搭建 Docker 私有化仓库是一个非常重要的实践，它能够帮助你安全地存储和管理 Docker 镜像，而无需将其发布到公共 Docker Hub。通过使用私有化仓库，你可以：
- 提高安全性：镜像存储在受控的环境中。
- 提升效率：在公司网络内传输镜像，速度更快。
- 实现自动化：配合 CI/CD 系统实现自动镜像管理。
本文将详细介绍如何在不同环境下搭建 Docker 私有化仓库，并提供配置和优化建议。
一、Docker 私有化仓库的基本原理
Docker 私有化仓库（也称为 Docker Registry）是一种允许用户存储和分发 Docker 镜像的软件应用。Docker 官方提供了一个开源的 Docker Registry 镜像，可以在本地或服务器上轻松运行。
Registry 与 Repository
- Registry：是存储和管理 Docker 镜像的服务。
- Repository：是 Registry 中具体的一个镜像集合，比如
nginx。
镜像标签
- Tag：是一个指向镜像的标签，如
nginx:latest。
二、搭建 Docker 私有化仓库
方法一：使用 Docker 官方 Registry 镜像
Docker 官方提供了一个开源的 Docker Registry 镜像，可以直接使用。
1. 拉取并运行官方 Registry 镜像
首先，拉取官方 Registry 镜像并运行：
docker pull registry:2
运行私有化仓库：
docker run -d -p 5000:5000 --name my-registry registry:2
-d：后台运行容器。-p 5000:5000：将主机的 5000 端口映射到容器的 5000 端口。--name my-registry：为容器命名为my-registry。
2. 推送镜像到私有化仓库
将本地镜像推送到私有化仓库：
给镜像打标签：
docker tag <IMAGE_ID> localhost:5000/my-image:latest
例如：
docker tag ubuntu:latest localhost:5000/ubuntu:latest
推送镜像到私有仓库：
docker push localhost:5000/ubuntu:latest
3. 从私有化仓库拉取镜像
在其他 Docker 主机上，从私有化仓库拉取镜像：
docker pull localhost:5000/ubuntu:latest
注意：在其他机器上访问私有仓库时，需要将 localhost 替换为私有仓库所在机器的 IP 地址或域名。
4. 验证仓库中的镜像
使用 curl 验证仓库中存储的镜像：
curl http://localhost:5000/v2/_catalog
返回结果：
{
"repositories": [
"ubuntu"
]
}
5. 使用 docker-compose 启动私有仓库
你可以使用 docker-compose 来简化启动过程：
version: '3'
services:
registry:
image: registry:2
ports:
- "5000:5000"
volumes:
- ./data:/var/lib/registry
运行 docker-compose：
docker-compose up -d
方法二：使用 Harbor 搭建企业级私有仓库
Harbor 是一个开源的企业级 Docker Registry，提供更丰富的功能，如用户管理、访问控制、镜像复制等。
1. 安装 Docker 和 Docker Compose
确保你的系统上已经安装了 Docker 和 Docker Compose。
2. 下载 Harbor 安装包
访问 Harbor 官方下载页面 下载最新版本。
wget https://github.com/goharbor/harbor/releases/download/v2.9.0/harbor-online-installer-v2.9.0.tgz
解压安装包：
tar xzvf harbor-online-installer-v2.9.0.tgz cd harbor
3. 配置 Harbor
在 harbor 目录下，有一个 harbor.yml 配置文件。根据需要进行配置：
hostname: reg.mycompany.com # 修改为你的域名或IP https: port: 443 certificate: /your/certificate/path private_key: /your/private/key/path harbor_admin_password: Harbor12345 # 设置管理员密码
注意：确保使用正确的域名和证书路径。可以通过 Let’s Encrypt 获取免费 SSL 证书。
4. 安装和启动 Harbor
执行以下命令安装和启动 Harbor：
./install.sh
启动 Harbor 服务：
docker-compose up -d
5. 访问 Harbor Web UI
在浏览器中访问 https://reg.mycompany.com，使用配置的管理员账户登录，默认用户名为 admin，密码为配置文件中设置的 harbor_admin_password。
6. 推送镜像到 Harbor
登录 Harbor：
docker login reg.mycompany.com
给镜像打标签：
docker tag <IMAGE_ID> reg.mycompany.com/myproject/my-image:latest
推送镜像到 Harbor：
docker push reg.mycompany.com/myproject/my-image:latest
7. 从 Harbor 拉取镜像
在其他机器上，登录 Harbor 并拉取镜像：
docker login reg.mycompany.com docker pull reg.mycompany.com/myproject/my-image:latest
方法三：使用 GitLab Container Registry
GitLab 提供了集成的 Container Registry，可以作为私有化 Docker 仓库使用。
1. 安装 GitLab
参考 GitLab 官方文档 安装 GitLab。
2. 启用 Container Registry
编辑 GitLab 配置文件 /etc/gitlab/gitlab.rb，启用 Registry：
registry_external_url 'https://registry.mycompany.com'
重新配置 GitLab：
gitlab-ctl reconfigure
3. 登录 GitLab Container Registry
docker login registry.mycompany.com
4. 推送镜像到 GitLab Container Registry
给镜像打标签：
docker tag <IMAGE_ID> registry.mycompany.com/mygroup/myproject/my-image:latest
推送镜像：
docker push registry.mycompany.com/mygroup/myproject/my-image:latest
5. 从 GitLab Container Registry 拉取镜像
docker pull registry.mycompany.com/mygroup/myproject/my-image:latest
三、配置私有化仓库的安全性
1. 使用 HTTPS 保护传输
在生产环境中，强烈建议为 Docker 私有化仓库配置 HTTPS，以保护数据传输安全。
生成自签名证书
使用 openssl 生成自签名证书：
mkdir -p certs openssl req -newkey rsa:4096 -nodes -sha256 -keyout certs/domain.key -x509 -days 365 -out certs/domain.crt
生成过程会提示输入信息，如下所示：
Country Name (2 letter code) [AU]:CN State or Province Name (full name) [Some-State]:Guangdong Locality Name (eg, city) []:Shenzhen Organization Name (eg, company) [Internet Widgits Pty Ltd]:My Company Organizational Unit Name (eg, section) []:IT Common Name (e.g. server FQDN or YOUR name) []:localhost Email Address []:admin@example.com
将证书挂载到容器中：
docker run -d -p 5000:5000 --name my-registry \ -v `pwd`/certs:/certs \ -e REGISTRY_HTTP_TLS_CERTIFICATE=/certs/domain.crt \ -e REGISTRY_HTTP_TLS_KEY=/certs/domain.key \ registry:2
2. 配置认证访问
Docker 私有化仓库支持使用基础认证（Basic Auth）保护访问。
创建用户和密码文件
使用 htpasswd 创建用户和密码文件：
apt-get install apache2-utils -y htpasswd -cB htpasswd myuser
myuser：用户名。- 你会被提示输入密码并确认。
启动带认证的 Registry
将认证文件挂载到容器中：
docker run -d -p 5000 :5000 --name my-registry \ -v `pwd`/certs:/certs \ -v `pwd`/auth:/auth \ -e "REGISTRY_AUTH=htpasswd" \ -e "REGISTRY_AUTH_HTPASSWD_REALM=Registry Realm" \ -e REGISTRY_AUTH_HTPASSWD_PATH=/auth/htpasswd \ -e REGISTRY_HTTP_TLS_CERTIFICATE=/certs/domain.crt \ -e REGISTRY_HTTP_TLS_KEY=/certs/domain.key \ registry:2
3. 配置防火墙
为确保私有化仓库的安全性，建议配置防火墙规则，仅允许特定的 IP 或子网访问仓库。
# 允许 192.168.1.0/24 子网访问 iptables -A INPUT -p tcp -s 192.168.1.0/24 --dport 5000 -j ACCEPT # 拒绝其他 IP 访问 iptables -A INPUT -p tcp --dport 5000 -j DROP
四、管理和监控私有化仓库
1. 查看仓库中的镜像
使用 curl 查看仓库中的镜像：
curl -u myuser:mypassword https://localhost:5000/v2/_catalog
2. 查看镜像标签
查看指定镜像的标签：
curl -u myuser:mypassword https://localhost:5000/v2/<repository>/tags/list
例如：
curl -u myuser:mypassword https://localhost:5000/v2/ubuntu/tags/list
3. 删除镜像
删除指定镜像的标签：
curl -X DELETE -u myuser:mypassword https://localhost:5000/v2/<repository>/manifests/<digest>
获取 digest：
curl -u myuser:mypassword -I -H "Accept: application/vnd.docker.distribution.manifest.v2+json" \ https://localhost:5000/v2/<repository>/manifests/<tag>
例如：
curl -u myuser:mypassword -I -H "Accept: application/vnd.docker.distribution.manifest.v2+json" \ https://localhost:5000/v2/ubuntu/manifests/latest
4. 配置镜像清理策略
定期清理不再使用的镜像和标签，节省存储空间。可以使用 Registry GC 工具。
停止 Registry：
docker stop my-registry
运行垃圾回收：
docker run --rm -v /var/lib/registry:/var/lib/registry registry:2 garbage-collect /etc/docker/registry/config.yml
重启 Registry：
docker start my-registry
5. 使用监控工具
可以使用 Prometheus 和 Grafana 监控 Registry 的性能和使用情况。
五、常见问题和解决方案
1. Docker 客户端无法连接私有仓库
- 检查私有仓库的网络配置和防火墙规则。
- 确保使用正确的域名或 IP 地址。
- 如果使用自签名证书，确保客户端信任该证书。
2. 推送镜像失败
- 检查用户权限和认证配置。
- 检查仓库的存储空间是否已满。
- 确保 Docker 客户端版本与 Registry 版本兼容。
3. 镜像拉取速度慢
- 使用 CDN 或镜像加速服务。
- 配置缓存代理，减少重复下载。
总结
通过本文的介绍，你应该已经掌握了搭建 Docker 私有化仓库的基本步骤和配置方法。无论是使用官方的 Docker Registry 镜像，还是更强大的 Harbor 或 GitLab Container Registry，私有化仓库都能为你的镜像管理带来更高的安全性和效率。
