容器映像檔倉庫在現代架構中的關鍵角色
容器化技術已經成為現代軟體開發與部署的主流方式。在這個以 Kubernetes 為核心的雲原生時代，容器映像檔倉庫扮演著不可或缺的關鍵角色。它不僅僅是一個儲存容器映像檔的場所，更是整個容器化生態系統中負責版本控管、安全掃描、存取控制以及分發管理的核心基礎設施。
台灣的科技產業在數位轉型的浪潮中，越來越多企業開始採用容器化技術來提升開發效率與部署靈活性。從傳統製造業導入智慧工廠的微服務架構，到金融業建構彈性擴展的數位服務平台，再到新創公司快速迭代產品功能，這些場景都離不開可靠的容器映像檔管理機制。選擇合適的映像檔倉庫方案，能夠大幅提升開發團隊的工作效率，同時確保應用系統的安全性與穩定性。
當我們談論容器映像檔倉庫的選擇策略時，通常會面臨雲端與地端兩種主要方案的抉擇。地端 Container Registry 提供了高度的掌控能力，企業可以完全控制資料的儲存位置、網路傳輸路徑以及安全政策的實施細節。這種方案特別適合對資料主權有嚴格要求的產業，例如金融機構需要符合金融監督管理委員會的資料管理規範，醫療機構需要遵守個人資料保護法的相關規定。
雲端 Container Registry 則以便捷性與彈性取勝。開發團隊不需要投入資源維護底層基礎設施，可以將精力完全集中在應用程式的開發與創新上。這種方案特別適合快速成長的新創公司或是需要全球分發映像檔的國際化專案。雲端服務供應商通常提供了完善的全球節點分布，能夠確保世界各地的開發者與部署環境都能快速存取映像檔。
玄貓認為兩種方案各有其適用場景，並沒有絕對的優劣之分。關鍵在於深入理解組織的實際需求、技術能力、預算限制以及長期發展規劃。安全性需求是重要的考量因素，地端方案讓企業完全掌控資料與存取權限，但同時也需要投入相應的維運資源來確保系統的高可用性、安全性與效能表現。雲端方案的安全性則依賴於服務供應商的基礎設施與安全措施，企業需要評估供應商的安全認證與合規性聲明是否符合自身要求。
效能表現是另一個需要仔細評估的面向。地端方案的效能受限於企業內部網路頻寬與硬體配置，但在區域網路環境內能夠提供極快的存取速度。雲端方案則可能受到外部網路品質的影響，但優質的雲端服務供應商通常在全球部署了多個節點，能夠透過智慧路由提供良好的存取體驗。
版本控管能力是容器映像檔倉庫的核心功能之一。無論是雲端還是地端方案，都支援透過標籤系統進行版本管理，但雲端方案通常提供了更豐富的自動化工具整合能力，例如與 CI/CD 流水線的深度整合、自動化的安全掃描與漏洞通知機制等。
本文將從技術原理出發，深入探討容器映像檔倉庫的運作機制、雲端與地端方案的特性比較，以及如何根據實際需求制定最適合的選擇策略。我們會分析主流的 Container Registry 解決方案，包括 Docker Hub、Harbor、Quay 等系統的特性與適用場景，並分享實務部署的經驗與建議。
容器映像檔倉庫的技術架構與 OCI 規範
要深入理解容器映像檔倉庫的選擇策略，首先需要了解其底層的技術架構與標準規範。開放容器倡議 Open Container Initiative 制定了一系列的容器技術標準，其中包含了映像檔格式規範與分發規範，這些標準確保了不同容器工具與倉庫系統之間的互通性。
根據 OCI 規範，容器映像檔以 Repository 的形式組織管理。每個 Repository 都有一個獨特的名稱識別，這個名稱通常由組織或使用者名稱加上映像檔名稱組成，形成類似 organization/application 的結構。這種命名方式不僅提供了清晰的組織架構，也避免了不同來源映像檔之間的名稱衝突問題。
Repository 名稱必須符合特定的正規表示式規範，只允許使用小寫字母、數字以及特定的分隔符號。這個命名規則確保了映像檔名稱在各種系統環境中都能正確解析與處理。正規表示式的模式定義了名稱的組成規則，包括字元類型的限制、分隔符號的使用方式，以及整體結構的組織原則。
在 Repository 建立完成後，開發團隊就可以開始進行映像檔的推送與提取操作。這些操作都透過標準化的 API 介面進行，確保了不同容器工具之間的一致性體驗。標籤系統是版本管理的核心機制，透過為同一個映像檔指定不同的標籤，可以在倉庫中儲存與管理多個版本。
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title 容器映像檔推送與提取流程
|開發者環境|
start
:建置容器映像檔;
note right
docker build 或其他
符合 OCI 規範的工具
end note
:為映像檔標記標籤;
note right
指定 Repository 名稱
指定版本標籤
end note
|推送階段|
:發起映像檔推送請求;
:進行身份驗證;
if (驗證通過?) then (是)
:上傳映像檔層級資料;
note right
以 Blob 形式上傳
通常從基礎層開始
end note
:上傳映像檔 Manifest;
note right
包含層級資訊
配置檔案資訊
平台相關資訊
end note
:倉庫驗證 Manifest;
if (Manifest 有效?) then (是)
:完成映像檔推送;
note right
映像檔可供提取使用
end note
else (否)
:回報 Manifest 錯誤;
stop
endif
else (否)
:回報驗證失敗;
stop
endif
|提取階段|
:發起映像檔提取請求;
:進行身份驗證;
if (驗證通過?) then (是)
:請求 Manifest 檔案;
:解析 Manifest 內容;
note right
識別需要下載的
所有層級資料
end note
:下載映像檔層級;
note right
平行下載多個層級
提升下載效率
end note
:驗證層級完整性;
note right
檢查 SHA256 摘要
確保資料正確性
end note
if (所有層級下載完成?) then (是)
:組裝完整映像檔;
:映像檔可供使用;
stop
else (否)
:重試下載失敗的層級;
endif
else (否)
:回報驗證失敗;
stop
endif
@enduml這個流程圖完整展現了容器映像檔在倉庫中的推送與提取過程。推送階段始於開發者在本地環境建置映像檔，使用符合 OCI 規範的容器工具完成建置後，為映像檔標記適當的標籤資訊。標籤不僅用於版本識別，也常用於標示不同的建置環境或特殊用途。
發起推送請求時，首先需要進行身份驗證。大多數企業級的映像檔倉庫都實施了嚴格的存取控制機制，只有經過授權的使用者或服務帳號才能推送映像檔。驗證通過後，系統開始上傳映像檔的層級資料。容器映像檔採用分層儲存的架構，每一層代表檔案系統的一次變更，這種設計不僅節省儲存空間，也提升了映像檔分發的效率。
層級資料以二進位大型物件 Blob 的形式上傳。通常上傳順序是從基礎層開始逐層向上，因為倉庫系統可能會檢查層級之間的依賴關係。在所有層級上傳完成後，最後上傳 Manifest 檔案。Manifest 是映像檔的元數據描述檔，包含了層級資訊、配置檔案以及平台相關資訊。倉庫會驗證 Manifest 的有效性，確保所有參照的層級都已經存在於系統中。
提取階段的流程與推送相反但同樣重要。使用者或自動化系統發起提取請求時，同樣需要經過身份驗證。對於公開的映像檔倉庫，可能允許匿名提取，但企業私有倉庫通常要求驗證身份。驗證通過後，系統首先請求並下載 Manifest 檔案。
Manifest 檔案包含了完整映像檔所需的所有資訊。透過解析 Manifest，客戶端能夠知道需要下載哪些層級，每個層級的大小與校驗碼是什麼。現代的容器工具通常會平行下載多個層級以提升效率，同時在下載過程中驗證每個層級的完整性。每個層級都有一個 SHA256 摘要值，客戶端會計算下載資料的摘要值並與 Manifest 中的值比對，確保資料在傳輸過程中沒有損壞或被竄改。
標籤管理是映像檔倉庫的核心功能之一。透過標籤機制，開發團隊可以為同一個應用程式的不同版本建立清晰的識別系統。常見的標籤策略包括使用語意化版本號如 v1.2.3，使用 Git 提交的短雜湊值，或是使用環境標識如 production、staging 等。良好的標籤策略能夠讓團隊清楚追蹤每個版本的部署狀態與變更歷史。
映像檔倉庫應該提供內容發現功能，讓使用者能夠列出特定 Repository 中所有可用的標籤。這個功能在選擇要部署的映像檔版本時特別重要。開發者或運維人員可以透過 API 或 Web 介面查詢可用的版本清單，選擇合適的版本進行部署或測試。
身份驗證與授權是確保映像檔安全的關鍵機制。不同的倉庫系統提供了不同層級的驗證功能。基本的方案使用使用者名稱與密碼進行驗證，進階的方案則支援 Token 機制、OAuth 整合或是與企業現有的身份驗證系統整合。Token 機制允許客戶端在首次驗證後獲得一個有時效性的存取令牌，後續操作可以使用這個令牌而不需要重複輸入憑證。
存取控制政策決定了誰可以對哪些 Repository 執行什麼操作。企業級的映像檔倉庫通常提供細緻的權限管理功能，可以針對不同的使用者或群組設定讀取、寫入、刪除等不同等級的權限。這種靈活的權限系統確保了映像檔的安全性，防止未授權的存取或惡意的竄改行為。
映像檔的內容信任機制是另一個重要的安全特性。Docker Content Trust 等技術使用數位簽章來驗證映像檔的來源與完整性。當映像檔被推送到倉庫時，可以使用私鑰進行簽章，提取時則使用公鑰驗證簽章的有效性。這個機制確保了映像檔在整個生命週期中的可信度，防止供應鏈攻擊。
地端 Container Registry 的部署與管理策略
地端 Container Registry 方案讓企業能夠完全掌控映像檔的儲存與分發基礎設施。這種方案特別適合對資料主權、網路隔離或是客製化需求有特殊要求的組織。在台灣的產業環境中，許多金融機構、醫療機構以及政府單位都因為法規遵循的需求而選擇地端部署方案。
Docker Registry 是最基礎的地端倉庫解決方案。作為 Docker 官方提供的開源專案，它實作了完整的 OCI 分發規範，提供了映像檔儲存與分發的核心功能。Docker Registry 的部署相對簡單，可以透過 Docker 容器快速啟動運行。它支援多種儲存後端，包括本地檔案系統、物件儲存服務如 AWS S3 或 Azure Blob Storage，以及其他符合標準的儲存系統。
然而基礎的 Docker Registry 缺乏許多企業級功能。它沒有內建的 Web 管理介面，沒有使用者權限管理系統，也沒有映像檔漏洞掃描功能。這些限制使得 Docker Registry 比較適合小型團隊或是作為其他系統的底層儲存引擎使用。對於需要完整功能的企業環境，通常會選擇更進階的解決方案。
Harbor 是目前最受歡迎的企業級開源 Container Registry 解決方案。這個專案最初由 VMware 發起，現在是 Cloud Native Computing Foundation 的畢業專案，代表其成熟度與社群支持度都已經達到產品級水準。Harbor 在 Docker Registry 的基礎上增加了豐富的企業級功能，包括完整的權限管理系統、映像檔複製機制、內建的漏洞掃描器、映像檔簽章驗證以及完善的 Web 管理介面。
Harbor 的專案管理功能讓管理者能夠將相關的 Repository 組織在一起，為不同的專案設定獨立的配額與權限政策。這種組織方式特別適合大型企業中多個團隊共用同一個倉庫基礎設施的場景。映像檔複製功能支援在多個 Harbor 實例之間同步映像檔，這對於跨地域部署或是建立災難恢復機制非常有用。
Harbor 整合了 Trivy 或 Clair 等開源漏洞掃描引擎，能夠自動掃描推送到倉庫的映像檔，識別其中包含的已知安全漏洞。管理者可以設定政策規則，例如禁止部署包含高嚴重性漏洞的映像檔，或是要求在部署前必須修復所有嚴重漏洞。這種自動化的安全檢查機制大幅降低了應用系統的安全風險。
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package "Harbor 企業級架構" {
rectangle "前端服務層" {
component "Nginx 反向代理" as nginx
component "Web Portal 介面" as portal
component "Core API 服務" as core_api
}
rectangle "核心功能層" {
component "認證授權服務" as auth
component "專案管理服務" as project
component "複製控制器" as replication
component "配額管理服務" as quota
}
rectangle "映像檔處理層" {
component "Registry 核心" as registry
component "漏洞掃描器" as scanner
component "映像檔簽章驗證" as notary
component "垃圾回收器" as gc
}
rectangle "資料儲存層" {
database "PostgreSQL 資料庫" as db
database "Redis 快取" as redis
storage "映像檔儲存" as storage {
port "本地檔案系統" as local_fs
port "物件儲存服務" as object_storage
}
}
rectangle "外部整合層" {
component "LDAP/AD 整合" as ldap
component "OIDC 整合" as oidc
component "Webhook 通知" as webhook
}
nginx --> portal : 路由請求
nginx --> core_api : 路由請求
nginx --> registry : 路由請求
portal --> core_api : API 呼叫
core_api --> auth : 驗證授權
core_api --> project : 管理專案
core_api --> replication : 控制複製
core_api --> quota : 檢查配額
auth --> ldap : 外部驗證
auth --> oidc : 外部驗證
registry --> scanner : 觸發掃描
registry --> notary : 驗證簽章
registry --> storage : 儲存映像檔
core_api --> db : 讀寫元數據
core_api --> redis : 快取資料
registry --> db : 記錄操作
scanner --> webhook : 掃描結果通知
replication --> webhook : 複製狀態通知
}
actor "管理員" as admin
actor "開發者" as developer
actor "CI/CD 系統" as cicd
admin --> portal : 管理配置
developer --> nginx : 推送提取映像檔
cicd --> core_api : 自動化操作
note right of "核心功能層"
提供企業級功能
支援多租戶環境
細緻權限控制
end note
note right of "映像檔處理層"
自動漏洞掃描
內容信任驗證
定期垃圾回收
end note
@enduml這個架構圖展現了 Harbor 作為企業級 Container Registry 的完整系統設計。前端服務層使用 Nginx 作為反向代理，負責處理所有進入的 HTTP/HTTPS 請求，並根據請求路徑將流量路由到不同的後端服務。Web Portal 提供了友善的圖形化管理介面，讓管理者與開發者能夠透過瀏覽器執行大部分的管理操作。
核心功能層實作了企業級的管理能力。認證授權服務支援多種驗證方式，包括內建的資料庫驗證、LDAP/Active Directory 整合以及 OpenID Connect 協定。這種靈活的驗證機制讓 Harbor 能夠無縫整合到企業現有的身份管理系統中。專案管理服務讓管理者能夠組織與隔離不同團隊或應用的映像檔資源。
複製控制器是 Harbor 的特色功能之一。它支援在多個 Harbor 實例之間自動同步映像檔，可以設定基於標籤過濾的複製規則，例如只複製帶有 production 標籤的映像檔。這個功能對於建立多地域的映像檔分發網路或是災難恢復方案非常有價值。配額管理服務則能夠限制每個專案可以使用的儲存空間，防止單一專案耗盡所有資源。
映像檔處理層包含了處理映像檔內容的核心元件。Registry 核心基於 Docker Distribution 專案，提供了標準的映像檔推送與提取功能。漏洞掃描器會在映像檔推送後自動觸發掃描任務，分析映像檔中的軟體套件，比對已知的漏洞資料庫，生成詳細的安全報告。映像檔簽章驗證功能基於 Notary 專案，提供了內容信任機制。
資料儲存層負責持久化系統的狀態資訊與映像檔內容。PostgreSQL 資料庫儲存了所有的元數據資訊，包括使用者帳號、專案配置、權限設定、掃描結果等。Redis 快取用於提升系統效能，快取頻繁存取的資料。映像檔儲存支援多種後端，可以使用本地檔案系統，也可以使用雲端物件儲存服務，這種靈活性讓 Harbor 能夠適應不同的部署環境。
GitLab Container Registry 是另一個值得考慮的地端方案。如果組織已經使用 GitLab 作為原始碼管理與 CI/CD 平台，那麼啟用內建的 Container Registry 功能是一個自然的選擇。GitLab Container Registry 與 GitLab 的專案管理系統深度整合，權限管理會自動繼承 GitLab 專案的權限設定，大幅簡化了配置工作。
GitLab Container Registry 的優勢在於與整個開發流程的無縫整合。在 GitLab CI/CD 流水線中推送與提取映像檔非常方便，不需要額外的認證配置。映像檔會自動與原始碼儲存庫關聯，開發者能夠在同一個介面中查看程式碼與對應的容器映像檔。然而這種緊密整合也帶來了依賴性，如果 GitLab 主系統出現問題，Container Registry 也會受到影響。
JFrog Artifactory 是一個更通用的製品管理平台，不僅支援容器映像檔，還能管理各種類型的軟體製品，包括 Maven、npm、PyPI 套件等。這種統一的製品管理方式對於需要管理多種技術棧的大型企業特別有價值。Artifactory 提供了強大的元數據搜尋功能、製品依賴分析以及完整的審計日誌。
Quay 的開源版本提供了完整的 Web UI、映像檔建置功能以及安全掃描能力。Quay 的特色是支援自動化的映像檔建置，可以連接到 Git 儲存庫，當 Dockerfile 更新時自動觸發建置流程。這種整合減少了手動建置與推送的工作。Quay 也提供了細緻的存取控制機制，支援機器人帳號功能，方便自動化系統使用。
地端部署 Container Registry 需要考慮許多運維面向的挑戰。高可用性是企業級系統的基本要求，需要設計適當的負載平衡與容錯機制。可以部署多個 Registry 實例，透過負載平衡器分散流量，同時確保後端儲存系統的高可用性。資料備份策略同樣重要，需要定期備份資料庫與映像檔儲存，制定災難恢復計畫。
效能優化是另一個重要議題。映像檔的大小可能從幾 MB 到幾 GB 不等，大量的推送與提取操作會產生顯著的網路與儲存負載。可以透過快取機制、映像檔分層共享以及壓縮技術來優化效能。監控與日誌記錄能夠幫助運維團隊及時發現與解決效能瓶頸。
安全性維護是持續性的工作。需要定期更新 Registry 系統本身的版本，修補已知的安全漏洞。配置適當的網路安全政策，例如使用 HTTPS 加密傳輸、限制來源 IP 位址、啟用防火牆規則等。定期審查存取日誌，監控異常的存取模式，及時發現潛在的安全威脅。
雲端 Container Registry 的優勢與選擇考量
雲端 Container Registry 方案讓開發團隊能夠專注於應用程式開發，而不需要投入資源維護底層基礎設施。主流的雲端服務供應商都提供了完善的 Container Registry 服務，這些服務通常與雲端平台的其他服務深度整合，提供了便利的使用體驗。
Docker Hub 是最廣為人知的容器映像檔倉庫服務。作為 Docker 公司提供的官方服務，Docker Hub 託管了大量的公開映像檔，包括各種作業系統基礎映像檔、程式語言執行環境、資料庫系統、Web 伺服器等。開發者可以直接使用這些公開映像檔作為基礎，大幅加速應用程式的開發進度。
Docker Hub 的免費方案允許建立無限數量的公開 Repository，但對私有 Repository 的數量有限制。付費方案則提供更多的私有 Repository 配額、自動建置功能、安全掃描服務以及更高的提取速率限制。需要注意的是 Docker Hub 對匿名使用者與免費帳號實施了映像檔提取次數限制，這在大規模 CI/CD 環境中可能成為瓶頸。
Red Hat Quay 的雲端版本提供了豐富的企業級功能。Quay 支援從 Dockerfile 或 Git 儲存庫直接建置映像檔，不需要在本地環境執行建置流程。這個功能對於沒有強大建置基礎設施的團隊特別有用。Quay 內建了安全漏洞掃描引擎，會自動分析推送的映像檔，及時通知發現的安全問題。
Quay 的免費方案提供了相當慷慨的功能，包括無限制的公開 Repository、映像檔建置、安全掃描以及詳細的使用與審計日誌。特別值得注意的是 Quay 不限制映像檔的提取次數，這對於需要頻繁部署的場景非常友善。付費方案則增加了私有 Repository 配額、更多的建置平行度以及進階的支援服務。
主流雲端服務供應商也都提供了自家的 Container Registry 服務。AWS 的 Elastic Container Registry 與 EC2 Container Service 及 EKS 深度整合，提供了低延遲的映像檔傳輸。Google Container Registry 與 Google Kubernetes Engine 無縫協作，支援自動化的漏洞掃描與二進位授權機制。Azure Container Registry 則與 Azure Kubernetes Service 整合，提供了地理複製功能來優化全球部署的效能。
這些雲端原生的 Registry 服務通常提供了與平台其他服務的深度整合。例如可以使用雲端平台的身份與存取管理系統來控制映像檔的存取權限，可以將映像檔掃描結果整合到安全中心進行統一管理，可以使用雲端監控服務追蹤 Registry 的使用情況與效能指標。
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title 雲端與地端 Registry 方案比較決策流程
|需求評估|
start
:評估組織需求與限制;
note right
安全性與合規性要求
預算與成本考量
技術團隊能力
部署規模與成長預期
end note
:分析資料主權需求;
if (是否有嚴格的資料在地化要求?) then (是)
:必須選擇地端方案;
note right
金融業法規要求
醫療資料保護
政府資安規範
end note
|地端方案選擇|
:評估技術能力與資源;
if (是否具備維運能力?) then (是)
:選擇企業級地端方案;
note right
Harbor 完整功能
GitLab Registry 整合
Artifactory 通用平台
end note
else (否)
:考慮雲端服務或外包維運;
stop
endif
else (否)
:可考慮雲端方案;
|雲端方案評估|
:分析成本效益;
if (預算充足?) then (是)
:評估進階雲端服務;
note right
AWS ECR 企業功能
Google GCR 進階特性
Azure ACR 全球複製
end note
else (否)
:考慮免費或低成本方案;
note right
Docker Hub 免費版
Quay 免費方案
GitHub Container Registry
end note
endif
:評估整合需求;
if (需要與現有雲端平台整合?) then (是)
:選擇平台原生 Registry;
note right
AWS ECR 搭配 EKS
GCR 搭配 GKE
ACR 搭配 AKS
end note
else (否)
:選擇通用 Registry 服務;
endif
endif
|混合架構考量|
:評估混合部署需求;
if (需要混合雲架構?) then (是)
:設計混合部署方案;
note right
開發測試用雲端
生產環境用地端
或依安全等級分層
end note
:建立複製同步機制;
:制定部署策略;
else (否)
:確定單一方案;
endif
:制定實施計畫;
:執行部署與遷移;
stop
@enduml這個決策流程圖提供了選擇 Container Registry 方案的系統化思考架構。決策過程始於全面評估組織的需求與限制條件，包括安全性與合規性要求、預算與成本考量、技術團隊的能力水準以及部署規模與成長預期等多個面向。
資料主權需求是首要的決策因素。如果組織受到嚴格的資料在地化要求約束，例如金融業必須遵守主管機關關於資料儲存位置的規定，醫療機構需要符合個人資料保護法的特殊規範，或是政府單位有資安法規的限制，那麼通常必須選擇地端部署方案。這些法規要求通常明確規定了資料不能儲存在境外或是必須使用特定的安全控制措施。
當確定需要使用地端方案後，下一步是評估組織的技術能力與可用資源。維運一個企業級的 Container Registry 系統需要具備相應的技術能力，包括系統管理、網路配置、安全維護以及故障排除等技能。如果組織具備這些能力，可以選擇功能完整的企業級方案如 Harbor，或是選擇與現有工具鏈整合的方案如 GitLab Container Registry。
如果沒有嚴格的資料在地化要求，雲端方案就成為可行的選項。這時需要進行成本效益分析，評估不同方案的價格與提供的功能是否符合需求。對於預算充足的組織，可以考慮主流雲端服務供應商的企業級 Registry 服務，這些服務通常提供了豐富的進階功能、全球化的節點分布以及完善的技術支援。
對於預算有限的組織或是小型專案，可以考慮免費或低成本的雲端方案。Docker Hub 的免費版適合公開專案或是小規模的私有專案使用。Quay 的免費方案提供了相當豐富的功能，包括自動建置與安全掃描，而且不限制映像檔提取次數。GitHub Container Registry 則適合已經使用 GitHub 作為原始碼管理平台的團隊。
整合需求是選擇雲端方案時的重要考量。如果組織已經在使用特定的雲端平台進行運算資源的部署，選擇該平台原生的 Container Registry 服務通常能夠獲得最佳的整合體驗。例如在 AWS 上運行 EKS 叢集時使用 ECR，在 GCP 上運行 GKE 時使用 GCR，這樣能夠簡化認證配置、優化網路傳輸效能、並享受統一的監控與管理體驗。
混合雲架構是一個值得考慮的彈性方案。許多組織採用混合部署策略，根據不同環境的特性選擇合適的方案。常見的模式是將開發與測試環境部署在雲端 Registry，享受雲端的便捷性與彈性，而生產環境則使用地端 Registry，確保關鍵資料的安全性與可控性。另一種策略是根據資料的敏感等級進行分層，敏感資料的映像檔使用地端儲存，非敏感的公共映像檔可以使用雲端服務。
實施混合架構需要建立映像檔複製與同步機制。可以使用 Harbor 的複製功能在地端與雲端實例之間同步映像檔，或是使用自動化腳本定期將特定的映像檔從一個倉庫複製到另一個。這種機制確保了不同環境都能夠存取所需的映像檔，同時保持了部署的靈活性。
實務部署經驗與最佳實踐建議
玄貓在實際專案中累積了豐富的 Container Registry 部署與管理經驗。從小型新創公司到大型企業，從單一區域部署到跨國多地域架構，不同場景下的選擇策略與實施方式都有其獨特的考量。
對於小型團隊或是個人開發者而言，雲端 Registry 的免費方案通常是最佳起點。Docker Hub 的免費版提供了快速開始的能力，不需要任何基礎設施投資就能開始使用容器化技術。但需要注意提取速率限制的問題，特別是在 CI/CD 流水線中頻繁提取映像檔時可能觸及限制。解決方案包括升級到付費方案、使用認證提取來獲得更高的限額，或是在本地環境建立快取代理。
中型團隊開始面臨更複雜的需求，包括私有映像檔的管理、團隊協作的權限控制以及與現有開發工具鏈的整合。這個階段可以考慮使用功能更豐富的雲端服務如 Quay，或是開始評估地端部署的可行性。如果團隊已經使用 GitLab 或 GitHub 作為原始碼管理平台，啟用其內建的 Container Registry 功能是一個自然且經濟的選擇。
大型企業通常需要部署企業級的地端 Registry 系統。Harbor 是目前最受歡迎的選擇，它提供了完整的企業級功能，包括多租戶支援、細緻的權限管理、映像檔複製、漏洞掃描以及審計日誌等。部署 Harbor 時建議採用高可用架構，使用負載平衡器分散流量，資料庫使用主從複製或叢集模式，映像檔儲存使用可靠的分散式儲存系統。
安全性是所有規模組織都需要重視的面向。定期掃描映像檔中的安全漏洞是基本的安全實踐。可以設定自動化掃描政策，在映像檔推送時立即觸發掃描，並根據掃描結果決定是否允許部署。建立映像檔簽章機制能夠確保映像檔的來源可信度，防止供應鏈攻擊。實施最小權限原則，只授予使用者或系統所需的最低權限。
網路效能優化對於大規模部署特別重要。可以在不同地理區域部署多個 Registry 實例，透過映像檔複製機制保持同步，讓不同地區的使用者就近存取映像檔。使用快取代理減少重複的映像檔下載，特別是在 CI/CD 環境中會大量使用相同的基礎映像檔。啟用映像檔層級的壓縮與去重功能來節省儲存空間與傳輸頻寬。
監控與維運是確保 Registry 系統穩定運行的關鍵。建立完善的監控機制，追蹤系統的效能指標如 CPU 使用率、記憶體用量、磁碟 I/O、網路流量等。監控業務指標如映像檔推送與提取的次數、失敗率、回應時間等。設定適當的告警規則，在系統出現異常時及時通知運維團隊。定期審查日誌記錄，分析使用模式，識別潛在的問題與優化機會。
備份與災難恢復計畫是企業級系統不可或缺的部分。定期備份 Registry 的資料庫與映像檔儲存，測試備份的有效性與恢復時間。制定災難恢復流程，明確在不同故障場景下的應對步驟與恢復目標。對於關鍵的生產環境，可以考慮建立異地備援系統，在主系統故障時能夠快速切換到備援系統。
容器映像檔的生命週期管理同樣需要規劃。建立清晰的標籤命名規範，讓團隊成員能夠輕鬆識別不同版本的映像檔。定期清理不再使用的舊版本映像檔，釋放儲存空間。可以設定自動化的清理政策，例如保留最近的 10 個版本或是 30 天內的版本，其他版本自動刪除。但在刪除前務必確認這些映像檔確實沒有在任何地方使用。
玄貓建議組織在選擇 Container Registry 方案時採取循序漸進的策略。可以從簡單的雲端免費方案開始，隨著團隊規模與需求的成長逐步升級到更進階的方案。不需要在一開始就投入大量資源建立複雜的地端系統，除非有明確的法規或安全需求。保持靈活性，根據實際使用經驗持續優化與調整策略。
持續學習與跟進技術發展也很重要。容器技術生態系統發展迅速，新的工具與最佳實踐不斷湧現。關注 OCI 規範的更新，了解業界的最新趨勢，參與相關的技術社群，這些都能幫助組織保持技術領先優勢，做出更明智的決策。
透過本文的深入探討，我們系統化地分析了容器映像檔倉庫的技術原理、雲端與地端方案的特性差異，以及實務部署的策略考量。無論選擇哪種方案，關鍵在於深入理解組織的實際需求、技術能力與資源限制，制定符合自身情況的選擇策略。容器映像檔倉庫不僅是技術基礎設施的一環，更是支撐整個容器化應用生命週期的核心系統，值得投入適當的時間與資源進行規劃與建設。
