Container-Registry einrichten

Produktionsreife Container-Registries mit Sicherheits-Scanning, Zugriffskontrolle und automatisierter CI/CD-Integration konfigurieren.

Wann verwenden

• Private Container-Registry fuer eine Organisation einrichten
• Von Docker Hub zu selbst-gehosteten oder alternativen Registries migrieren
• Image-Schwachstellen-Scanning in CI/CD-Pipelines implementieren
• Multi-Architektur-Images (amd64, arm64) mit Manifests verwalten
• Image-Signierung und Herkunftspruefung durchsetzen
• Automatische Image-Bereinigung und Retention-Richtlinien konfigurieren

Eingaben

• Erforderlich: Docker oder Podman lokal installiert
• Erforderlich: Registry-Credentials (Personal Access Tokens, Service-Accounts)
• Optional: Selbst-gehostete Infrastruktur fuer Harbor-Deployment
• Optional: Kubernetes-Cluster fuer Registry-Integration
• Optional: Cosign/Notary fuer Image-Signierung
• Optional: Trivy oder Clair fuer Schwachstellen-Scanning

Vorgehensweise

Siehe Erweiterte Beispiele fuer vollstaendige Konfigurationsdateien und Vorlagen.

Schritt 1: GitHub Container Registry (ghcr.io) konfigurieren

GitHub Container Registry mit Personal Access Tokens und CI/CD-Integration einrichten.

# Create GitHub Personal Access Token
# Go to: Settings → Developer settings → Personal access tokens → Tokens (classic)
# Required scopes: write:packages, read:packages, delete:packages

# Login to ghcr.io
echo $GITHUB_TOKEN | docker login ghcr.io -u USERNAME --password-stdin

# Verify login
docker info | grep -A 5 "Registry:"

# Tag image for ghcr.io
docker tag myapp:latest ghcr.io/USERNAME/myapp:latest
docker tag myapp:latest ghcr.io/USERNAME/myapp:v1.0.0

# Push image
docker push ghcr.io/USERNAME/myapp:latest
docker push ghcr.io/USERNAME/myapp:v1.0.0

# Configure in GitHub Actions
cat > .github/workflows/docker-build.yml <<'EOF'
name: Build and Push Docker Image

on:
  push:
    branches: [main]
    tags: ['v*']

env:
  REGISTRY: ghcr.io
  IMAGE_NAME: ${{ github.repository }}

jobs:
  build-and-push:
    runs-on: ubuntu-latest
    permissions:
      contents: read
      packages: write

    steps:
      - name: Checkout code
        uses: actions/checkout@v4

      - name: Set up Docker Buildx
        uses: docker/setup-buildx-action@v3

      - name: Log in to GitHub Container Registry
        uses: docker/login-action@v3
        with:
          registry: ${{ env.REGISTRY }}
          username: ${{ github.actor }}
          password: ${{ secrets.GITHUB_TOKEN }}

      - name: Extract metadata
        id: meta
        uses: docker/metadata-action@v5
        with:
          images: ${{ env.REGISTRY }}/${{ env.IMAGE_NAME }}
          tags: |
            type=ref,event=branch
            type=ref,event=pr
            type=semver,pattern={{version}}
            type=semver,pattern={{major}}.{{minor}}
            type=sha,prefix={{branch}}-

      - name: Build and push
        uses: docker/build-push-action@v5
        with:
          context: .
          platforms: linux/amd64,linux/arm64
          push: true
          tags: ${{ steps.meta.outputs.tags }}
          labels: ${{ steps.meta.outputs.labels }}
          cache-from: type=gha
          cache-to: type=gha,mode=max
EOF

# Make package public (default is private)
# Go to: github.com/USERNAME?tab=packages → Select package → Package settings → Change visibility

# Pull image (public packages don't require authentication)
docker pull ghcr.io/USERNAME/myapp:latest

Erwartet: GitHub-Token hat Paket-Berechtigungen. Docker-Login erfolgreich. Images werden mit korrektem Tagging zu ghcr.io gepusht. GitHub-Actions-Workflow baut Multi-Architektur-Images mit automatisiertem Tagging.

Bei Fehler: Bei Authentifizierungsfehlern pruefen, ob Token den

write:packages

-Scope hat und nicht abgelaufen ist. Bei Push-Fehlern pruefen, ob Repository-Name dem Image-Namen entspricht (Gross-/Kleinschreibung beachten).

Schritt 2: Docker Hub mit automatisierten Builds konfigurieren

Docker-Hub-Repository mit Zugriffs-Tokens und Schwachstellen-Scanning einrichten.

# Create Docker Hub access token
# Go to: hub.docker.com → Account Settings → Security → New Access Token

# Login to Docker Hub
echo $DOCKERHUB_TOKEN | docker login -u USERNAME --password-stdin

# Create repository
# Go to: hub.docker.com → Repositories → Create Repository
# Select: public or private, enable vulnerability scanning (Pro/Team plan)

# Tag for Docker Hub
docker tag myapp:latest USERNAME/myapp:latest
docker tag myapp:latest USERNAME/myapp:v1.0.0

# Push to Docker Hub
docker push USERNAME/myapp:latest
docker push USERNAME/myapp:v1.0.0

cat > .github/workflows/dockerhub.yml <<'EOF'
name: Docker Hub Push

on:
  push:
    branches: [main]
    tags: ['v*']

jobs:
  build:
    runs-on: ubuntu-latest
    steps:
      - uses: actions/checkout@v4

      - name: Set up QEMU
        uses: docker/setup-qemu-action@v3

      - name: Set up Docker Buildx
        uses: docker/setup-buildx-action@v3

      - name: Login to Docker Hub
        uses: docker/login-action@v3
        with:
          username: ${{ secrets.DOCKERHUB_USERNAME }}
          password: ${{ secrets.DOCKERHUB_TOKEN }}

      - name: Build and push
        uses: docker/build-push-action@v5
        with:
          context: .
          platforms: linux/amd64,linux/arm64,linux/arm/v7
          push: true
          tags: |
            ${{ secrets.DOCKERHUB_USERNAME }}/myapp:latest
            ${{ secrets.DOCKERHUB_USERNAME }}/myapp:${{ github.ref_name }}
          build-args: |
            BUILD_DATE=$(date -u +'%Y-%m-%dT%H:%M:%SZ')
            VCS_REF=${{ github.sha }}

      - name: Update Docker Hub description
        uses: peter-evans/dockerhub-description@v3
        with:
          username: ${{ secrets.DOCKERHUB_USERNAME }}
          password: ${{ secrets.DOCKERHUB_TOKEN }}
          repository: ${{ secrets.DOCKERHUB_USERNAME }}/myapp
          readme-filepath: ./README.md
EOF

Erwartet: Docker-Hub-Zugriffstoken mit Lese/Schreib-Berechtigungen erstellt. Images werden erfolgreich mit Multi-Architektur-Unterstuetzung gepusht. README synchronisiert aus GitHub.

Bei Fehler: Bei Rate-Limit-Fehlern auf Pro-Plan upgraden oder Pull-Through-Cache implementieren. Bei Multi-Arch-Build-Fehlern sicherstellen, dass QEMU mit

docker run --privileged --rm tonistiigi/binfmt --install all

installiert ist.

Schritt 3: Harbor selbst-gehostete Registry deployen

Harbor mit Helm fuer Unternehmens-Registry mit RBAC und Replikation installieren.

# Add Harbor Helm repository
helm repo add harbor https://helm.gopharbor.io
helm repo update

# Create namespace
kubectl create namespace harbor

# Create values file
cat > harbor-values.yaml <<EOF
expose:
  type: ingress
  tls:
    enabled: true
    certSource: secret
    secret:
      secretName: harbor-tls
  ingress:
    hosts:
      core: harbor.example.com
    className: nginx
    annotations:
      cert-manager.io/cluster-issuer: letsencrypt-prod

externalURL: https://harbor.example.com

persistence:
  enabled: true
  persistentVolumeClaim:
    registry:
      size: 200Gi
      storageClass: gp3
    database:
      size: 10Gi
      storageClass: gp3

harborAdminPassword: "ChangeMe123!"

database:
  type: internal  # Use external: postgres for production

redis:
  type: internal  # Use external: redis for production

trivy:
  enabled: true
  skipUpdate: false

notary:
  enabled: true  # Image signing

chartmuseum:
  enabled: true  # Helm chart storage
EOF

# Install Harbor
helm install harbor harbor/harbor \
  --namespace harbor \
  --values harbor-values.yaml \
  --timeout 10m

# Wait for pods to be ready
kubectl get pods -n harbor -w

# Login via Docker CLI
docker login harbor.example.com

# Create project via API
curl -u "admin:$HARBOR_PASSWORD" -X POST \
  https://harbor.example.com/api/v2.0/projects \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{
    "project_name": "myapp",
    "public": false,
    "metadata": {
      "auto_scan": "true",
      "severity": "high",
      "enable_content_trust": "true"
    }
  }'

# Tag and push to Harbor
docker tag myapp:latest harbor.example.com/myapp/app:latest
docker push harbor.example.com/myapp/app:latest

# Use robot account in CI/CD
docker login harbor.example.com -u 'robot$myapp-ci' -p "$ROBOT_TOKEN"

Erwartet: Harbor in Kubernetes mit PostgreSQL und Redis deployed. Ingress mit TLS konfiguriert. Admin-UI zugaenglich. Projekte mit aktiviertem Schwachstellen-Scanning erstellt. Robot-Accounts bieten CI/CD-Authentifizierung.

Bei Fehler: Bei Datenbankverbindungsfehlern PostgreSQL-Pod-Logs mit

kubectl logs -n harbor harbor-database-0

pruefen. Bei Ingress-Problemen DNS auf LoadBalancer pruefen. Bei Trivy-Fehlern pruefen, ob Schwachstellen-Datenbank heruntergeladen wurde.

Schritt 4: Image-Tagging-Strategie und Retention-Richtlinien implementieren

Semantische Versionierung, unveraenderliche Tags und automatische Bereinigung konfigurieren.

# Tagging best practices
# 1. Semantic versioning
docker tag myapp:latest harbor.example.com/myapp/app:v1.2.3
docker tag myapp:latest harbor.example.com/myapp/app:v1.2
docker tag myapp:latest harbor.example.com/myapp/app:v1
docker tag myapp:latest harbor.example.com/myapp/app:latest
# ... (see EXAMPLES.md for complete configuration)

Erwartet: Images mit semantischen Versionen, Commit-SHAs und Umgebungs-Labels getaggt. Retention-Richtlinien bereinigen automatisch alte Images basierend auf Alter, Pull-Aktivitaet oder Anzahlgrenzen.

Bei Fehler: Wenn Retention nicht ausloest, Cron-Schedule-Syntax und Harbor-Zeitzoneneinstellungen pruefen. Fuer versehentlich geloeschte Production-Images unveraenderliche Tags mit Harbor-Tag-Unveraenderlichkeitsregeln implementieren.

Schritt 5: Kubernetes-Image-Pull-Secrets konfigurieren

Registry-Authentifizierung fuer Kubernetes-Cluster einrichten.

# Create Docker registry secret
kubectl create secret docker-registry ghcr-secret \
  --docker-server=ghcr.io \
  --docker-username=USERNAME \
  --docker-password=$GITHUB_TOKEN \
  --docker-email=user@example.com \
# ... (see EXAMPLES.md for complete configuration)

Erwartet: Image-Pull-Secrets in Ziel-Namespaces erstellt. Pods ziehen erfolgreich Images aus privaten Registries. Service-Accounts enthalten imagePullSecrets. Keine ImagePullBackOff-Fehler.

Bei Fehler: Bei Authentifizierungsfehlern Credentials manuell mit

docker login

pruefen. Bei nicht gefundenem Secret pruefen, ob Namespace mit Pod-Namespace uebereinstimmt.

Schritt 6: Schwachstellen-Scanning und Image-Signierung aktivieren

Trivy-Scanning und Cosign fuer Image-Herkunft integrieren.

# Install Trivy CLI
wget https://github.com/aquasecurity/trivy/releases/latest/download/trivy_0.47.0_Linux-64bit.tar.gz
tar zxvf trivy_0.47.0_Linux-64bit.tar.gz
sudo mv trivy /usr/local/bin/

# Scan local image
# ... (see EXAMPLES.md for complete configuration)

Erwartet: Trivy-Scans erkennen Schwachstellen mit Schweregradbewertungen. SARIF-Ergebnisse werden in den GitHub-Security-Tab hochgeladen. Kritische Schwachstellen schlagen CI/CD-Builds fehl. Cosign signiert Images mit Schluessel oder schluesselos (Fulcio).

Bei Fehler: Bei Trivy-Datenbank-Download-Fehlern

trivy image --download-db-only

ausfuehren. Fuer falsch-positive Ergebnisse eine

.trivyignore

-Datei mit CVE-IDs erstellen.

Validierung

• Registry ueber Docker-CLI-Login zugaenglich
• Images werden erfolgreich gepusht und gezogen mit korrekter Authentifizierung
• Multi-Architektur-Images werden gebaut und Manifest erstellt
• Schwachstellen-Scanning laeuft automatisch beim Image-Push
• Retention-Richtlinien bereinigen alte Images nach Zeitplan
• Kubernetes-Cluster koennen Images ueber imagePullSecrets ziehen
• Image-Signaturen werden vor dem Deployment verifiziert
• Webhook-Benachrichtigungen loesen bei Image-Updates aus
• Registry-UI zeigt Scan-Ergebnisse und Artefakt-Metadaten

Haeufige Stolperfallen

• Oeffentliche Images standardmaessig: GitHub Packages sind standardmaessig privat, Docker Hub oeffentlich. Sichtbarkeitseinstellungen mit Sicherheitsanforderungen abgleichen.

• Token-Ablauf: Personal Access Tokens laufen ab und brechen CI/CD. Nicht-ablaufende Tokens fuer die Automatisierung verwenden oder Rotation implementieren.

• Ansammlung ungetaggter Images: Build-Prozess erstellt ungetaggte Images, die Speicher verbrauchen. Automatische Bereinigung von ungetaggten Artefakten aktivieren.

• Fehlende Multi-Arch-Unterstuetzung: Builds nur fuer amd64, schlaegt auf ARM-Instanzen fehl.

  docker buildx

  mit

  --platform

  -Flag fuer plattformuebergreifende Builds verwenden.

• Kein Rate-Limit-Schutz: Kostenlose Docker-Hub-Accounts auf 100 Pulls/6h begrenzt. Pull-Through-Cache implementieren oder Plan upgraden.

• Veraenderliche Tags:

  latest

  -Tag ueberschrieben beeintraechtigt Reproduzierbarkeit. Unveraenderliche Tags (Commit-SHA, semantische Version) fuer Production verwenden.

• Unsichere Registry-Kommunikation: Selbst-gehostete Registry ohne TLS. Immer HTTPS mit gueltigen Zertifikaten verwenden.

• Keine Zugriffskontrolle: Einzelne Credential teamuebergreifend geteilt. RBAC mit projektspezifischen Robot-Accounts implementieren.

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