Kubernetes使用Harbor作为私有镜像仓库

概述

Harbor使用了基于角色的访问控制策略，当从Harbor中拉去镜像的时候，首先要进行身份认证，认证通过后才可以拉取镜像。在命令行模式下，需要先执行docker login，登陆成功后，才可以docker pull。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Harbor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Harbor作为kubernetes的镜像仓库。

测试

首先在安装docker的服务器上docker login登录镜像服务器，看是否可以正常拉取镜像。

当看到输出Login Succeeded时，则登录成功了。

$ docker login registry.harbor.com
Username: admin
Password: xxxxxx
WARNING! Your password will be stored unencrypted in /root/.docker/config.json.
Configure a credential helper to remove this warning. See
https://docs.docker.com/engine/reference/commandline/login/#credentials-store

Login Succeeded

实现探索

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

# cat /root/.docker/config.json
"auths": {
"reg.skycloud.com": {
"auth": "YWRtaW46cGFzc3dvcmQ="
  }
}

这里的内容就是docker daemon用来与docker registry进行认证的，其中，reg.skycloud.com是docker registry server的地址，auth部分是加密后的认证信息，格式为：username：password，当输入命令docker pull的时候，docker daemon会获取该文件中的信息，并将auth部分的信息携带在请求的头部向docker registry server发送请求，docker registry server对请求认证通过后，就可以开始拉取镜像了，这部分的交互细节请参阅《从源码看Docker Registry v2中的Token认证实现机制》。那么如何使kubernetes通过docker registry的认证来获取镜像呢？通过翻阅kubernetes的相关文档，我们发现，kubernetes提供了2个对象：secret和serviceAccount，我们先来看下官方给出的定义：

      secret：是一个保存少量诸如密码，token等敏感数据的对象，采用secret方式保存可以获取更好的控制力和减少敏感数据意外暴露的风险。secret对象的用途有：作为文件挂载到容器中或者是在kubelet拉取镜像时使用。

      serviceAccount：为运行在pod中的进程提供身份信息。

看到了吗，kubernetes已经告诉了我们问题的答案。没错，使用secret和serviceAccount就可以实现kubernetes在创建pod的时候通过docker registry server的认证来拉取镜像。下面我们看下如何来使用这2个对象。

创建secret

kubectl create secret docker-registry registry-secret \
	--namespace=test \
	--docker-server=registry.harbor.com \
	--docker-username=admin \
	--docker-password=7uzsaffq2g3c

其中，
docker-server 为通过docker login登陆时输入的地址
docker-username 为登陆时的账号
docker-password 为登陆时的密码
docker-email 为注册的账号时的邮箱地址

创建成功后，我们看一下secret的内容：

$ kubectl get -n test secret/registry-secret -o yaml
apiVersion: v1
data:
  .dockerconfigjson: eyJhdXRocyI6dsfafljlsdklgjwgmcuY29tIjp7InVzZXJuYW1lIjoiYWRtaW4iLCJwgsrwf35gs5gdsdy59GR1FRTENuWlJzIiwiYXV0aCI6gsdgsgsdgWcDBZbmRVVDBaSFVWRk1RMjVhVW5NPSJ9fX0=
kind: Secret
metadata:
  creationTimestamp: 2019-07-26T07:19:41Z
  name: registry-secret
  namespace: test
  resourceVersion: "59037840"
  selfLink: /api/v1/namespaces/test/secrets/registry-secret
  uid: bc33245c-af75-11e9-9f72-000c29eaaf2a
type: kubernetes.io/dockerconfigjson

其中的type必须是：kubernetes.io/dockerconfigjson

在pod中使用

  spec:
    imagePullSecrets:
    - name: registry-secret

让Harbor为kubernetes提供镜像服务

首先在Harbor中创建创建用户，项目，将项目设置为私有，将创建的用户加入到项目中，设置用户的角色为开发者或者为项目管理员。确保该账户具有拉取该仓库镜像的权限。

其次，按照上述的方式创建secret和serviceAccount，其中secret中的用户名、密码和邮箱地址信息为在Harbor中创建的用户的信息。

这样配置后就可以让kubernetes从Harbor拉取镜像了。

总结

Harbor提供了基于角色的访问控制机制，并通过项目来对镜像进行组织和访问权限的控制。kubernetes中通过namespace来对资源进行隔离，在企业级应用场景中，通过将两者进行结合可以有效将kubernetes使用的镜像资源进行管理和访问控制，增强镜像使用的安全性。尤其是在多租户场景下，可以通过租户、namespace和项目相结合的方式来实现对多租户镜像资源的管理和访问控制。