K8s在线安装Harbor镜像仓库全流程解析

一、环境准备与前置条件

1.1 Kubernetes集群基础要求

在K8s集群中部署Harbor需满足以下条件：

K8s版本：建议1.18+版本（支持Ingress API v1）
存储类：需配置持久化存储（如NFS/Ceph/AWS EBS）
节点资源：至少2核4G内存（生产环境建议4核8G+）
网络策略：开放80/443/4443端口（对应Web/HTTPS/Docker Registry）

典型验证命令：

kubectl version --short
kubectl get storageclass

1.2 依赖组件安装

Helm 3.x是必需的包管理工具：

# Linux安装示例
curl -fsSL -o get_helm.sh https://raw.githubusercontent.com/helm/helm/main/scripts/get-helm-3
chmod 700 get_helm.sh
./get_helm.sh

验证安装：

helm version

二、Harbor核心组件部署

2.1 使用Helm Chart部署

推荐使用Bitnami官方Chart（经过社区验证）：

helm repo add bitnami https://charts.bitnami.com/bitnami
helm repo update

关键参数配置：

helm install harbor bitnami/harbor \
  --set persistence.enabled=true \
  --set persistence.storageClass="nfs-client" \
  --set expose.type=ingress \
  --set expose.tls.enabled=true \
  --set expose.ingress.hosts[0].name="harbor.example.com" \
  --set adminPassword="StrongPassword123!" \
  --namespace harbor-system \
  --create-namespace

2.2 配置参数详解

参数组	关键配置项	说明
持久化存储	persistence.existingClaim	复用已有PVC时指定
暴露方式	expose.type=ingress	支持NodePort/LoadBalancer/Ingress
安全认证	expose.tls.secretName	自定义证书时指定Secret名
资源限制	resources.requests.cpu	避免节点资源争抢

三、高级配置优化

3.1 存储方案选型

生产环境推荐方案：

块存储：AWS EBS/Azure Disk（低延迟场景）
文件存储：NFS/GlusterFS（成本敏感型）
对象存储：S3兼容存储（大规模镜像存储）

配置示例（使用S3）：

# values.yaml片段
persistence:
  persistentVolumeClaim:
    storageClass: ""
  imageChartStorage:
    type: s3
    s3:
      region: us-west-2
      bucket: harbor-registry
      accesskey: AKIAXXXXXXXXXXXX
      secretkey: XXXXXXXXXXXXXXXXXXX

3.2 高可用架构设计

三节点部署方案：

数据库：外置MySQL/PostgreSQL集群
缓存：Redis Sentinel模式
存储：共享文件系统（如CephFS）

关键配置调整：

database:
  type: external
  external:
    host: mysql-cluster.example.com
    port: 3306
    username: harbor
    password: dbpassword
cache:
  type: redis
  redis:
    host: redis-sentinel.example.com
    port: 26379

四、运维管理实践

4.1 日常维护命令集

# 升级Harbor版本
helm upgrade harbor bitnami/harbor -f values.yaml
# 备份配置（不含镜像数据）
kubectl get configmap -n harbor-system harbor-core -o yaml > core-config.yaml
# 日志查看
kubectl logs -f deploy/harbor-core -n harbor-system

4.2 监控告警方案

推荐指标：

存储使用率（kubernetes_persistentvolumeclaim_info）
请求延迟（harbor_core_request_duration_seconds）
认证失败率（harbor_auth_failure_count）

Prometheus配置示例：

# scrape_configs片段
- job_name: 'harbor'
  metrics_path: '/metrics'
  static_configs:
    - targets: ['harbor-core.harbor-system.svc.cluster.local:8001']

五、常见问题解决方案

5.1 证书配置错误

现象：x509: certificate signed by unknown authority

解决方案：

创建自定义证书Secret：

kubectl create secret tls harbor-tls \
--cert=tls.crt \
--key=tls.key \
-n harbor-system

修改Ingress配置：

tls:
- secretName: harbor-tls
 hosts:
   - harbor.example.com

5.2 存储性能瓶颈

诊断方法：

# 查看PVC状态
kubectl describe pvc data-harbor-core-0 -n harbor-system
# 测试IOPS
kubectl run -it --rm test-io --image=busybox --restart=Never \
  -- dd if=/dev/zero of=/testfile bs=1M count=1024

优化建议：

调整storageClass的provisioner参数
启用fsGroup提升文件系统权限
对大文件存储启用sharding功能

六、最佳实践建议

版本管理策略：
- 季度性升级（避开业务高峰期）
- 保留两个历史版本回滚点

镜像清理机制：

# 设置垃圾回收策略（CronJob示例）
apiVersion: batch/v1beta1
kind: CronJob
metadata:
  name: harbor-gc
spec:
  schedule: "0 2 * * *"
  jobTemplate:
    spec:
      template:
        spec:
          containers:
          - name: gc
            image: goharbor/harbor-garbage-collection:v2.4.0
            command: ["/harbor_garbage_collection"]
            args: ["--dry-run=false"]

安全加固方案：
- 启用OTP双因素认证
- 配置项目级访问控制
- 定期审计API调用日志

通过以上系统化的部署方案，可在K8s环境中构建出具备高可用性、安全性和可扩展性的Harbor镜像仓库，为企业的容器化转型提供坚实的基础设施支撑。实际部署时建议先在测试环境验证配置，再逐步推广到生产环境。

K8s集群环境在线部署Harbor镜像仓库全攻略