生產(chǎn)環(huán)境搭建高可用Harbor

前言

因資源成本問題，本Harbor高可用架構(gòu)為最小開銷方案，如果資源充足，可以將PG、Redis全部使用使用云廠商集群模式。

同時為了配置簡單，并沒用使用keepalived與heartbeat等高可用開源組件。

harbor-arch

準備工作

| 阿里云SLB | 阿里云ECS | 共享存儲 | Redis |

| :---------: | :-------: | :-------: | :---------: |

| 最小實例SLB | 2c4g 倆臺 | 阿里云NFS | 阿里云Redis |

操作系統(tǒng)為Ubuntu18.04，在倆臺ECS上搭建主從PG，如果不想用阿里云redis，也可以使用ECS搭建Redis。

安裝Harbor，用于導出基礎harbor數(shù)據(jù)，恢復到PG集群中.

  1. 安裝docker-compose

curl -L "https://github.com/docker/compose/releases/download/1.24.0/docker-compose-$(uname -s)-$(uname -m)" -o /usr/local/bin/docker-compose

sudo chmod +x /usr/local/bin/docker-compose

sudo add-apt-repository "deb [arch=amd64] http://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/ubuntu $(lsb_release -cs) stable"

# 添加國內(nèi)阿里云

curl -fsSL http://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/ubuntu/gpg | sudo apt-key add -

#更新

sudo apt-get update

[[查看docker]]版本

apt-cache madison docker-ce

#安裝最新版

sudo apt-get install -y docker-ce

[[安裝5]]:19.03.6~3-0~ubuntu-bionic版

sudo apt-get install -y docker-ce=5:19.03.6~3-0~ubuntu-bionic
  1. Docker配置鏡像加速與國內(nèi)docker-cn源

sudo tee /etc/docker/daemon.json <<-'EOF'

{

  "registry-mirrors": ["https://8sab4djv.mirror.aliyuncs.com"],

    "registry-mirrors": ["https://registry.docker-cn.com"],

  "insecure-registries": ["https://harbor.unixsre.com"]

}

EOF

sudo systemctl daemon-reload

sudo systemctl restart docker
鏡像加速
  1. 安裝Harbor2.3

# 下載Harbor

wget -P /usr/local wget https://github.com/goharbor/harbor/releases/download/v2.3.2/harbor-online-installer-v2.3.2.tgz



tar zxf /usr/local/harbor-online-installer-v2.3.2.tgz -C /data/harbor



# 修改配置文件，根據(jù)自己的需求進行修改

cd /var/www/dream/harbor

cp harbor.yml.tmpl harbor.yml

# harbor.yml中按需修改或添加如下內(nèi)容

# Configuration file of Harbor



# The IP address or hostname to access admin UI and registry service.

# DO NOT use localhost or 127.0.0.1, because Harbor needs to be accessed by external clients.

hostname: harbor.unixsre.com



# http related config

http:

  # port for http, default is 80. If https enabled, this port will redirect to https port

  port: 80



# https related config

https:

  # https port for harbor, default is 443

  port: 443

  # The path of cert and key files for nginx

  certificate: /data/harbor/ssl/unixsre.com.cer

  private_key: /data/harbor/ssl/unixsre.com.key



# # Uncomment following will enable tls communication between all harbor components

# internal_tls:

#  # set enabled to true means internal tls is enabled

#  enabled: true

#  # put your cert and key files on dir

#  dir: /etc/harbor/tls/internal



# Uncomment external_url if you want to enable external proxy

# And when it enabled the hostname will no longer used

# external_url: https://reg.mydomain.com:8433



# The initial password of Harbor admin

# It only works in first time to install harbor

# Remember Change the admin password from UI after launching Harbor.

# 初始密碼，可以修改成自己需要的，然后后續(xù)在WEBUI上自行修改。

harbor_admin_password: 1234567

## 添加禁止用戶自注冊

self_registration: off

## 設置只有管理員可以創(chuàng)建項目

project_creation_restriction: adminonly

# The default data volume

data_volume: /data/harbor

# 執(zhí)行安裝命令

bash /data/harbor/install.sh

# 如果對配置文件harbor.yml，需要使用./prepare腳本重新生成

./prepare

# 重啟

docker-compose restart
  1. 常用命令示例

# 登錄

docker login https://harbor.unixsre.com

# 拉取

docker pull busybox

# 打包

docker build -t busybox:v1 .

docker build -t busybox:v1 -f Dockerfile .

# 打TAG

docker tag busybox:latest harbor.unixsre.com/ops/busybox:latest

# 上傳

docker push harbor.unixsre.com/library/busybox:latest

# k3s pull

k3s crictl pull harbor.unixsre.com/library/busybox
  1. 備份harbor庫，并且導出用于恢復.

# 進入容器備份

docker container exec -it harbor-db /bin/bash

# 執(zhí)行pg備份

pg_dump -U postgres registry > /tmp/registry.sql

pg_dump -U postgres notarysigner > /tmp/notarysigner.sql 

pg_dump -U postgres notaryserver > /tmp/notaryserver.sql

# 復制到本地宿主機

docker container cp harbor-db:/tmp/registry.sql /data/harbor/backup_sql/

docker container cp harbor-db:/tmp/notarysigner.sql /data/harbor/backup_sql/

docker container cp harbor-db:/tmp/notaryserver.sql /data/harbor/backup_sql/

安裝PG主從集群

PostgreSql主從復制是一種高可用解決方案，可以實現(xiàn)讀寫分離，實時備份，PG的主從復制是基于xlog來實現(xiàn)的，主庫開啟日志功能，從庫根據(jù)主庫xlog來完成數(shù)據(jù)的同步。

PG主從復制注意事項：

  • 啟動從庫之前: 不能執(zhí)行初始化，若已經(jīng)初始化了需要刪掉對應的目錄中的數(shù)據(jù)文件。

  • 啟動從庫之前: 需要通過base_backup從主服務器上同步配置與數(shù)據(jù)。

  • 啟動從庫之前: 需要對同步之后的配置文件（standby.signal）進行修改。

  • 從庫只能讀，不能寫。

  1. 分別在每個ECS安裝postgresql-13

# 添加PG apt源

sh -c 'echo "deb http://apt.postgresql.org/pub/repos/apt $(lsb_release -cs)-pgdg main" > /etc/apt/sources.list.d/pgdg.list'

wget --quiet -O - https://www.postgresql.org/media/keys/ACCC4CF8.asc | sudo apt-key add -

# 更新源

apt-get update

# 安裝PG13

apt -y install postgresql-13 postgresql-client-13 postgresql-contrib

# 驗證服務是否啟動成功

systemctl status postgresql@13-main.service

# 登錄驗證修改密碼

sudo -i -u postgres psql -p 5432

ALTER USER postgres WITH PASSWORD '1234567.com';

# 登錄驗證

psql -h localhost -p 5432 -U postgres
  1. 創(chuàng)建PG數(shù)據(jù)目錄，分別在每個機器上創(chuàng)建.

#創(chuàng)建數(shù)據(jù)目錄

mkdir -p /data/harbor_nas/pgsql/data && chown postgres:postgres /data/harbor_nas/pgsql/data

#創(chuàng)建歸檔目錄

mkdir -p /data/harbor_nas/pgsql/pg_archive && chown postgres:postgres /data/harbor_nas/pgsql/pg_archive

#給目錄賦權

chmod 700 /data/harbor_nas/pgsql/pg_archive/ && chmod 700 /data/harbor_nas/pgsql/data/
  1. 添加systemd啟動配置文件中的數(shù)據(jù)目錄環(huán)境變量.

vim /lib/systemd/system/postgresql@.service

Environment=PGDATA=/data/harbor_nas/pgsql/data

# 重載

systemctl daemon-reload

# 刪除默認集群

pg_dropcluster --stop 13 main

# 在新目錄創(chuàng)建集群

pg_createcluster -d /data/harbor_nas/pgsql/data 13 main

# 重啟服務

systemctl restart postgresql@13-main.service

# 配置開機啟動

systemctl enable postgresql@13-main.service

#開啟外部訪問配置

vim /etc/postgresql/13/main/pg_hba.conf

local  all            postgres                                peer



# TYPE  DATABASE        USER            ADDRESS                METHOD



# "local" is for Unix domain socket connections only

local  all            all                                    peer

# IPv4 local connections:

host    all            all            0.0.0.0/0            md5

# IPv6 local connections:

host    all            all            ::1/128                md5

# Allow replication connections from localhost, by a user with the

# replication privilege.

local  replication    all                                    peer

host    replication    all            127.0.0.1/32            md5

host    replication    all            ::1/128                md5

# 修改集群監(jiān)聽地址

vim /etc/postgresql/13/main/postgresql.conf

listen_addresses = '*'

# 重啟服務

systemctl restart postgresql@13-main.service
  1. 主服務器配置

# 創(chuàng)建具有復制流操作權限的的用戶：replica

CREATE ROLE replica login replication encrypted password 'Deniss_12PRO@@@';

# 添加從服務器免密登錄,replica為用戶,172.19.48.254X為從節(jié)點的內(nèi)網(wǎng)IP，md5為允許密碼驗證, trust為免密。

vim /etc/postgresql/13/main/pg_hba.conf

host    replication    replica 172.19.48.254/20                trust

# 添加主服務器postgresql.conf配置

vim /etc/postgresql/13/main/postgresql.conf

listen_addresses = '*'

max_connections = 100

archive_mode = on

archive_command = 'test ! -f /data/harbor_nas/pgsql/pg_archive/%f && cp %p /data/harbor_nas/pgsql/pg_archive/%f'

wal_level = replica

# 重啟服務

systemctl restart postgresql@13-main.service
  1. 從服務器配置

# 如果前面已經(jīng)在從服務器執(zhí)行過了這個操作，直接可以進入postgres用戶家目錄清理、復制數(shù)據(jù)。

#創(chuàng)建數(shù)據(jù)目錄

mkdir -p /data/harbor_nas/pgsql_replica/data && chown postgres:postgres /data/harbor_nas/pgsql_replica/data

#創(chuàng)建歸檔目錄

mkdir -p /data/harbor_nas/pgsql_replica/pg_archive && chown postgres:postgres /data/harbor_nas/pgsql_replica/pg_archive

#給目錄賦權

chmod 700 /data/harbor_nas/pgsql_replica/pg_archive/ && chmod 700 /data/harbor_nas/pgsql_replica/data/

# 添加如下配置

vim /lib/systemd/system/postgresql@.service

Environment=PGDATA=/data/harbor_nas/pgsql_replica/data/

# 重載配置

systemctl daemon-reload

#刪除默認目錄的集群

pg_dropcluster --stop 13 main

#在新目錄創(chuàng)建集群

pg_createcluster -d /data/harbor_nas/pgsql_replica/data 13 main

#重啟服務

systemctl restart postgresql@13-main.service

# 進入postgres用戶清理初始化的數(shù)據(jù)，從主服務器復制數(shù)據(jù)。

su - postgres

rm -rf /data/harbor_nas/pgsql_replica/data/*

pg_basebackup -h 172.19.48.253 -p 5432 -U replica -Fp -Xs -Pv -R -D /data/harbor_nas/pgsql_replica/data

echo "standby_mode = 'on'" > /data/harbor_nas/pgsql_replica/data/standby.signal

# 修改從服務器配置

vim /etc/postgresql/13/main/postgresql.conf

primary_conninfo = 'host=172.19.48.253 port=5432 user=replica password=Deniss_12PRO@@@'

recovery_target_timeline = latest

max_connections = 100

hot_standby = on

max_standby_streaming_delay = 30s

wal_receiver_status_interval = 10s

hot_standby_feedback = on

# 啟動從節(jié)點PG數(shù)據(jù)庫

systemctl start postgresql@13-main.service

# 登錄主節(jié)點數(shù)據(jù)庫查看裝

psql -h 172.19.48.253 -p 5432 -U postgres

postgres=# select client_addr,sync_state from pg_stat_replication;

  client_addr  | sync_state

---------------+------------

  172.19.48.254 | async

# 至此，PG主從復制安裝完成。

配置Horbor為PG主節(jié)點

  1. 登錄主節(jié)點創(chuàng)建harbor用戶與harbor需要的DB，并且將數(shù)據(jù)恢復到當前數(shù)據(jù).

# 新建Harbor用戶

CREATE USER harbor LOGIN PASSWORD 'Deniss1112s';

CREATE SCHEMA harbor;

GRANT harbor TO postgres;GRANT USAGE ON SCHEMA harbor TO postgres;

ALTER SCHEMA harbor OWNER TO postgres;

# 創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫

CREATE DATABASE registry OWNER harbor;

CREATE DATABASE notarysigner OWNER harbor;

CREATE DATABASE notaryserver OWNER harbor;

# 授權

GRANT ALL PRIVILEGES ON DATABASE registry TO harbor;

GRANT ALL PRIVILEGES ON DATABASE notarysigner TO harbor;

GRANT ALL PRIVILEGES ON DATABASE notaryserver TO harbor;

# 恢復數(shù)據(jù)庫

psql -h localhost -U harbor registry < /data/harbor/backup_sql/registry.sql

psql -h localhost -U harbor notarysigner  < /data/harbor/backup_sql/notarysigner.sql

psql -h localhost -U harbor notaryserver < /data/harbor/backup_sql/notaryserver.sql
  1. 對倆個ECS的harbor.yml進行調(diào)整，開啟外部PG、Redis配置，注釋默認PG數(shù)據(jù)庫配置，注意：倆個ECS鏈接的必須為一樣的Redis與PG數(shù)據(jù)庫。

hostname: harbor.unixsre.com



http:

  port: 80



https:

  port: 443

  certificate: /data/harbor/ssl/unixsre.com.cer

  private_key: /data/harbor/ssl/unixsre.com.key



harbor_admin_password: 1234567



data_volume: /data/harbor_nas/harbor_data



trivy:

  ignore_unfixed: false

  skip_update: false

  insecure: false



jobservice:

  max_job_workers: 10



notification:

  webhook_job_max_retry: 10



chart:

  absolute_url: disabled



log:

  level: info

  local:

    rotate_count: 50

    rotate_size: 200M

    location: /var/log/harbor



_version: 2.3.0



external_database:

  harbor:

    host: 172.19.48.253

    port: 5432

    db_name: registry

    username: harbor

    password: Deniss1112s

    ssl_mode: disable

    max_idle_conns: 2

    max_open_conns: 0

  notary_signer:

    host: 172.19.48.253

    port: 5432

    db_name: notarysigner

    username: harbor

    password: Deniss1112s

    ssl_mode: disable

  notary_server:

    host: 172.19.48.253

    port: 5432

    db_name: notaryserver

    username: harbor

    password: Deniss1112s

    ssl_mode: disable



external_redis:

  host: 172.19.48.253:6379

  password: Deniss1589s

  registry_db_index: 1

  jobservice_db_index: 2

  chartmuseum_db_index: 3

  trivy_db_index: 5

  idle_timeout_seconds: 30



proxy:

  http_proxy:

  https_proxy:

  no_proxy:

  components:

    - core

    - jobservice

    - trivy
  1. harbor重新生成配置，并且重啟容器.

cd /data/harbor/

./prepare

docker-compose down && docker-compose up -d
  1. 在阿里云創(chuàng)建傳統(tǒng)SLB，使用TCP四層添加443端口監(jiān)聽。
SLB01
SLB02
  1. 將域名綁定在新建的SLB上，這個SLB不一定非要是阿里云的，任何云的SLB都可以，比如AWS、微軟云、GCP都可以。

PG主從故障切換

假設主庫宕機或者主節(jié)點宕機，因為我們的Redis在阿里云，而Harbor的鏡像數(shù)據(jù)在阿里云的NFS，要保證服務的可用性，這個時候，只需要快速的將從節(jié)點切換為主庫，并且修改Harbor的配置文件，重啟Harbor的服務下即可。

下面為手動操作，建議調(diào)整為腳本執(zhí)行快速切換。

  1. 模擬當前主節(jié)點庫掛掉,

# 停止主數(shù)據(jù)庫的PG服務.

service postgresql@13-main stop
  1. 激活備庫為主庫.

psql -h 172.19.48.254 -p 5432 -U postgres

postgres=# select pg_promote(true,60);

# 驗證是否升級為主庫

/usr/lib/postgresql/13/bin/pg_controldata -D /data/harbor_nas/pgsql_replica/data/ |grep cluster

Database cluster state:              in production
  1. 修改Harbor配置，重啟所有Harbor服務

#

sed -i 's/172.19.48.253/172.19.48.254/'

./prepare

docker-compose down && docker-compose up -d

  1. 訪問域名，驗證harbor服務的可用性。

  2. 快速恢復主節(jié)點，將主節(jié)點的PG庫設置為從庫。


# 修改253從庫免密配置，可以提前設置好，不需要此處配置了

/etc/postgresql/13/main/pg_hba.conf

host    replication    replica 172.19.48.253/20                trust

# 切換用戶

su - postgres

# 清理數(shù)據(jù)

rm -rf /data/harbor_nas/pgsql/data/*

# 同步254數(shù)據(jù)到253

pg_basebackup -h 172.19.48.254 -p 5432 -U replica -Fp -Xs -Pv -R -D /data/harbor_nas/pgsql/data/

echo "standby_mode = 'on'" > /data/harbor_nas/pgsql/data/standby.signal

# 修改253配置

vim /etc/postgresql/13/main/postgresql.conf

primary_conninfo = 'host=172.19.48.254 port=5432 user=replica password=Deniss_12PRO@@@'

recovery_target_timeline = latest

max_connections = 100

hot_standby = on

max_standby_streaming_delay = 30s

wal_receiver_status_interval = 10s

hot_standby_feedback = on

# 啟動253PG服務

systemctl start postgresql@13-main.service
  1. 在當前主節(jié)點254登錄驗證集群復制是否正常.

# 登錄節(jié)點驗證當前同步是否正常

psql -h localhost -p 5432 -U postgres

postgres=# select client_addr,sync_state from pg_stat_replication;

  client_addr  | sync_state

---------------+------------

  172.19.48.253 | async
  1. 如果想將原來的庫基本恢復成主庫，只需要清理掉standby.signal文件，在原來的從庫上的數(shù)據(jù)目錄中新建standby.signal文件，并且將standby_mode = 'on'配置好，重啟PG服務即可。

災難性故障恢復

對于不可抗拒因素是比較極端的情況，任何人都無法預料，包括當前的各種云廠商，我們只把能想到的，能做到的全部做好，我這邊已經(jīng)做了PG數(shù)據(jù)庫的全備上傳到了OSS上，Harbor的鏡像數(shù)據(jù)阿里云NFS一份，OSS一份，想要災難性恢復必須保證如下倆個前提：

  • PG數(shù)據(jù)庫全備可用（注意：必須可以承受丟失全備時間起止到故障時間的數(shù)據(jù)）。

  • 阿里云NFS或者OSS中的Harbor鏡像數(shù)據(jù)文件可用。

恢復步驟：搭建一個單節(jié)點PG，全備導入，Harbor中的配置使用單節(jié)點PG，Redis本地或者harbor啟動的都可以，然后使用docker-compose啟動即可，具體操作步驟不在敘述。

但是這樣并不是最快的方法，還有沒有更好的方案呢？當然有了，使用云服務，一切都交給云，但是就算是云也不可能保證100%的可用性，此處的災難性故障恢復，僅做拋磚引玉，并不是最終的解決方案，只是給大家提供一個可以展開思考的思路，如果大家有更完美完善的方案，歡迎一起交流。

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