docker镜像仓库

前言

镜像，可以理解为将应用程序和运行环境打包成“应用模板”，是容器的上层抽象。容器是镜像的运行实例，启动时传入相应的参数，即可运行应用程序。二者的关系类似于代码中的“类和对象”。

要以容器的方式运行应用程序，需要先制作镜像，在镜像中指定应用程序的运行环境、启动方式等信息，然后生成镜像、上传到镜像仓库中。后续要运行这个应用程序时，就会从镜像仓库中拉取这个镜像、然后以容器的方式运行。只要操作系统支持容器运行，就可以运行这个应用程序，屏蔽了环境差异，使部署运行变得简洁。

镜像仓库可分为2种：

• 远程仓库：可以理解成云仓库、公有仓库，是由某个组织、公司维护的仓库，对互联网开放，所有人共享。如官方的仓库（https://docker.hub.com）； 
• 本地仓库：可以理解为公司的私有仓库，不对外开放。一般情况下只在公司内网中使用，用于加快镜像拉取速度、维护公司资产。

那么，镜像仓库如何搭建呢？

远程仓库

远程仓库，一般使用的是docker官方、云公司或可信组织提供的镜像服务，不需要我们自己搭建。所以只需要修改docker的配置文件即可。

仓库配置

通过修改/etc/docker/daemon.json文件，添加仓库地址，即可实现远程仓库访问，如：

{
  "registry-mirrors": ["https://docker.mirrors.ustc.edu.cn","https://docker.hub.com"],
  "insecure-registries": ["192.168.1.213:8086"],
}

参数说明：

registry-mirrors：    远程仓库

insecure-registries： 私有仓库，http访问

配置好后，需要重新载入配置使仓库生效：

systemctl daemon-reload

systemctl restart docker

 完成后再次查看docker详情：

[root@rbtnode1 ~]# docker info
Client:
 Debug Mode: false
 ……………………
 ##中间内容省略
 ……………………
 Labels:
 Experimental: false
 Insecure Registries:
  dockerhub.kubekey.local:5000
  127.0.0.0/8
 Registry Mirrors:
  https://docker.mirrors.ustc.edu.cn
  https://hub.docker.com/
 Live Restore Enabled: false

在“Registry Mirrors”中显示了刚刚添加的远程仓库地址。后续我们就可以执行“docker pull”或“docker run”拉取远程镜像到本地运行了。

注意事项

代理配置

在某些大型公司中由于存在网络限制，不允许我们直接访问外部地址，严重影响我们的工作效率，阻碍了我们的求知欲。这时，可以通过配置docker代理，来完成外部地址的访问。

说明：

有网络限制时，一般情况下公司都会提供代理服务器地址和认证的用户名、密码。

1、创建代理配置文件

#这个目录和文件可能不存在
$ mkdir -p  /etc/systemd/system/docker.service.d

$ cd /etc/systemd/system/docker.service.d
$ vi http-proxy.conf

2、http-proxy.conf中填写如下内容

Environment="HTTP_PROXY=http://用户名:密码@代理ip:端口号”
Environment="HTTPS_PROXY=https://用户名:密码@代理ip:端口号”

根据公司提供的代理服务器类型，选择性配置。

3、重载配置，重启容器

systemctl daemon-reload
systemctl restart docker

再执行 docker pull 就可以拉取镜像了。

磁盘规划

注意：

Docker 使用 /var/lib/docker 作为默认路径来存储所有 Docker 相关文件（包括镜像）。建议添加附加存储卷挂载到 /var/lib/docker 路径上。

当然，我们也可以通过修改 /etc/docker/daemon.json 文件，通过添加“graph”参数来修改Docker文件的存储路径，如：

此后拉取到的所有镜像文件和docker文件都会存储在/home/docker目录下:

自建仓库

为了拉取镜像更加方便快捷，我们可以创建本地仓库，先把远程镜像拉取到本地仓库中。然后在运行目标应用的容器时从本地仓库中获取镜像。

当只有一个节点时，我们可能体会不到这种方式的优势。当有系统中有2个以上的节点时，只需要拉取一次远程镜像，其余节点只需要从本地仓库中获取镜像即可，节省了流量和时间。

自建镜像仓库有两种类型：Registry和Harbor。

1. Registry是Docker自带的镜像仓库，部署运行非常简洁，非常适合在测试时使用。
2. Harbor是VMware公司开源的企业级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。Harbor在Docker公司开源的Registry 基础上，提供了图形管理UI、基于角色的访问控制(Role Based AccessControl)、AD/LDAP集成、以及审计日志(Auditlogging)等企业用户需求的功能

Registry是镜像仓库的基础服务，所以本文仅以Registry为例进行说明。

准备工作

由于访问Registry默认使用的是HTTPS协议，所以需要证书。这里我们使用自签证书：

mkdir -p certs

#自签证书
openssl req \
-newkey rsa:4096 -nodes -sha256 -keyout certs/domain.key \
-x509 -days 36500 -out certs/domain.crt

注意：

自签证书时，CN（Common Name）是镜像仓库的域名，如 dockerhub.kubekey.local。

一定要填写域名！

然后将这个域名填写到各主机的 /etc/hosts文件中。如：

创建仓库

执行如下命令拉取镜像，启动仓库：

docker run -d \
  --restart=always \
  --name registry \
  -v "$(pwd)"/certs:/certs \
  -v /home/dockerRegistry:/var/lib/registry \
  -e REGISTRY_HTTP_ADDR=0.0.0.0:443 \
  -e REGISTRY_HTTP_TLS_CERTIFICATE=/certs/domain.crt \
  -e REGISTRY_HTTP_TLS_KEY=/certs/domain.key \
  -p 443:443 \
  registry:2

参数解释：

  -v "$(pwd)"/certs:/certs，指定certs路径，使用上一步骤中生成的证书
  -v /home/dockerRegistry:/var/lib/registry，docker默认路径映射到主机的/home/dockerRegistry
  -e REGISTRY_HTTP_ADDR=0.0.0.0:443， 仓库的监听地址
  -e REGISTRY_HTTP_TLS_CERTIFICATE=/certs/domain.crt ，使用的证书
  -e REGISTRY_HTTP_TLS_KEY=/certs/domain.key，    使用的证书key
  -p 443:443，    内部端口映射

仓库验证

在certs上一级目录，执行如下指令测试仓库：

root@node-1:/home/dockerRegistry# curl --ssl --cacert `pwd`/certs/domain.crt https://dockerhub.kubekey.local/v2/_catalog
{"repositories":[]}

会以json格式返回仓库中的内容。（本例中，仓库为空）。

将远程镜像导入本地仓库

ssl访问

由于我们创建的仓库采用的https协议，所以在访问之前需要在客户端中配置docker的证书和key。复制“准备工作”步骤中的证书到指定目录，并使 Docker 信任该证书：

mkdir -p  /etc/docker/certs.d/dockerhub.kubekey.local

cp certs/domain.crt  /etc/docker/certs.d/dockerhub.kubekey.local/ca.crt

注意：

证书的路径与域名相关联。当你复制路径时，如果与上面设置的路径不同，请使用实际域名。

假设你的仓库开放的不是443端口，而是5000端口，那么在生成证书时，CN要写成：

dockerhub.kubekey.local:5000

这时，客户端的证书路径也需要按照域名来建设，如：

此时的ca.crt要放在 dockerhub.kubekey.local:5000 这个目录下。

非ssl访问

如果嫌ssl访问麻烦，我们也可以简洁一点，采用“不安全”的方式访问仓库。只需要在docker的配置文件中加入insecure-registries的配置即可：

说明：这里本地仓库的监听端口是5000。如果是443端口，就可以写：

"insecure-registries": ["dockerhub.kubekey.local"],

重载配置、重启容器后，就可以畅快操作本地仓库了。 

导入镜像

将远程镜像导入本地仓库（这里以及后面的步骤都以 dockerhub.kubekey.local:5000 这个仓库为例）需要如下几个步骤：

1、拉取远程镜像到本地，这里以redis为例：

docker pull redis:5.0.14-alpine

2、给镜像重新打tag：

docker tag redis:5.0.14-alpine dockerhub.kubekey.local:5000/library/redis:5.0.14-alpine

3、推送到本地仓库

docker push dockerhub.kubekey.local:5000/library/redis:5.0.14-alpine

这时，就可以在镜像仓库主机上的/home/dockerRegistry路径下，看到对应的目录：

 注意：

镜像仓库的目录（运行时指定）跟docker的目录（默认是/var/lib/docker）是相互独立的，镜像互不相干。

使用本地仓库镜像

上述步骤都完成后，就可以通过域名使用本地镜像了。在已经配置好环境（hosts文件、docker配置文件）的机器上执行：

docker run dockerhub.kubekey.local:5000/library/redis:5.0.14-alpine

域名不可少。

删除镜像的常用命令

当镜像被打过tag后，就不能使用IMAGE_ID来删除镜像了，会报错：有关联的镜像存在。我们需要先将tag后的镜像删掉，才能删除原始镜像。

这里教大家一个批量删除的方法：

docker rmi $(docker images|grep dockerhub.kubekey.local|awk '{a=$1":"$2;print a}')

如，镜像仓库包含如下镜像：​​​​​​​

EvilstardeMacBook-Pro:images evilstar$ docker images
REPOSITORY                                                      TAG       IMAGE ID       CREATED         SIZE
dockerhub.kubekey.local:5000/quay.io/prometheus/prometheus      v2.34.0   e3cf894a63f5   2 weeks ago     205MB
quay.io/prometheus/prometheus                                   v2.34.0   e3cf894a63f5   2 weeks ago     205MB
dockerhub.kubekey.local:5000/quay.io/prometheus/node-exporter   v1.3.0    95ff6611a45b   4 months ago    20.9MB
quay.io/prometheus/node-exporter                                v1.3.0    95ff6611a45b   4 months ago    20.9MB
prom/pushgateway                                                v1.4.2    a0ebc6b7eba3   5 months ago    19.9MB
dockerhub.kubekey.local:5000/prom/pushgateway                   v1.4.2    a0ebc6b7eba3   5 months ago    19.9MB

想删除包含“dockerhub.kubekey.local” 标签的镜像，就可以执行上面的命令。

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写在最后

本文介绍了docker镜像/仓库的概念、远程仓库和本地仓库的差异、Harbor和Registry的不同，以及本地仓库的简易搭建方法。帮助大家深入了解镜像仓库的使用以及注意事项。