局域網內部署 Docker Registry

在局域網內部署 Docker Registry 可以極大的提升平時 pull、push 鏡像的速度,從而縮短自動化操作的過程。同時也可以緩解帶寬不足的問題,真是一舉多得。本文將從創建單機的 Docker Registry 開始,逐步完成局域網內可用的 Docker Registry 的創建,並重點解釋如何使用 IP 地址訪問 Registry 的方法。

注意,本文假設你已經在使用的 OS 中安裝了 docker 引擎。

創建本機使用的 Docker Registry

這是一個非常簡單的過程,簡單到只需要運行一個 docker 容器就可以了:

$ docker run -d -p 5000:5000 --restart=always --name registry \-v `pwd`/registry:/var/lib/registry \
registry:2

查看一下 5000 端口是否已被監聽:

看起來還不錯,讓我們向本地的 Registry 中推送一個鏡像試試。
先找個鏡像,打上自己的 tag:

$ docker pull ubuntu
$ docker tag ubuntu localhost:5000/myubuntu:20170520

從上圖我們可以看到,兩個鏡像完全是一樣的,只不過我們創建的 tag 名稱不一樣而已。
接下來把鏡像 push 到本地的 Registry 中:

$ docker push localhost:5000/myubuntu:20170520

上圖顯示 push 操作成功了,那再看看文件系統發生了什麼變化:

在我們掛載的 ~/registry 目錄的子目錄中出現了保存鏡像 myubuntu 的目錄,在這個目錄下保存了鏡像相關的數據。
最後我們看看能不能從自己的庫中 pull 鏡像。先把本地的鏡像 localhost:5000/myubuntu:20170520 刪除掉:

$ docker rmi localhost:5000/myubuntu:20170520

然後從本地的庫中 pull 鏡像:

$ docker pull localhost:5000/myubuntu:20170520

是不是 pull 操作已經成功啦!

創建局域網內可用的 Docker Registry

前面創建的 Registry 可以在局域網內使用嗎?我們來做個試驗。
運行 Registry 的機器 IP 爲:192.168.171.156,我們在局域網中的另一臺機器上創建 tag 並執行推送命令:

推送失敗了!原因是爲了保證安全,跨機的鏡像推送操作默認採用的都是 https 協議。也就是說,爲了在局域網內使用 Docker Registry, 我們必須配置 https 版的 Registry 服務器。

選擇通過 IP 地址訪問 registry

由於種種原因,筆者無法爲這臺 Docker Registry Server 提供一個有效的域名。好在它的 IP 地址是固定的,因此決定通過 IP 地址來訪問這臺 Registry 服務器。假設這臺機器的 IP 地址爲:10.32.2.140,下面的描述都以此 IP 地址爲例。

創建自簽名的證書

既然是在局域網中使用,因此不會大動干戈的去購買 https 證書,自己生成一個自簽名的就足夠了。但這也存在一個缺點,就是需要在作爲客戶端的 docker daemon 中安裝這個根證書,本文的稍後部分會介紹這一步驟。

在 ubuntu 系統中,下面的命令會在 dcerts 目錄下生成祕鑰和自簽名的證書:

openssl req \    -newkey rsa:4096 -nodes -sha256 \    -keyout dcerts/domain.key \    -x509 -days 356 \    -out dcerts/domain.crt

注意,在執行此命令前需要在當前目錄下創建 dcerts 目錄。此命令的細節本文就不解釋了,有興趣的同學去查 openssl 命令的幫助文檔。

生成證書時,openssl 要求我們輸入相關的信息。比如地域和公司、部門的信息。比較重要的是 Common Name,如果你是要爲某個域名生成證書,那麼這裏就應該是你的域名。我們使用的是 IP 地址,所以我就想當然的把 IP 地址放在了這裏。很遺憾的是這並不正確!如果拿此時生成的證書去配置 Docker Registry,我們將無法完成 pull/push 操作。配置的 Registry 根本無法在局域網中使用。
此處是一個很隱晦的 openssl 配置問題,當我們使用 IP 地址作爲訪問服務器的名稱時就會碰到。解決的方法也很簡單,就是在生成證書的配置文件中指定 subjectAltName 。打開文件 /etc/ssl/openssl.cnf,在 [v3_ca] 節點添加配置項:
subjectAltName = IP:10.32.2.140

保存並退出,然後重新執行上面生成證書的命令。

運行 https 版的 Registry

有了前面創建的證書,我們就可以運行新版的 Registry 了:

複製代碼

$ docker run -d -p 5000:5000 \    --restart=always \    --name registry \    -v `pwd`/dstorage:/var/lib/registry \    -v `pwd`/dcerts:/certs \    -e REGISTRY_HTTP_TLS_CERTIFICATE=/certs/domain.crt \    -e REGISTRY_HTTP_TLS_KEY=/certs/domain.key \
    registry:2

複製代碼

命令中我們把證書所在的目掛載到了容器的 /certs 目錄。然後分別指定了容器的環境變量 REGISTRY_HTTP_TLS_CERTIFICATE 和 REGISTRY_HTTP_TLS_KEY,這兩個環境變量會引用我們常見的祕鑰文件和證書文件。
好了,到目前爲止新版的 Docker Registry 已經可以提供服務了。

在 client 端設置根證書

爲了快速、方便和省錢,我們沒有去購買商業版的證書。這種方式的弊端是:必須把我們生成的根證書安裝到每一個需要訪問 Registry 服務器的客戶端上。具體做法如下:
把前面生成的證書文件 dcerts/domain.crt 複製到需要訪問 Registry 服務器的機器上。放到目錄 /etc/docker/certs.d/10.32.2.140:5000/ 中,並重命名爲 ca.crt。當然這個目錄需要你自己創建。最後重新啓動 docker 服務:

$ sudo systemctl restart docker.service        // 不同的系統重啓服務的命令可能不一樣。

終於大功告成了,讓我們往 Registry 中推送一個鏡像吧:

看,redis:3.2 已經被 tag 爲 10.32.2.140:5000/myredis:20170520,並推送到了局域網中的 Docker Registry Server 中。
爲了驗明正身,我們還是到 10.32.2.140 上去看一下文件存儲的狀態:

從這張圖中我們可以看到,myredis:20170520 真的已經被 Registry 保存到文件系統中了。


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