自建Docker镜像加速,告别镜像拉取"龟速"🚀

作为一名程序员，Docker几乎已经成为我们日常开发中不可或缺的一部分。但是最近，国内的一些Docker商业/教育镜像站突然被关闭，导致很多开发者在拉取镜像时速度非常慢，甚至无法拉取。这可真是让人头疼！😭

别担心，本文将手把手教你使用CloudFlare Workers搭建一个免费的Docker镜像加速服务，轻松解决镜像拉取速度慢的问题！🙌

镜像加速的重要性

在使用Docker部署应用时,镜像拉取的速度直接影响到开发和上线效率。如果每次构建镜像都要等半天,那工作效率可想而知有多低。而且在生产环境下,快速拉取镜像也是服务高可用的保证。

所以说,镜像加速绝对是一个刚需!🔥

常见的加速方案

为了解决拉取速度慢的问题,一般有几种常见的方案:

使用国内镜像源,如阿里云、网易等提供的免费镜像加速服务。
搭建私有Registry,在内网环境下使用。
利用CDN等加速服务对镜像仓库进行加速。

其中前两种方案都有一定的局限性,而且在当前的大环境下,公共镜像源的稳定性也不容乐观。😕

CloudFlare Workers方案

相比之下,利用CloudFlare Workers搭建私有加速服务是一个不错的选择。它有以下几个优点:

CloudFlare拥有全球化的CDN网络,加速效果非常好。
Workers提供了免费的计算资源,搭建成本低。
配置简单,只需要几行代码就可以实现。
安全可靠,不用担心镜像源跑路。

下面我就来介绍具体的操作步骤。

搭建步骤

注册一个CloudFlare账号,并登录Workers管理界面。

点击创建一个新的Worker。

将以下代码复制到代码编辑区:

注意: 这里需要先把代码粘贴保存之后,才能绑定自定义域名,后面再来修改这里的域名!

'use strict'

const hub_host = 'registry-1.docker.io'
const auth_url = 'https://auth.docker.io'
const workers_url = 'https://自己的域名'
/**
* static files (404.html, sw.js, conf.js)
*/

/** @type {RequestInit} */
const PREFLIGHT_INIT = {
    // status: 204,
    headers: new Headers({
        'access-control-allow-origin': '*',
        'access-control-allow-methods': 'GET,POST,PUT,PATCH,TRACE,DELETE,HEAD,OPTIONS',
        'access-control-max-age': '1728000',
    }),
}

/**
* @param {any} body
* @param {number} status
* @param {Object<string, string>} headers
*/
function makeRes(body, status = 200, headers = {}) {
    headers['access-control-allow-origin'] = '*'
    return new Response(body, {
        status,
        headers
    })
}

/**
* @param {string} urlStr
*/
function newUrl(urlStr) {
    try {
        return new URL(urlStr)
    } catch(err) {
        return null
    }
}

addEventListener('fetch', e = >{
    const ret = fetchHandler(e).
    catch(err = >makeRes('cfworker error:\n' + err.stack, 502)) e.respondWith(ret)
})

/**
* @param {FetchEvent} e
*/
async
function fetchHandler(e) {
    const getReqHeader = (key) = >e.request.headers.get(key);

    let url = new URL(e.request.url);

    // 修改 pre head get 请求
    // 是否含有 %2F ，用于判断是否具有用户名与仓库名之间的连接符
    // 同时检查 %3A 的存在
    if (!/%2F/.test(url.search) && /%3A/.test(url.toString())) {
        let modifiedUrl = url.toString().replace(/%3A(?=.*?&)/, '%3Alibrary%2F');
        url = new URL(modifiedUrl);
        console.log(`handle_url: $ {
            url
        }`)
    }

    if (url.pathname === '/token') {
        let token_parameter = {
            headers: {
                'Host': 'auth.docker.io',
                'User-Agent': getReqHeader("User-Agent"),
                'Accept': getReqHeader("Accept"),
                'Accept-Language': getReqHeader("Accept-Language"),
                'Accept-Encoding': getReqHeader("Accept-Encoding"),
                'Connection': 'keep-alive',
                'Cache-Control': 'max-age=0'
            }
        };
        let token_url = auth_url + url.pathname + url.search
        return fetch(new Request(token_url, e.request), token_parameter)
    }

    // 修改 head 请求
    if (/^\/v2\/[^/] + \ / [ ^ /]+\/[^/] + $ / .test(url.pathname) && !/^\/v2\/library/.test(url.pathname)) {
        url.pathname = url.pathname.replace(/\/v2\//, '/v2/library/');
        console.log(`modified_url: $ {
            url.pathname
        }`)
    }

    url.hostname = hub_host;

    let parameter = {
        headers: {
            'Host': hub_host,
            'User-Agent': getReqHeader("User-Agent"),
            'Accept': getReqHeader("Accept"),
            'Accept-Language': getReqHeader("Accept-Language"),
            'Accept-Encoding': getReqHeader("Accept-Encoding"),
            'Connection': 'keep-alive',
            'Cache-Control': 'max-age=0'
        },
        cacheTtl: 3600
    };

    if (e.request.headers.has("Authorization")) {
        parameter.headers.Authorization = getReqHeader("Authorization");
    }

    let original_response = await fetch(new Request(url, e.request), parameter) let original_response_clone = original_response.clone();
    let original_text = original_response_clone.body;
    let response_headers = original_response.headers;
    let new_response_headers = new Headers(response_headers);
    let status = original_response.status;

    if (new_response_headers.get("Www-Authenticate")) {
        let auth = new_response_headers.get("Www-Authenticate");
        let re = new RegExp(auth_url, 'g');
        new_response_headers.set("Www-Authenticate", response_headers.get("Www-Authenticate").replace(re, workers_url));
    }

    if (new_response_headers.get("Location")) {
        return httpHandler(e.request, new_response_headers.get("Location"))
    }

    let response = new Response(original_text, {
        status,
        headers: new_response_headers
    }) return response;

}

/**
* @param {Request} req
* @param {string} pathname
*/
function httpHandler(req, pathname) {
    const reqHdrRaw = req.headers

    // preflight
    if (req.method === 'OPTIONS' && reqHdrRaw.has('access-control-request-headers')) {
        return new Response(null, PREFLIGHT_INIT)
    }

    let rawLen = ''

    const reqHdrNew = new Headers(reqHdrRaw)

    const refer = reqHdrNew.get('referer')

    let urlStr = pathname

    const urlObj = newUrl(urlStr)

    /** @type {RequestInit} */
    const reqInit = {
        method: req.method,
        headers: reqHdrNew,
        redirect: 'follow',
        body: req.body
    }
    return proxy(urlObj, reqInit, rawLen)
}

/**
*
* @param {URL} urlObj
* @param {RequestInit} reqInit
*/
async
function proxy(urlObj, reqInit, rawLen) {
    const res = await fetch(urlObj.href, reqInit) const resHdrOld = res.headers const resHdrNew = new Headers(resHdrOld)

    // verify
    if (rawLen) {
        const newLen = resHdrOld.get('content-length') || ''const badLen = (rawLen !== newLen)

        if (badLen) {
            return makeRes(res.body, 400, {
                '--error': `bad len: $ {
                    newLen
                },
                except: $ {
                    rawLen
                }`,
                'access-control-expose-headers': '--error',
            })
        }
    }
    const status = res.status resHdrNew.set('access-control-expose-headers', '*') resHdrNew.set('access-control-allow-origin', '*') resHdrNew.set('Cache-Control', 'max-age=1500')

    resHdrNew.delete('content-security-policy') resHdrNew.delete('content-security-policy-report-only') resHdrNew.delete('clear-site-data')

    return new Response(res.body, {
        status,
        headers: resHdrNew
    })
}

绑定一个自定义域名到该Worker。

配置Docker守护进程,将registry-mirrors参数设置为你的域名。

{
  "registry-mirrors": ["https://你自己的域名"]
}

搞定!现在当你拉取镜像时,就会自动通过你的加速服务进行获取,速度提升几倍不止!🚀

注意事项

免费版Workers对出口流量有一定限制,如果使用量大建议升级到付费版。
不同版本的Docker对配置文件的路径有所不同,需要根据实际情况进行修改。
在生产环境中,还要注意Worker脚本的安全性,以免被恶意利用。

参考

V2EX(https://global.v2ex.com/t/1007922)

小结

Docker镜像加速作为容器化开发中的一个重要环节,对提升工作效率有很大帮助。利用CloudFlare Workers提供的边缘计算能力,我们可以低成本地搭建一套高性能的镜像加速方案,解决国内网络环境下拉取速度慢的问题。
希望通过本文的介绍,能为大家在日常开发中提供一些思路。Docker镜像加速的方案其实有很多,关键是要根据自己的实际情况,选择最合适的那一种。
你是否也在使用Docker呢?在镜像拉取方面有什么问题和经验,欢迎留言交流!😉