b8f81d772f50978ac51.png
[20190620163410188.png]: /images/20220612/daa01aebb0404f1887100a9b720c290a.png
[20190621111354238.png]: /images/20220612/99bebeca218748938fc345b75317f021.png