編輯推薦
適讀人群 :本書適閤Docker開發人員閱讀。 國內雲加速+雲存儲“迅雷雲”團隊傾力打造
全麵講解Docker原理、操作,精選實戰案例
詳解網絡、安全、API、Kubernetes、shipyard、Machine+Swarm+Compose
內容簡介
《Docker開發實踐》由淺入深地介紹瞭Docker的實踐之道,首先講解Docker的概念、容器和鏡像的相關操作、容器的數據管理等內容,接著通過不同類型的應用說明Docker的實際應用,然後介紹瞭網絡、安全、API、管理工具Fig、Kubernetes、shipyard以及Docker三件套(Machine+Swarm+Compose)等,列舉瞭常見鏡像、Docker API等內容。
作者簡介
曾金龍,計算機碩士,中山大學畢業,就職於迅雷網絡,國內覆蓋麵廣的“迅雷P2P引擎”核心研發成員。研究方嚮為P2P網絡、音視頻傳輸和CEP係統。對Docker技術有著深入的理解,是國內較早將Docker引入到實際軟件開發、測試和部署中的人。
肖新華,工學學士,衡陽師範學院畢業,項目架構師。4年互聯網軟件開發經驗,癡迷技術,對新生技術敏感。曾就職於迅雷網絡、騰訊科技。
劉清,碩士,華中科技大學畢業,就職於迅雷網絡,主要研究方嚮為移動下載庫、音視頻傳輸、調度策略設計等。
內頁插圖
精彩書評
★Docker是當之無愧的Go語言殺手級應用,並且現如今Docker這個詞的含義越來越豐富瞭,以至於它已經代錶瞭容器技術的生態圈。本書奉行實踐齣真知,其中的案例都非常棒。更為關鍵的是,其中的高級篇對Docker生態圈的各個新成員也做瞭非常翔實的介紹和實踐,這真的很難能可貴。
——郝林,Go語言北京用戶組發起人,《Go並發編程實戰》作者
★騰訊的互娛的開發節奏,隻有Docker跟得上!如果你想你的團隊加快開發速度,那麼我推薦你使用Docker,而本書從基礎、案例到高級話題,都有很全麵的覆蓋。
——易劍,騰訊互動娛樂事業群高級架構師
★這是一本關於Docker的好書,值得所有想瞭解Docker的人放在鍵盤左邊。
——李毅鞦,人人網技術總監
★雲計算的初級是數據的雲化,下一步是程序的雲化,而Docker則是當前程序雲化工具。讓你的程序一次配置,全網增量遷移、運行。本書齣自一綫互聯網研發人員之手,它是實戰的結晶,所涉案例都是互聯網公司的真實應用,對Docker的應用都不是淺嘗輒止,而是帶你登堂入室。
——潘嚮榮,迅雷看看高級技術經理
目錄
第一篇 基礎篇:Docker基礎
第1章 Docker簡介
1.1 Docker簡介
1.1.1 Docker的概念
1.1.2 Docker的背景
1.1.3 容器與虛擬機
1.1.4 Docker與容器
1.1.5 Docker的應用場景
1.2 Docker的組件
1.3 Docker的相關技術
1.4 Docker的安裝
1.4.1 Ubuntu下的安裝
1.4.2 Red Hat下的安裝
1.4.3 OS X下的安裝
1.4.4 Windows下的安裝
第2章 容器
2.1 容器的管理操作
2.1.1 創建容器
2.1.2 查看容器
2.1.3 啓動容器
2.1.4 終止容器
2.1.5 刪除容器
2.2 容器內信息獲取和命令執行
2.2.1 依附容器
2.2.2 查看容器日誌
2.2.3 查看容器進程
2.2.4 查看容器信息
2.2.5 容器內執行命令
2.3 容器的導入和導齣
第3章 鏡像
3.1 鏡像的概念
3.1.1 鏡像與容器
3.1.2 鏡像的係統結構
3.1.3 鏡像的寫時復製機製
3.2 本地鏡像的管理
3.2.1 查看
3.2.2 下載
3.2.3 刪除
3.3 創建本地鏡像
3.3.1 使用commit命令創建本地鏡像
3.3.2 使用Dockerfile創建鏡像
3.4 Docker Hub
3.4.1 Docker Hub簡介
3.4.2 鏡像的分發
3.4.3 自動化構建
3.4.4 創建注冊服務器
第4章 數據捲及容器連接
4.1 容器網絡基礎
4.1.1 暴露網絡端口
4.1.2 查看網絡配置
4.2 數據捲
4.2.1 創建數據捲
4.2.2 掛載主機目錄作為數據捲
4.2.3 掛載主機文件作為數據捲
4.2.4 數據捲容器
4.2.5 數據的備份與恢復
4.3 容器連接
4.3.1 容器命名
4.3.2 容器連接
4.3.3 代理連接
第二篇 案例篇:綜閤案例
第5章 創建SSH服務鏡像
5.1 基於commit命令的方式
5.2 基於Dockerfile的方式
第6章 綜閤案例1:Apache+PHP+MySQL
6.1 構建mysql 鏡像
6.1.1 編寫鏡像Dockerfile
6.1.2 構建和上傳鏡像
6.2 構建apache+php鏡像
6.2.1 編寫鏡像Dockerfile
6.2.2 構建和上傳鏡像
6.3 啓動容器
第7章 綜閤案例2:DLNNM
7.1 構建mongodb鏡像
7.1.1 編寫鏡像Dockerfile
7.1.2 構建和上傳鏡像
7.2 構建Node.js鏡像
7.2.1 項目源文件
7.2.2 編寫鏡像Dockerfile
7.2.3 構建和上傳鏡像
7.3 連接Node.js服務和MongoDB服務
7.3.1 製作代理鏡像mongoabassador
7.3.2 啓動MongoDB服務
7.3.3 啓動Node-Web-API服務
7.4 搭建前端Nginx
7.4.1 構建鏡像並運行
7.4.2 驗證Web應用
第8章 阿裏雲Docker開發實踐
8.1 阿裏雲Docker介紹
8.2 部署鏡像注冊服務器
8.3 開發
8.3.1 項目開發
8.3.2 製作和上傳鏡像
8.4 測試
8.5 部署
第9章 在阿裏雲上部署WordPress
9.1 初始化阿裏雲Docker環境
9.2 部署MySQL容器
9.3 部署WordPress容器
第10章 使用私有倉庫
10.1 使用docker-registry
10.2 用戶認證
第11章 使用Docker部署Hadoop集群
11.1 Hadoop簡介
11.2 構建Hadoop鏡像
11.3 構建Hadoop集群
11.3.1 Ambari簡介
11.3.2 部署Hadoop集群
第三篇 高級篇:高級話題、API、工具及集群管理
第12章 容器網絡
12.1 容器網絡的原理
12.1.1 基礎網絡工具
12.1.2 網絡空間虛擬化
12.1.3 網絡設備虛擬化
12.1.4 容器運行的4 種網絡模式
12.1.5 手動配置容器的網絡環境
12.2 配置及原理
12.2.1 基本配置
12.2.2 容器互聯配置及原理
12.2.3 容器內訪配置及原理
12.2.4 容器外訪配置及原理
12.2.5 創建點對點連接
12.3 網橋
12.3.1 配置網橋
12.3.2 構建自己的網橋
第13章 安全
13.1 命名空間
13.2 cgroups
13.3 Linux能力機製
第14章 DockerAPI
14.1 API 概述
14.2 綁定Docker後颱監聽接口
14.3 遠程API
14.3.1 容器相關的API
14.3.2 鏡像相關的API
14.4 平颱API
14.4.1 注冊服務器架構及流程
14.4.2 操作Hub API
14.5 API 實戰:docker-py庫編程
14.5.1 docker-py開發環境的搭建
14.5.2 docker-py庫編程
第15章 Fig
15.1 Fig簡介
15.2 Fig安裝
15.3 Rails開發環境配置
15.4 Django開發環境配置
15.5 WordPress開發環境配置
15.6 Flocker:跨主機的Fig應用
第16章 Kubernetes
16.1 Kubernetes簡介
16.2 核心概念
16.2.1 節點
16.2.2 Pod
16.2.3 服務
16.2.4 標簽
16.3 架構和組件
16.3.1 主控節點
16.3.2 從屬節點
16.3.3 組件交互流程
16.4 Kubernetes實戰
16.4.1 環境部署
16.4.2 應用操作
第17章 shipyard
17.1 簡介
17.2 shipyard操作
17.2.1 鑒權
17.2.2 引擎
17.2.3 容器
17.2.4 服務密鑰
17.2.5 Web鈎子密鑰
17.2.6 事件
17.2.7 集群信息
第18章 Machine+Swarm+Compose
18.1 Machine
18.2 Swarm
18.2.1 架構和組件
18.2.2 實操
18.2.3 發現服務和調度
18.3 Compose
第四篇 附錄
附錄A 常見鏡像
附錄B Docker API列錶
附錄C 參考資料
前言/序言
Docker從提齣到現在已經走過瞭兩年的時間,在這兩年裏,它一直都是雲 計算領域的熱點。可以說,它是2014年互聯網最熱門的技術。Docker得到Google、微軟、IBM、RedHat的聲援,而它也不負眾望,在這短短的兩年裏快速迭代,一步步變得更加完善。在Docker之前,開發者都深陷軟件環境的配置之苦,雖然說並不是所有的軟件配置都很難,但不同環境下的配置問題卻層齣不窮,相信很多讀者和我有類似的經曆,就是想用一款開源軟件,結果配置瞭許久都跑不起來,然後不得不放棄用它。而網上總是有很多的答疑,可是跟著照做,發現在自己的機器上就是跑不起來。環境差異,可能會讓原本簡單的問題復雜化,遲滯我們的開發進程。拿來主義對於懶惰的程序員來說是件好事,我們都希望拿來就用,這樣就可以專注於我們本該乾的活。對於測試人員和運維人員來說,也是如此,沒人喜歡處理這些本不該重點關注、處理不好卻會讓人寸步難行的問題。Docker就像一個打包器,可以把你的應用及其環境整體打包,然後很方便地遷移到不同的平颱,到處運行。在用戶看來就如同運行在原來的機器上一樣。或許該有人說我用虛擬機也可以實現同樣的效果,為什麼要選擇Docker。當兩樣東西都能夠做同一件事情時,我們比的是效率。你可以在一颱服務器上部署幾個或者十幾個虛擬機實例,但我相信沒人會在一颱服務器上部署上百個虛擬機實例,這是因為資源的限製。而在一颱服務器上部署上百個Docker容器卻並不是什麼難事。在鏡像的傳輸和共享方麵,Docker也做得非常好,它能夠隻傳輸那些改變瞭的數據,而不用像傳輸虛擬機鏡像那樣,動輒至少幾百兆。在共享方麵,Docker建立瞭DockerHub,你可以根據已有的鏡像定製自己的鏡像,而無需每次都再造輪子。如此接地氣的技術,怪不得業內都驚呼Docker是下一個Hadoop。
本書的起源
雖然Docker人氣旺盛,但關於Docker的書卻少之又少,更彆說汗牛充棟瞭,這主要是Docker齣現的時間尚短。對於已有的書,基礎內容不夠體係,大多隻停留寥寥幾個基礎命令的展示,並沒有很好地歸納整理;而高級篇又隻停留於粗淺的概念介紹,毫無實踐價值,特彆是對Docker具有很大作用的管理工具,例如Fig、Kubernetes、shipyard等內容,沒有一本書去係統講解它們。我們覺得這麼好的技術,應該有更為係統的書去讓更多的人瞭解它,理解它,這正是本書存在的價值。
如果不是遇到瞭王軍花編輯,或許就沒有本書,而正是在她的鼓勵下,纔讓我們有勇氣去將一些原本零碎的知識歸納整理為一本完整的書。
本書內容
本書主要介紹瞭Docker的實踐之道。我們按照由淺入深的編排將本書分為三篇。在基礎篇,主要是讓讀者認識Docker的概念和基礎操作,對比介紹瞭Docker和虛擬機等技術,從容器、鏡像、數據捲以及容器的連接等方麵說明Docker的操作。通過對基礎篇的學習,讀者不僅對Docker有瞭全局的認識,而且能夠對Docker的基礎操作得心應手。該篇包含第1章至第4章的內容。
第1章從概念上介紹瞭Docker,讓讀者對它的概念、背景、組件以及相關技術有瞭全局的認識。
第2章和第3章分彆介紹瞭容器和鏡像的相關操作,二者是Docker操作的核心對象。
第4章介紹瞭容器的網絡基礎、數據捲的配置以及多個容器之間的互聯。第二篇是案例篇。在這一篇中,我們通過不同類型的應用來說明Docker的實際應用。我們不做案例的簡單堆砌,而是通過不同類型的案例來說明各個知識點的應用,它包含第5章至第11章。
第5章介紹瞭如何創建SSH服務鏡像,這滿足瞭日常SSH遠程登錄的需求。
第6章構建瞭一個采用Apache作為Web服務器、PHP作為Web開發語言、MySQL作為數據庫的Web應用案例。
第7章構建瞭一個采用Node.js作為開發語言、MongoDB作為數據庫的Web案例,該案例著重說明瞭跨主機的多容器代理互聯。
第8章和第9章說明瞭如何在公共雲平颱——阿裏雲上部署Docker應用,這裏以WordPress為例進行介紹。
第10章介紹瞭如何使用私有倉庫。
第11章將雲計算的兩大熱點聯閤,說明瞭如何通過Docker來構建Hadoop鏡像及集群。第三篇是高級篇。在這一篇中,對Docker的API以及管理工具Fig、Kubernetes 、shipyard以及Docker三件套(Machine+Swarm+Compose)都有實踐操作,該篇包含第12章至第18章。
第12章介紹的是容器的高級網絡知識。
第13章從命名空間、cgroups、Linux能力機製以及服務端防護等方麵入手介紹瞭安全方麵的知識。
第14章則是通過curl工具來學習Docker的API接口,並給齣docker-py庫的編程實例。
在第15章至第18章中,我們分彆介紹瞭Fig、Kubernetes、shipyard以及Machine+Swarm+Compose三件套,這些都是為瞭更好地管理和使用Docker的工具。第四篇為附錄。在附錄A中,我們按照係統鏡像、數據庫鏡像、Web鏡像、語言 鏡像的類彆來編排,列舉瞭常見的鏡像,以供讀者查閱。附錄B是DockerAPI列錶的歸納整理,分為容器相關和鏡像相關,亦是為瞭方便讀者查閱。附錄C是我們在寫作過程中所用到的資料引用。
閱讀須知
閱讀本書時,最好能夠從前往後依序閱讀。特彆是基礎篇,是理解案例篇和高級篇的基石,讀者最好能夠讀完基礎篇,再閱讀案例篇和高級篇。在案例篇和高級篇中,章和章之間的聯係並沒有那麼緊密,例如第6章的案例和第7章的案例並沒有關聯,它們屬於側重點不同的案例,所以無需依序閱讀。高級篇的工具也是如此,讀者可以根據需求的迫切程度而選擇性閱讀。
目標讀者
一切想瞭解及深入理解Docker技術的人,都是本書的目標讀者。對於初級讀者,通過本書的基礎篇,你就可以成為一個能夠靈活應用Docker的人。當你對Docker有一定瞭解後,通過學習案例篇和高級篇,你也就可以登堂入室瞭。
緻謝
本書是很多人共同勞動的成果。三位作者要感謝一些人,感謝他們為本書所作齣的巨大貢獻和支持。
感謝在迅雷的同事:特彆感謝甘南南和潘嚮榮兩位的工作支持和悉心指導,感謝他們的慷慨大方,提供給我們充足的時間來寫作本書。此外,還需感謝的同事有塗海濤、李明良、吳小強、易萌萌、何贊裕、吳建國和何銳,感謝他們在成書過程中的寶貴意見。特彆感謝本書的編輯王軍花,沒有她,本書就隻能停留在筆者的腦海裏。她不僅僅是一位資深的計算機類圖書編輯,更像一名計算機專傢,本書很多內容都是在她的指點下得以完善。
本書還需緻謝的人有:盛建強博士、高懷恩博士、廣發證券信息部的劉潤佳和周英貴、美團網的蔣朋、百度的徐則水和羅劍波、騰訊的楊曉穎和鄭剋鬆、阿裏巴巴的田曉嬌以及李海龍、邱俊淩、楊文武、劉匯洋、馮學漢等人。感謝他們讓各自公司相關平颱成為本書部分案例的嘗鮮者,並提齣瞭諸多寶貴意見。
最後,感謝我們的傢人。沒有你們的支持,就沒有這一切。
深入探索容器化世界的基石:Kubernetes 原理與實戰 本書旨在為讀者提供一個全麵、深入的 Kubernetes 學習體驗。我們將從 Kubernetes 的核心概念齣發,逐步揭示其架構設計、工作原理以及在實際生産環境中構建、部署和管理容器化應用的最佳實踐。這本書不是對某個特定工具的淺嘗輒止,而是對整個容器編排生態係統的深度剖析,幫助你建立起堅實的理論基礎,並掌握應對復雜挑戰的實操技能。 第一部分:容器化世界的演進與 Kubernetes 的誕生 在深入 Kubernetes 之前,理解容器化技術的興起及其帶來的革命至關重要。我們將迴顧虛擬化技術的局限性,探討 Docker 等容器運行時如何以輕量、高效的方式解決瞭應用部署的痛點。從 Dockerfile 的編寫到鏡像的構建,再到容器的網絡和存儲,我們將建立起對容器本身運行機製的清晰認識。 接著,我們會引齣現代分布式係統中麵臨的挑戰:如何自動化地部署、擴展和管理成韆上萬個容器?如何保證應用的持續可用性和彈性?正是為瞭解決這些核心問題,Kubernetes 應運而生。我們將追溯 Kubernetes 的起源,瞭解其在 Google Borg 係統的基礎上進行的演進,以及它如何迅速成為容器編排領域的事實標準。 第二部分:Kubernetes 核心概念與架構解析 2.1 Kubernetes 的核心抽象:Pod Pod 是 Kubernetes 中最小、最基本的可部署單元。它是一個或多個緊密關聯的容器的集閤,共享相同的網絡命名空間、IP 地址和存儲捲。本書將詳細講解 Pod 的生命周期,包括 Pod 的創建、調度、運行、重啓和終止過程。我們會深入分析 Pod 的yaml定義文件,理解 spec 字段中的各種配置選項,例如 containers, volumes, initContainers, ephemeralContainers, imagePullPolicy, restartPolicy 等。 容器組(Pod)的生命周期: 我們將詳細講解 Pod 從創建到銷毀的整個生命周期,包括 Pending, Running, Succeeded, Failed, Unknown 等狀態。理解這些狀態對於排查 Pod 運行問題至關重要。 Pod 中的容器: Pod 可以包含一個或多個容器。我們將探討多容器 Pod 的設計模式,例如 sidecar 模式(用於日誌收集、代理等)和 adapter 模式(用於監控和日誌轉換)。 Pod 的網絡: 每個 Pod 都擁有一個獨立的 IP 地址,並且 Pod 內的容器共享該 IP 地址。我們將探討 Kubernetes 的網絡模型,包括 CNI (Container Network Interface) 的作用,以及 Pod 之間的通信方式。 Pod 的存儲: Pod 可以掛載各種類型的存儲捲,例如 emptyDir, hostPath, persistentVolumeClaim 等。我們將深入講解這些存儲捲的特性、使用場景以及如何實現容器數據的持久化。 Pod 的調度: Kubernetes 的調度器負責將 Pod 分配到閤適的節點上。我們將探討調度算法,包括默認調度器、自定義調度器,以及親和性/反親和性(affinity/anti-affinity)規則如何影響 Pod 的調度。 2.2 Kubernetes 的控製平麵(Control Plane) Kubernetes 的控製平麵是集群的大腦,負責管理集群的狀態和所有資源的調度。我們將逐一剖析控製平麵中的關鍵組件: API Server (kube-apiserver): 作為 Kubernetes 集群的入口點,API Server 負責處理所有外部請求和組件之間的通信。我們將深入瞭解其 RESTful API 的設計,以及如何通過 kubectl 等工具與其交互。 etcd: 這是一個分布式鍵值存儲,用於存儲 Kubernetes 集群的所有狀態信息。我們將探討 etcd 的一緻性模型、數據存儲方式,以及其對集群穩定性的重要性。 Controller Manager (kube-controller-manager): 負責運行各種控製器,這些控製器監視著集群的狀態,並嘗試將當前狀態與期望狀態進行匹配。我們將講解 Node Controller, Replication Controller, Endpoint Controller, Service Account & Token Controllers 等核心控製器的職責。 Scheduler (kube-scheduler): 負責為新創建的 Pod 分配到閤適的節點。我們將深入理解調度器的工作流程,包括過濾(filtering)和評分(scoring)階段。 2.3 Kubernetes 的工作節點(Worker Nodes) 工作節點是實際運行容器的地方。我們將詳細介紹工作節點上的核心組件: Kubelet: 部署在每個工作節點上的代理,負責接收 API Server 的指令,管理 Pod 的生命周期,並確保容器正常運行。我們將深入瞭解 Kubelet 的主要功能,包括 PodSpec 的解析、容器的啓動和停止、容器的健康檢查(livenessProbe, readinessProbe)等。 Kube-proxy: 部署在每個工作節點上,負責實現 Service 的網絡代理功能,為 Service 提供負載均衡。我們將深入探討 Kube-proxy 的不同模式(iptables, ipvs)以及它們的工作原理。 Container Runtime: 負責實際運行容器的軟件,例如 Docker, containerd, CRI-O 等。我們將理解 Kubernetes 如何通過 Container Runtime Interface (CRI) 與各種容器運行時進行集成。 第三部分:Kubernetes 的核心資源對象與部署模式 3.1 部署無狀態應用:Deployment Deployment 是 Kubernetes 中最常用的控製器之一,用於聲明式地管理無狀態應用的部署和更新。我們將深入講解 Deployment 的工作機製,包括 ReplicaSet 的作用、滾動更新(rolling update)和迴滾(rollback)策略。 ReplicaSet: Deployment 的底層控製器,確保指定數量的 Pod 副本在運行。 滾動更新策略: 如何安全地更新應用程序,最小化停機時間。 迴滾操作: 如何快速將應用程序迴滾到之前的版本。 Deployment 的狀態管理: 理解 Deployment 的各種狀態,以及如何通過 revision 跟蹤更新曆史。 3.2 部署有狀態應用:StatefulSet StatefulSet 專為需要穩定網絡標識符、持久化存儲和有序部署的有狀態應用而設計,例如數據庫集群。我們將深入講解 StatefulSet 的特性,包括穩定的網絡標識符、有序的部署和擴展,以及對持久化存儲的管理。 穩定的網絡標識符: 每個 Pod 擁有一個唯一的、持久的網絡標識符(例如 `web-0`, `web-1`)。 有序的部署與擴展: Pod 按照指定的順序進行創建和銷毀。 持久化存儲的生命周期管理: StatefulSet 可以與 PersistentVolumeClaim (PVC) 配閤,實現 Pod 數據的持久化。 3.3 暴露服務:Service Service 為一組 Pod 提供瞭一個穩定的訪問入口,屏蔽瞭 Pod 的動態性。我們將詳細講解 Service 的不同類型(ClusterIP, NodePort, LoadBalancer, ExternalName)及其使用場景。 ClusterIP: 默認的 Service 類型,為 Service 分配一個集群內部的 IP 地址。 NodePort: 在每個節點的上暴露一個靜態端口,通過節點 IP 和該端口可以訪問 Service。 LoadBalancer: 在雲環境中,使用雲服務商提供的負載均衡器來暴露 Service。 ExternalName: 將 Service 映射到一個外部 DNS 名稱。 Selectors: Service 如何通過 label selector 選擇目標 Pod。 3.4 存儲管理:PersistentVolume (PV) 與 PersistentVolumeClaim (PVC) PV 和 PVC 是 Kubernetes 中實現存儲管理的抽象。PV 是集群管理員提供的存儲資源,而 PVC 是用戶對存儲資源的需求。我們將深入講解 PV 和 PVC 的生命周期,以及它們如何解耦存儲的提供者和消費者。 PV 的供應模式: 靜態供應(管理員預先創建 PV)與動態供應(StorageClass)。 PVC 的綁定過程: PVC 如何找到匹配的 PV。 訪問模式: ReadWriteOnce, ReadOnlyMany, ReadWriteMany。 3.5 配置管理:ConfigMap 與 Secret ConfigMap 用於存儲非敏感的配置信息,而 Secret 用於存儲敏感信息,例如密碼和 API 密鑰。我們將講解如何將 ConfigMap 和 Secret 注入到 Pod 中,例如作為環境變量或掛載為文件。 ConfigMap 的應用: 存儲應用程序的配置文件、命令行參數等。 Secret 的應用: 存儲數據庫密碼、TLS 證書、API 密鑰等。 注入方式: 作為環境變量、掛載為文件。 3.6 資源限製與配額:Resource Limits & Requests, Resource Quotas 為瞭保證集群的穩定性和資源的公平分配,Kubernetes 提供瞭資源限製和配額機製。我們將講解如何為容器設置 CPU 和內存的 Request 和 Limit,以及如何通過 Resource Quotas 來限製命名空間下的資源使用。 CPU 和內存的 Request 與 Limit: 保證容器的可用資源和防止資源濫用。 Resource Quotas: 限製命名空間內的 Pod 數量、CPU/內存總量、存儲捲數量等。 第四部分:Kubernetes 的高級特性與實戰技巧 4.1 網絡策略 (Network Policies) 網絡策略允許你控製 Pod 之間的網絡通信,實現精細化的網絡訪問控製。我們將講解如何編寫網絡策略,以實現“最小權限”的網絡訪問原則。 4.2 自動伸縮 (Autoscaling) Kubernetes 提供瞭 Horizontal Pod Autoscaler (HPA) 和 Vertical Pod Autoscaler (VPA) 來實現應用的自動伸縮。我們將探討如何配置 HPA,根據 CPU 利用率、內存利用率或其他自定義指標來自動調整 Pod 的副本數量。 4.3 監控與日誌 (Monitoring & Logging) 一個健壯的 Kubernetes 集群離不開完善的監控和日誌係統。我們將介紹 Prometheus, Grafana 等主流的監控方案,以及 Elasticsearch, Fluentd, Kibana (EFK) 或 Loki, Promtail, Grafana (PLG) 等日誌收集和分析方案。 4.4 持續集成/持續部署 (CI/CD) 與 Kubernetes 我們將探討如何將 CI/CD 工具鏈與 Kubernetes 集成,實現應用程序的自動化構建、測試和部署。包括 Jenkins, GitLab CI, GitHub Actions 等工具的應用。 4.5 Kubernetes 安全最佳實踐 安全是 Kubernetes 集群的關鍵考量。我們將深入探討 RBAC (Role-Based Access Control) 的配置、Pod Security Standards, Network Policies, Secret 管理等安全方麵的最佳實踐。 4.6 故障排查與性能調優 在實際生産環境中,故障排查和性能調優是不可避免的。我們將分享一些常用的故障排查方法和工具,以及如何通過監控指標來識彆和解決性能瓶頸。 通過本書的學習,你將能夠: 深刻理解 Kubernetes 的核心設計理念和架構。 熟練掌握 Kubernetes 中各種資源對象的定義、創建和管理。 能夠獨立部署、管理和擴展各種類型的容器化應用,包括無狀態和有狀態應用。 掌握 Kubernetes 網絡、存儲和配置管理的最佳實踐。 具備排查 Kubernetes 集群常見問題和優化性能的能力。 為構建和管理大規模、高可用的容器化平颱打下堅實的基礎。 這本書適閤誰? 希望深入瞭解容器編排技術的開發者。 負責運維和管理 Kubernetes 集群的 SRE 和 DevOps 工程師。 對構建雲原生應用感興趣的技術人員。 任何希望掌握現代應用部署和管理新範式的技術從業者。 讓我們一起踏上這段深入探索 Kubernetes 世界的旅程,掌握駕馭容器化未來的關鍵技能!