docker_practice/02_basic_concept/2.3_repository.md

2.3 仓库

Docker Registry 是镜像分发和管理的核心组件。本节将介绍 Registry 的基本概念、公共和私有服务的选择，以及镜像的安全管理。

2.3.1 一句话理解 Registry

Docker Registry 是存储和分发 Docker 镜像的服务，类似于代码的 GitHub 或包管理的 npm。

镜像构建完成后，可以在当前机器上运行。但如果需要在其他服务器上使用这个镜像，就需要一个集中的存储和分发服务——这就是 Docker Registry。

2.3.2 核心概念

要熟练使用 Docker Registry，首先需要理清它与仓库 (Repository)、标签 (Tag) 之间的关系。

Registry、仓库、标签的关系

Docker Registry 中可以包含多个 Repository，每个 Repository 可以包含多个 Tag。如图 2-2 所示，它们之间具有清晰的层级关系。

flowchart TB
    subgraph Registry ["Docker Registry（如 Docker Hub）"]
        direction TB
        subgraph RepoNginx ["Repository（仓库）: nginx"]
            direction LR
            N1(":latest (tag)")
            N2(":1.25 (tag)")
            N3(":1.24 (tag)")
            N4(":alpine (tag)")
            N5("...")
            N1 ~~~ N2 ~~~ N3 ~~~ N4 ~~~ N5
        end
        subgraph RepoMysql ["Repository（仓库）: mysql"]
            direction LR
            M1(":latest")
            M2(":8.0")
            M3(":5.7")
            M4("...")
            M1 ~~~ M2 ~~~ M3 ~~~ M4
        end
        RepoNginx ~~~ RepoMysql
    end

图 2-2 Registry、Repository 与 Tag 的层级关系

相关基本概念具体如下：

概念	说明	示例
Registry	存储镜像的服务	Docker Hub、ghcr.io
Repository (仓库)	同一软件的镜像集合	nginx、mysql、mycompany/myapp
Tag (标签)	仓库内的版本标识	latest、1.25、alpine

镜像的完整名称

一个完整的 Docker 镜像名称由 Registry 地址、用户名/组织名、仓库名和标签组成。了解其结构有助于我们更准确地定位镜像。基本格式如下：

[registry地址/][用户名/]仓库名[:标签]

示例：

## 完整格式

registry.example.com/mycompany/myapp:v1.2.3
│                    │         │     │
│                    │         │     └── 标签
│                    │         └── 仓库名
│                    └── 用户名/组织名
└── Registry 地址

## Docker Hub 官方镜像（省略 registry 和用户名）

nginx:1.25
ubuntu:24.04

## Docker Hub 用户镜像

jwilder/nginx-proxy:latest

## 其他 Registry

ghcr.io/username/myapp:v1.0
gcr.io/google-containers/pause:3.6

💡 笔者提示：如果不指定 Registry 地址，默认使用 Docker Hub。如果不指定标签，默认使用 latest。

2.3.3 公共 Registry 服务

公共 Registry 服务为开发者提供了便捷的镜像获取途径。其中最著名的是 Docker Hub。

默认的 Docker Hub

Docker Hub 是最大的公共 Registry，也是 Docker 的默认 Registry。

特点：

• 拥有大量官方镜像 (nginx、mysql、redis 等)
• 免费账户可以创建公开仓库
• 付费账户支持私有仓库

## 从 Docker Hub 拉取镜像

$ docker pull nginx              # 官方镜像
$ docker pull bitnami/redis      # 第三方镜像

## 推送镜像到 Docker Hub

$ docker login
$ docker push username/myapp:v1.0

其他公共 Registry

除了 Docker Hub，还有以下几个常见的公共 Registry：

Registry	地址	说明
GitHub Container Registry	ghcr.io	GitHub 提供，与 GitHub Actions 集成好
Google Container Registry	gcr.io	Google Cloud 提供，Kubernetes 镜像常用
Quay.io	quay.io	Red Hat 提供
阿里云容器镜像服务	registry.cn-*.aliyuncs.com	国内访问快
腾讯云容器镜像服务	ccr.ccs.tencentyun.com	国内访问快

2.3.4 镜像加速器

由于网络原因，在国内直接访问 Docker Hub 可能会很慢。可以配置 镜像加速器 (Registry Mirror) 来加速下载。配置示例如下：

// /etc/docker/daemon.json
{
  "registry-mirrors": [
    "https://your-accelerator-url"
  ]
}

详细配置方法请参考镜像加速器章节。

⚠️ 笔者提醒：镜像加速器的可用性经常变化，使用前建议先测试是否可用。

2.3.5 私有 Registry

出于安全和隐私的考虑，企业往往需要搭建自己的私有 Registry。以下是几种常见的搭建方案。

官方 Registry 镜像

Docker 官方提供了 registry 镜像，可以快速搭建私有 Registry：

## 启动一个本地 Registry

$ docker run -d -p 5000:5000 --name registry registry:2

## 推送镜像到本地 Registry

$ docker tag myapp:v1.0 localhost:5000/myapp:v1.0
$ docker push localhost:5000/myapp:v1.0

## 从本地 Registry 拉取

$ docker pull localhost:5000/myapp:v1.0

企业级解决方案

官方 Registry 功能较为基础，企业环境常用以下方案：

方案	特点
Harbor	CNCF 项目，功能全面 (用户管理、漏洞扫描、镜像签名)
Nexus Repository	支持多种制品类型 (Docker、Maven、npm 等)
云厂商服务	阿里云 ACR、腾讯云 TCR、AWS ECR 等

笔者建议：

• 小团队：可以先用官方 Registry，够用即可
• 中大型团队：推荐 Harbor，功能完善且开源免费
• 已使用云服务：直接用云厂商的 Registry 服务更省心

2.3.6 镜像的推送和拉取

掌握镜像的推送 (Push) 和拉取 (Pull) 是使用 Docker Registry 的基本功。

完整工作流程

如图 2-3 所示，镜像从开发环境构建后推送到 Registry，再由生产环境拉取并运行。

开发者机器                    Registry                    生产服务器
     │                           │                             │
     │  docker build             │                             │
     │  构建镜像                  │                             │
     │                           │                             │
     │  docker push ─────────────▶                             │
     │  推送镜像                  │  存储镜像                   │
     │                           │                             │
     │                           │  ◀───────────── docker pull │
     │                           │                  拉取镜像    │
     │                           │                             │
     │                           │                  docker run │
     │                           │                  运行容器    │

图 2-3 镜像构建、推送与拉取流程

常用命令

## 登录 Registry

$ docker login                      # 登录 Docker Hub
$ docker login registry.example.com # 登录其他 Registry

## 拉取镜像

$ docker pull nginx:1.25

## 标记镜像（准备推送）

$ docker tag myapp:latest registry.example.com/myteam/myapp:v1.0

## 推送镜像

$ docker push registry.example.com/myteam/myapp:v1.0

## 登出

$ docker logout

2.3.7 镜像的安全性

在使用公共镜像或维护私有镜像时，安全性是不容忽视的重要环节。

使用官方镜像

Docker Hub 的官方镜像 (标有 “Official Image” 标识) 经过 Docker 团队审核，相对更安全。示例如下：

## 官方镜像示例

nginx          # ✅ 官方
mysql          # ✅ 官方
redis          # ✅ 官方

## 第三方镜像（需要自行评估可信度）

bitnami/redis  # ⚠️ 需要评估
someuser/myapp # ⚠️ 需要评估

镜像签名

当前更推荐使用 Sigstore / Notation 体系进行镜像签名与验证。Docker Content Trust (DCT) 已进入退场阶段，不建议作为新项目主方案。

注意：Cosign 默认会把签名写回镜像所在仓库，请使用你有推送权限的镜像地址。

## 准备一个你有写权限的镜像地址
$ export IMAGE=<你的仓库名>/nginx:1.27
$ docker pull nginx:1.27
$ docker tag nginx:1.27 $IMAGE
$ docker push $IMAGE

## 生成签名密钥（会生成 cosign.key / cosign.pub）
$ cosign generate-key-pair

## 使用 Cosign 签名与验证
$ cosign sign --key cosign.key $IMAGE
$ cosign verify --key cosign.pub $IMAGE

漏洞扫描

## 使用 Docker Scout 扫描镜像漏洞

$ docker scout cves nginx:latest

## 使用 Trivy（开源工具）

$ trivy image nginx:latest