014.Docker Harbor+Keepalived+LVS+共享存储高可用架构

一 多Harbor高可用介绍

共享后端存储是一种比较标准的方案，将多个Harbor实例共享同一个后端存储，任何一个实例持久化到存储的镜像，都可被其他实例中读取。通过前置LB组件，如Keepalived，可以分流到不同的实例中去处理，从而实现负载均衡，也避免了单点故障，其架构图如下：

方案说明:

共享存储：Harbor的后端存储目前支持AWS S3、Openstack Swift, Ceph等，本实验环境采用NFS；

共享Session：harbor默认session会存放在redis中，可将redis独立出来，从而实现在不同实例上的session共享，独立出来的redis也可采用redis sentinel或者redis cluster等方式来保证redis的高可用性，本实验环境采用单台redis；

数据库高可用：MySQL多个实例无法共享一份mysql数据文件，可将harbor中的数据库独立出来。让多实例共用一个外部数据库，独立出来的mysql数据库也可采用mysqls cluster等方式来保证mysql的高可用性，本实验环境采用单台mysql。

二 正式部署

2.1 前期准备

 

节点	IP地址	备注
docker01	172.24.8.111	Docker harbor node01
docker02	172.24.8.112	Docker harbor node02
docker03	172.24.8.113	mysql+redis节点
docker04	172.24.8.114	Docker客户端，用于测试仓库
nfsslb	172.24.8.71	共享nfs存储节点 Keepalived节点 VIP地址：172.24.8.200/32
slb02	172.24.8.72	Keepalived节点 VIP地址：172.24.8.200/32

 

架构示意图：

前置配置：

• docker、docker-compose安装（见《009.Docker Compose基础使用》）；
• ntp时钟同步（建议项）；
• 相关防火墙-SELinux放通或关闭；
• nfsslb和slb02节点添加解析：echo "172.24.8.200 reg.harbor.com" >> /etc/hosts

2.2 创建nfs

 [root@nfsslb ~]# yum -y install nfs-utils*
 [root@nfsslb ~]# mkdir /myimages		#用于共享镜像
 [root@nfsslb ~]# mkdir /mydatabase		#用于存储数据库数据
 [root@nfsslb ~]# echo -e "/dev/vg01/lv01 /myimages ext4 defaults 0 0\n/dev/vg01/lv02 /mydatabase ext4 defaults 0 0">> /etc/fstab
 [root@nfsslb ~]# mount -a
 [root@nfsslb ~]# vi /etc/exports
 /myimages 172.24.8.0/24(rw,no_root_squash)
 /mydatabase 172.24.8.0/24(rw,no_root_squash)
 [root@nfsslb ~]# systemctl start nfs.service
 [root@nfsslb ~]# systemctl enable nfs.service

 

注意：nfsserver节点采用独立LVM磁盘作为nfs挂载目录，并配置相应共享目录，更多nfs配置见——NFS《004.NFS配置实例》。

2.3 挂载nfs

 root@docker01:~# apt-get -y install nfs-common
 root@docker02:~# apt-get -y install nfs-common
 root@docker03:~# apt-get -y install nfs-common

 root@docker01:~# mkdir /data
 root@docker02:~# mkdir /data

 root@docker01:~# echo "172.24.8.71:/myimages /data nfs defaults,_netdev 0 0">> /etc/fstab
 root@docker02:~# echo "172.24.8.71:/myimages /data nfs defaults,_netdev 0 0">> /etc/fstab
 root@docker03:~# echo "172.24.8.71:/mydatabase /database nfs defaults,_netdev 0 0">> /etc/fstab

 root@docker01:~# mount -a
 root@docker02:~# mount -a
 root@docker03:~# mount -a

 root@docker03:~# mkdir -p /database/mysql
 root@docker03:~# mkdir -p /database/redis

 

2.4 部署外部mysql-redis

 root@docker03:~# mkdir docker_compose/
 root@docker03:~# cd docker_compose/
 root@docker03:~/docker_compose# vi docker-compose.yml
 version: '3'
 services:
   mysql-server:
     hostname: mysql-server
     restart: always
     container_name: mysql-server
     image: mysql:5.7
     volumes:
       - /database/mysql:/var/lib/mysql
     command: --character-set-server=utf8
     ports:
       - '3306:3306'
     environment:
       MYSQL_ROOT_PASSWORD: x19901123
 #    logging:
 #      driver: "syslog"
 #      options:
 #        syslog-address: "tcp://172.24.8.112:1514"
 #        tag: "mysql"
   redis:
     hostname: redis-server
     container_name: redis-server
     restart: always
     image: redis:3
     volumes:
       - /database/redis:/data
     ports:
       - '6379:6379'
 #    logging:
 #      driver: "syslog"
 #      options:
 #        syslog-address: "tcp://172.24.8.112:1514"
 #        tag: "redis"

 

提示：因为log容器为harbor中服务，当harbor暂未部署时，需要注释相关配置，harbor部署完毕后取消注释，然后重新up一次即可。

 root@docker03:~/docker_compose# docker-compose up -d
 root@docker03:~/docker_compose# docker-compose ps		#确认docker是否up
 root@docker03:~/docker_compose# netstat -tlunp			#确认相关端口是否启动

 

2.5 下载harbor

 root@docker01:~# wget https://storage.googleapis.com/harbor-releases/harbor-offline-installer-v1.5.4.tgz
 root@docker01:~# tar xvf harbor-offline-installer-v1.5.4.tgz

 

提示：docker02节点参考如上操作即可。

2.6 导入registry表

 root@docker01:~# apt-get -y install mysql-client
 root@docker01:~# cd harbor/ha/
 root@docker01:~/harbor/ha# ll

 

 root@docker01:~/harbor/ha# mysql -h172.24.8.113 -uroot -p
 mysql> set session sql_mode='STRICT_TRANS_TABLES,ERROR_FOR_DIVISION_BY_ZERO,NO_AUTO_CREATE_USER,NO_ENGINE_SUBSTITUTION';					#必须修改sql_mode
 mysql> source ./registry.sql			#导入registry数据表至外部数据库。
 mysql> exit

 

提示：只需要导入一次即可。

2.7 修改harbor相关配置

 root@docker01:~/harbor/ha# cd /root/harbor/
 root@docker01:~/harbor# vi harbor.cfg				#修改harbor配置文件
 hostname = 172.24.8.111
 db_host = 172.24.8.113
 db_password = x19901123
 db_port = 3306
 db_user = root
 redis_url = 172.24.8.113:6379
 root@docker01:~/harbor# vi prepare
 empty_subj = "/C=/ST=/L=/O=/CN=/"
 修改如下：
 empty_subj = "/C=US/ST=California/L=Palo Alto/O=VMware, Inc./OU=Harbor/CN=notarysigner"
 root@docker01:~/harbor# ./prepare				#载入相关配置

 

提示：docker02参考如上配置即可；

由于采用外部mysql和redis，根据以下架构图可知和数据库相关的组件有UI和jobservices因此需要做相应修改，运行prepare命令，会自动将相应的数据库参数同步至./common/config/ui/env和./common/config/adminserver/env。

 root@docker01:~/harbor# cat ./common/config/ui/env		#验证
 _REDIS_URL=172.24.8.113:6379
 root@docker01:~/harbor# cat ./common/config/adminserver/env | grep MYSQL	#验证
 MYSQL_HOST=172.24.8.113
 MYSQL_PORT=3306
 MYSQL_USR=root
 MYSQL_PWD=x19901123
 MYSQL_DATABASE=registry

 

2.8 docker-compose部署

 root@docker01:~/harbor# cp docker-compose.yml docker-compose.yml.bak
 root@docker01:~/harbor# cp ha/docker-compose.yml .
 root@docker01:~/harbor# vi docker-compose.yml
   log
     ports:
       - 1514:10514		#log需要对外部redis和mysql提供服务，因此只需要修改此处即可
 root@docker01:~/harbor# ./install.sh

 

提示：由于redis和mysql采用外部部署，因此需要在docker-compose.yml中删除或注释redis和mysql的服务项，同时删除其他服务对其的依赖，官方自带的harbor中已经存在修改好的docker-compose文件，位于ha目录。

docker02节点参考2.5-2.8部署harbor即可。

2.9 重新构建外部redis和mysql

去掉log有关注释项。

 root@docker03:~/docker_compose# docker-compose up -d
 root@docker03:~/docker_compose# docker-compose ps		#确认docker是否up
 root@docker03:~/docker_compose# netstat -tlunp			#确认相关端口是否启动

 

2.10 Keepalived安装

 [root@nfsslb ~]# yum -y install gcc gcc-c++ make kernel-devel kernel-tools kernel-tools-libs kernel libnl libnl-devel libnfnetlink-devel openssl-devel
 [root@nfsslb ~]# cd /tmp/
 [root@nfsslb ~]# tar -zxvf keepalived-2.0.8.tar.gz
 [root@nfsslb tmp]# cd keepalived-2.0.8/
 [root@nfsslb keepalived-2.0.8]# ./configure --sysconf=/etc --prefix=/usr/local/keepalived
 [root@nfsslb keepalived-2.0.8]# make && make install

 

提示：slb02节点参考如上即可。

2.11 Keepalived配置

 [root@nfsslb ~]# cp /etc/keepalived/keepalived.conf /etc/keepalived/keepalived.conf.bak
 root@docker01:~# scp harbor/ha/sample/active_active/keepalived_active_active.conf root@172.24.8.71:/etc/keepalived/keepalived.conf
 root@docker01:~# scp harbor/ha/sample/active_active/check.sh root@172.24.8.71:/usr/local/bin/check.sh
 root@docker01:~# scp harbor/ha/sample/active_active/check.sh root@172.24.8.72:/usr/local/bin/check.sh
 [root@nfsslb ~]# chmod u+x /usr/local/bin/check.sh
 [root@slb02 ~]# chmod u+x /usr/local/bin/check.sh
 [root@nfsslb ~]# vi /etc/keepalived/keepalived.conf
 global_defs {
   router_id haborlb
 }
 vrrp_sync_groups VG1 {
   group {
     VI_1
   }
 }
 vrrp_instance VI_1 {
   interface eth0

   track_interface {
     eth0
   }

   state MASTER
   virtual_router_id 51
   priority 10

   virtual_ipaddress {
     172.24.8.200
   }
   advert_int 1
   authentication {
     auth_type PASS
     auth_pass d0cker
   }

 }
 virtual_server 172.24.8.200 80 {
   delay_loop 15
   lb_algo rr
   lb_kind DR
   protocol TCP
   nat_mask 255.255.255.0
   persistence_timeout 10

   real_server 172.24.8.111 80 {
     weight 10
     MISC_CHECK {
         misc_path "/usr/local/bin/check.sh 172.24.8.111"
         misc_timeout 5
     }
   }

   real_server 172.24.8.112 80 {
     weight 10
     MISC_CHECK {
         misc_path "/usr/local/bin/check.sh 172.24.8.112"
         misc_timeout 5
     }
   }
 }
 [root@nfsslb ~]# scp /etc/keepalived/keepalived.conf root@172.24.8.72:/etc/keepalived/keepalived.conf	#Keepalived配置复制至slb02节点
 [root@nfsslb ~]# vi /etc/keepalived/keepalived.conf
 state BACKUP
 priority 8

 

提示：harbor官方已提示Keepalived配置文件及检测脚本，直接使用即可;

lsb02节点设置为BACKUP，优先级低于MASTER，其他默认即可。

2.12 slb节点配置LVS

 [root@nfsslb ~]# yum -y install ipvsadm
 [root@nfsslb ~]# vi ipvsadm.sh
 #!/bin/sh
 #****************************************************************#
 # ScriptName: ipvsadm.sh
 # Author: xhy
 # Create Date: 2018-10-28 02:40
 # Modify Author: xhy
 # Modify Date: 2018-10-28 02:40
 # Version:
 #***************************************************************#
 sudo ifconfig eth0:0 172.24.8.200 broadcast 172.24.8.200 netmask 255.255.255.255 up
 sudo route add -host 172.24.8.200 dev eth0:0
 sudo echo "1" > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
 sudo ipvsadm -C
 sudo ipvsadm -A -t 172.24.8.200:80 -s rr
 sudo ipvsadm -a -t 172.24.8.200:80 -r 172.24.8.111:80 -g
 sudo ipvsadm -a -t 172.24.8.200:80 -r 172.24.8.112:80 -g
 sudo ipvsadm
 sudo sysctl -p
 [root@nfsslb ~]# chmod u+x ipvsadm.sh
 [root@nfsslb ~]# echo "source /root/ipvsadm.sh" >> /etc/rc.local	#开机运行
 [root@nfsslb ~]# ./ipvsadm.sh

 

示例解释：

ipvsadm -A -t 172.24.8.200:80 -s rr -p 600

表示在内核的虚拟服务器列表中添加一条IP为192.168.10.200的虚拟服务器，并且指定此虚拟服务器的服务端口为80，其调度策略为轮询模式，并且每个Real Server上的持续时间为600秒。

ipvsadm -a -t 172.24.8.200:80 -r 192.168.10.100:80 -g

表示在IP地位为192.168.10.10的虚拟服务器上添加一条新的Real Server记录，且虚拟服务器的工作模式为直接路由模式。

提示：slb02节点参考以上配置即可，更多LVS可参考https://www.cnblogs.com/itzgr/category/1367969.html。

2.13 harbor节点配置VIP

 root@docker01:~# vi /etc/init.d/lvsrs
 #!/bin/bash
 # description:Script to start LVS DR real server.
 #
 . /etc/rc.d/init.d/functions
 VIP=172.24.8.200
 #修改相应的VIP
 case "$1" in
 start)
     #启动 LVS-DR 模式，real server on this machine. 关闭ARP冲突检测。
     echo "Start LVS of Real Server!"
     /sbin/ifconfig lo down
     /sbin/ifconfig lo up
     echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore
     echo 2 > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce
     echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore
     echo 2 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce
     /sbin/ifconfig lo:0 $VIP broadcast $VIP netmask 255.255.255.255 up
     /sbin/route add -host $VIP dev lo:0
     sudo sysctl -p
 ;;
 stop)
     #停止LVS-DR real server loopback device(s).
     echo "Close LVS Director Server!"
     /sbin/ifconfig lo:0 down
     echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore
     echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce
     echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore
     echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce
     sudo sysctl -p
 ;;
 status)
     # Status of LVS-DR real server.
     islothere=`/sbin/ifconfig lo:0 | grep $VIP`
     isrothere=`netstat -rn | grep "lo:0" | grep $VIP`
     if [ ! "$islothere" -o ! "isrothere" ];then
     # Either the route or the lo:0 device
     # not found.
         echo "LVS-DR real server Stopped!"
     else
         echo "LVS-DR real server Running..."
     fi
 ;;
 *)
     # Invalid entry.
     echo "$0: Usage: $0 {start|status|stop}"
     exit 1
 ;;
 esac
 root@docker01:~# chmod u+x /etc/init.d/lvsrs
 root@docker02:~# chmod u+x /etc/init.d/lvsrs

 

2.14 启动相关服务

 root@docker01:~# service lvsrs start
 root@docker02:~# service lvsrs start
 [root@nfsslb ~]# systemctl start keepalived.service
 [root@nfsslb ~]# systemctl enable keepalived.service
 [root@slb02 ~]# systemctl start keepalived.service
 [root@slb02 ~]# systemctl enable keepalived.service

 

2.15 确认验证

 root@docker01:~# ip addr			#验证docker01/02/slb是否成功启用vip

三 测试验证

 root@docker04:~# vi /etc/hosts
 172.24.8.200 reg.harbor.com
 root@docker04:~# vi /etc/docker/daemon.json
 {
    "insecure-registries": ["http://reg.harbor.com"]
 }
 root@docker04:~# systemctl restart docker.service
 若是信任CA机构颁发的证书，相应关闭daemon.json中的配置。
 root@docker04:~# docker login reg.harbor.com		#登录registry
 Username: admin
 Password: Harbor12345

 

提示：公开的registry可pull，但push也必须登录，私有的registry必须登录才可pull和push。

 root@docker04:~# docker pull hello-world
 root@docker04:~# docker tag hello-world:latest reg.harbor.com/library/hello-world:xhy
 root@docker04:~# docker push reg.harbor.com/library/hello-world:xhy

 

提示：修改tag必须为已经存在的项目，并且具备相应的授权。

浏览器访问：https://reg.harbor.com，并使用默认用户名admin/Harbor12345

参考链接：https://www.cnblogs.com/breezey/p/9444231.html