Docker Registry

Posted 2021-03-13 cjsblog

1. 理解Registry

一个registry是一个存储和内容交付系统，其中维护着若干命名的Docker镜像，这些镜像有不同的标记版本。（例如：有一个镜像名字叫 hello/world，它有两个tags分别是2.0和2.1）

用户通过使用 docker push 和 docker pull 命令与 registry 进行交互。（例如：docker pull registry-1.docker.io/hello/world:2.1）

A registry is a storage and content delivery system, holding named Docker images, available in different tagged versions.
Users interact with a registry by using docker push and pull commands.

前面说了，registry是一个存储系统，它存储的是Docker镜像。那么，镜像到底存到哪里呢？存储本身委托给驱动程序。默认的存储驱动程序是本地posix文件系统，还支持其它基于云的存储驱动程序，例如 Aliyun OSS

由于保护对托管映像的访问至关重要，因此Registry本身支持TLS和基本身份验证。

1.1. 理解镜像命名

docker pull ubuntu 指示docker从官方Docker Hub中拉取一个名字叫ubuntu的镜像。这条命令其实是docker pull docker.io/library/ubuntu的简写

docker pull myregistrydomain:port/foo/bar 指示docker拉取位于myregistrydomain:port的镜像foo/bar 

1.2. 用例

运行你自己的Registry是与CI/CD系统集成并对其进行补充的绝佳解决方案。在典型的工作流程中，对源版本控制系统的提交将触发在CI系统上的构建，如果构建成功，则将新镜像推送到你的Registry。然后，来自Registry的通知将触发在暂存环境上的部署，或者通知其它系统有一个新镜像可用。

如果要在大型计算机集群上快速部署新镜像，它也是必不可少的组件。

这也是在隔离的网络中分发镜像的最佳方法。 

2. 部署一个registry server

# Run a local registry
docker run -d -p --restart=always --name registry registry:2

2.1. Copy an image from Docker Hub to your registry

你可以从Docker Hub上拉取一个镜像，并把它推送到你自己的Registry上。下面的例子中，从Docker Hub上拉取镜像ubuntu:16.04，并将其重新打标记为my-ubuntu，然后将其推送到本地registry，最后，再将ubuntu:16.04和my-ubuntu删除。

# 1. Pull the ubuntu:16.04 image from Docker Hub
docker pull ubuntu:16.04

# 2. Tag the image as localhost:5000/my-ubuntu
#   (注意，当tag的第一部分是主机名和端口时，push时Docker会将其解释为registry的位置）
docker tag ubuntu:16.04 localhost:5000/my-ubuntu

# 3. Push the image to the local registry running at localhost:5000
docker push localhost:5000/my-ubuntu

# 4. Remove the locally-cached ubuntu:16.04 and localhost:5000/my-ubuntu images, so that you can test pulling the image from your registry. This does not remove the localhost:5000/my-ubuntu image from your registry.
docker image remove ubuntu:16.04
docker image remove localhost:5000/my-ubuntu

# 5. Pull the localhost:5000/my-ubuntu image from your local registry
docker pull localhost:5000/my-ubuntu 

停止本地registry

# stop the registry
docker container stop registry
# remove the container
docker container stop registry && docker container rm -v registry

3. 基本配置

为了配置container，可以给docker run命令指定额外的选项参数 

# 自动重启registry
# -p选项的值，第一个是主机端口，第二个是容器端口。在容器中，registry默认监听端口是5000
docker run -d -p 5000:5000 --restart=always --name registry registry:2
# 自定义存储位置
docker run -d -p 5000:5000 --restart=always --name registry -v /mnt/registry:/var/lib/registry registry:2

3.1. 运行一个外部可访问的registry

运行一个仅在本地主机上可访问的registry没有什么用处，为了使你的registry可供外部主机访问，必须首先使用TLS保护registry。

下面是一个将registry作为服务来运行的例子：

首先，获得一个证书

假设你的registry的URL是https://myregistry.domain.com/，同时假设的DNS，路由和防火墙设置允许通过端口443访问registry的主机，再假设你已经从CA那里获得一个证书。

那么，接下来

创建一个certs目录

从CA那里复制.crt和.key文件到certs目录，假设分别重命名为domain.crt和domain.key

重启registry，将其指向使用TLS证书

docker run -d 
     --restart=always 
     --name registry 
     -v "$(pwd)"/certs:/certs 
     -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 

现在Docker客户端就可以通过registry的外网地址进行pull和push了

docker pull ubuntu:16.04
docker tag ubuntu:16.04 myregistry.domain.com/my-ubuntu
docker push myregistry.domain.com/my-ubuntu
docker pull myregistry.domain.com/my-ubuntu

将registry作为一个服务运行

与独立容器相比，swarm services具有多个优点。它们使用声明式模型，这意味着你定义了所需的状态，而Docker则将服务保持在该状态。服务提供了自动负载平衡扩展，并具有控制服务分配的能力以及其他优势。服务还允许你秘密存储敏感数据，例如TLS证书。 

下面这个例子将registry作为单副本服务启动，可以在端口80上的任何群集节点上访问该registry，并假定使用的是与前面示例相同的TLS证书。

# 首先，保存TLS证书和key作为secret
docker secret create domain.crt certs/domain.crt
docker secret create domain.key certs/domain.key

# 接下来，将你想要在上面允许registry的node添加一个标签
docker node update --label-add registry=true node1

# 再接着，创建一个服务，并授权它可以访问两个secret，并将其限制为仅在标签为registry=true的节点上运行
docker service create 
     --name registry 
     --secret domain.crt 
     --secret domain.key 
     --constraint ‘node.labels.registry==true‘ 
     --mount type=bind,src=/mnt/registry,dst=/var/lib/registry 
     -e REGISTRY_HTTP_ADDR=0.0.0.0:443 
     -e REGISTRY_HTTP_TLS_CERTIFICATE=/run/secrets/domain.crt 
     -e REGISTRY_HTTP_TLS_KEY=/run/secrets/domain.key 
     --publish published=443,target=443 
     --replicas 1 
     registry:2

现在你可以在任何swarm节点的443端口上访问服务。Docker会将请求发送到运行该服务的节点。 

4. 文档

# 启动registry
docker run -d -p 5000:5000 --name registry registry:2
# 从Docker Hub上拉取镜像
docker pull ubuntu
# 给镜像打tag
docker image tag ubuntu localhost:5000/myfirstimage
# 推送至你自己的registry
docker push localhost:5000/myfirstimage
# 再次从你自己的registry拉取镜像
docker pull localhost:5000/myfirstimage
# 停止registry并删除所有数据
docker container stop registry && docker container rm -v registry

https://docs.docker.com/registry/introduction/

https://docs.docker.com/registry/deploying/