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聊聊面向全球的镜像分发网络

2024-12-02 04:13

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如下图是我认为比较理想的一种网络拓扑:

网络规划主要有如下几点:

在面向全球的业务形态下,网络被割裂为两部分: 海外和中国内地。我更倾向于建立两个中心,国内的核心节点设置在北京,主要面向国内业务;海外的核心节点设置在新加坡,主要面向海外业务。

因此将 10.128.0.0/16 及以上网段划分给海外,10.127.0.0/16 及以下划分给国内。同时,每个区的网段之间相隔 8,预留一定的扩展空间。

如果是同一个 VPC,那么内网是可达的。但是如果是不同 VPC、不同的厂商、不同的区域之间,我们通常会借助一定的方法实现连通:公网或者专线。

公网是比较普适的一种方法。我们可以基于公网,搭建 VPN 内网,实现网络连通。但是,公网的连通质量不能得到保障,因此还有一种方式就是专线。

专线能够实现跨区域的网络连通,但是云专线通常限于同一家云厂商。也就是说,华为云北京的云专线只能连通华为云新加坡,而不能连通 AWS 新加坡。

实现连通只是相当于插上了网线,但是转发数据包时,并不清楚 IP 包的下一跳是哪里,因此还需要配置路由。

由于设置有两个网络核心,海外的区域与海外的核心节点需要互通,国内的区域与国内的核心节点需要互通。至于其他各区域是否互通,需要看是否有需求。比如,我们需要在内网进行镜像数据的 P2P 分发,那么就需要各区域也互通。

2. 建设全球镜像分发能力

全球的镜像分发能力是建立在全球 IDC 内网互通的前提下的。我们不能让基础设施暴露于公网之上,全部的镜像数据都是通过内网流量进行传输的。

如下图是一个全球镜像分发系统:

我们的研发部门在国内,而部署的服务遍布全球。镜像数据的流转会经过以下流程:

3. Habor 的部署与高可用

3.1 部署 Habor

Harbor 部署主要有两种方式 Helm Chart 和 Docker Compose。这里推荐的是 Docker Compose,因为作为一个不会频繁变更、稳定性要求高的服务,VM 比 Kubernetes 更适合作为 Habor 的基础设施。

3.2 高可用 Harbor

Harbor 的高可用主要有两种方式:

我建议采用的方案是共享存储,不想等待 Harbor 同步完成,推送完的镜像即可用。如下图,共享存储方案下,需要以双活\主备的形式部署存储组件:

这里需要共享的组件有:

可以直接购买云厂商的服务,然后初始化创建表。

CREATE DATABASE notary_server;
CREATE DATABASE notary_signer;
CREATE DATABASE harbor ENCODING 'UTF8';

CREATE USER harbor;
ALTER USER harbor WITH ENCRYPTED PASSWORD '123456';
GRANT ALL PRIVILEGES ON DATABASE notary_server TO harbor;
GRANT ALL PRIVILEGES ON DATABASE notary_signer TO harbor;
GRANT ALL PRIVILEGES ON DATABASE registry TO harbor;

GRANT ALL PRIVILEGES ON DATABASE harbor TO harbor;
GRANT ALL PRIVILEGES ON DATABASE clair TO harbor;
external_database:
harbor:
host: 1.1.1.1
port: 5432
db_name: harbor
username: harbor
password: 123456
ssl_mode: disable
max_idle_conns: 10
max_open_conns: 100
notary_server:
host: 1.1.1.1
port: 5432
db_name: notary_server
username: harbor
password: 123456
ssl_mode: disable
max_idle_conns: 10
max_open_conns: 30
notary_signer:
host: 1.1.1.1
port: 5432
db_name: notary_signer
username: harbor
password: 123456
ssl_mode: disable
max_idle_conns: 10
max_open_conns: 30

Harbor 的 Redis 主要存储的是会话 Session 信息,会影响到 Harbor UI 页面的登录。如果对可用性要求不太高,可以使用自建的 Redis 实例,因为即使 Redis 的存储数据丢失,对 Harbor 的数据完整性没有影响。

我使用的是华为 OBS 对象存储,这里的 AKSK 需要给 full 权限。

storage_service:
s3:
accesskey: xxx
secretkey: xxx
region: ap-southeast-3
regionendpoint: https://obs.ap-southeast-3.myhuaweicloud.com
bucket: xxx
encrypt: false
secure: true
v4auth: true
chunksize: 5242880
multipartcopychunksize: 33554432
multipartcopymaxconcurrency: 100
multipartcopythresholdsize: 33554432
rootdirectory: /registry/

如果担心 S3 的单点问题,可以购买两个 Bucket,相互同步镜像数据。这样,当其中一个 Bucket 有异常时,可以迅速切换到另外一个 Bucket 恢复服务。

4. 利用 Dragonfly 节省带宽

为什么需要 Dragonfly 分发镜像? 其中很大的一个原因在于节省带宽,还有就是避免 Habor 的负载过大。

如果不使用 Dragonfly 镜像分发,那么每次拉取镜像都会向 Habor 请求数据。如下图:

而采用 Dragonfly 之后,同一个区域只需要请求一次 Harbor,其他请求都可以通过区域内的流量完成。这种方式大大加快了镜像拉取过程,节省了跨区域的带宽,减轻了 Habor 的负载压力。

5. 总结

最近在给业务重新规划部署一套镜像管理系统,本篇是相关思考和实践的一些总结。

本文主要从网络规划开始,聊到全球镜像的分发。网络规划主要涉及网段规划、实现连通、配置路由三个部分。而镜像分发主要采用的是 Habor + Dragonfly 的方案。同时,推荐的是采用共享存储的方式部署高可用的 Harbor。

实际上,在部署完 Habor 之后,我还对各区域拉取镜像的速度进行了测试。另外,还需要将影响 Habor 服务的依赖项配置监控,持续的改进,才能打造好的镜像仓库及分发系统。

6. 参考

来源:陈少文内容投诉

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