套装2本
Kubernetes权威指南 从Docker到Kubernetes实践全接触 纪念版
Docker技术入门与实战
- 出版社: 电子工业出版社; 第1版 (2017年9月1日)
- 平装
- ISBN: 9787121323515
- 品牌: 电子工业出版社
《Kubernetes木又威指南:从Docker到Kubernetes实践全接触(纪念版)》是容器圈Kubernetes重磅开山作《Kubernetes木又威指南》的纪念版,内容更新到Kubernetes v1.6+版本。《Kubernetes木又威指南:从Docker到Kubernetes实践全接触(纪念版)》作者全部来自惠普公司云计算实战一线,敏锐地捕获和探索着各种IT前瞻技术,有着全面而扎实的技术架构体系、对创新技术天生的热情、国际技术领先者的视野,还有着对企业级IT架构的深入把握。纪念并不是为了结束,而是为了新的写作思路的展开。我们用尽全力更新和修改《Kubernetes木又威指南:从Docker到Kubernetes实践全接触(纪念版)》的内容,把能想到的和K8s新的更新都详细地写进去了,致使《Kubernetes木又威指南:从Docker到Kubernetes实践全接触(纪念版)》厚达700页,同时,我们深感不能再接着更新下去了。还好,《Kubernetes木又威指南:从Docker到Kubernetes实践全接触(纪念版)》记录了K8s近的很重要的里程碑版本,之后的各种版本变化应该都是基于这个版本的小范围内的更新,《Kubernetes木又威指南:从Docker到Kubernetes实践全接触(纪念版)》应该还能陪伴大家很长一段时间。奉上寄语:“我轻轻地招手,迎接明天的云彩……”
第1章 Kubernetes入门 1
1.1 Kubernetes是什么 1
1.2 为什么要用Kubernetes 4
1.3 从一个简单的例子开始 5
1.3.1 环境准备 6
1.3.2 启动MySQL服务 6
1.3.3 启动Tomcat应用 9
1.3.4 通过浏览器访问网页 10
1.4 Kubernetes基本概念和术语 12
1.4.1 Master 12
1.4.2 Node 12
1.4.3 Pod 15
1.4.4 Label(标签) 18
1.4.5 Replication Controller 22
1.4.6 Deployment 26
1.4.7 Horizontal Pod Autoscaler 28
1.4.8 StatefulSet 29
1.4.9 Service(服务) 30
1.4.10 Volume(存储卷) 37
1.4.11 Persistent Volume 41
1.4.12 Namespace(命名空间) 42
1.4.13 Annotation(注解) 43
1.4.14 小结 44
第2章 Kubernetes实践指南 45
2.1 Kubernetes安装与配置 45
2.1.1 系统要求 45
2.1.2 使用kubeadm工具快速安装Kubernetes集群 46
2.1.3 以二进制文件方式安装Kubernetes集群 51
2.1.4 Kubernetes集群的安全设置 59
2.1.5 Kubernetes集群的网络配置 64
2.1.6 内网中的Kubernetes相关配置 64
2.1.7 Kubernetes的版本升级 65
2.1.8 Kubernetes核心服务配置详解 66
2.2 kubectl命令行工具用法详解 86
2.2.1 kubectl用法概述 86
2.2.2 kubectl子命令详解 88
2.2.3 kubectl参数列表 90
2.2.4 kubectl输出格式 90
2.2.5 kubectl操作示例 92
2.3 深入掌握Pod 93
2.3.1 Pod定义详解 93
2.3.2 Pod的基本用法 98
2.3.3 静态Pod 103
2.3.4 Pod容器共享Volume 104
2.3.5 Pod的配置管理 106
2.3.6 在容器内获取Pod信息(Downward API) 119
2.3.7 Pod生命周期和重启策略 124
2.3.8 Pod健康检查 125
2.3.9 玩转Pod调度 127
2.3.10 Init Container(初始化容器) 149
2.3.11 Pod的升级和回滚 152
2.3.12 Pod的扩容和缩容 166
2.3.13 使用StatefulSet搭建MongoDB集群 171
2.4 深入掌握Service 180
2.4.1 Service定义详解 181
2.4.2 Service基本用法 182
2.4.3 Headless Service 187
2.4.4 集群外部访问Pod或Service 192
2.4.5 DNS服务搭建指南 196
2.4.6 自定义DNS和上游DNS服务器 204
2.4.7 Ingress:HTTP 7层路由机制 208
第3章 Kubernetes核心原理 226
3.1 Kubernetes API Server 原理分析 226
3.1.1 Kubernetes API Server概述 226
3.1.2 独特的Kubernetes Proxy API接口 229
3.1.3 集群功能模块之间的通信 230
3.2 Controller Manager 原理分析 231
3.2.1 Replication Controller 232
3.2.2 Node Controller 234
3.2.3 ResourceQuota Controller 235
3.2.4 Namespace Controller 237
3.2.5 Service Controller与Endpoint Controller 237
3.3 Scheduler原理分析 238
3.4 kubelet运行机制分析 242
3.4.1 节点管理 242
3.4.2 Pod管理 243
3.4.3 容器健康检查 244
3.4.4 cAdvisor资源监控 245
3.5 kube-proxy 运行机制分析 247
3.6 深入分析集群安全机制 251
3.6.1 API Server认证管理(Authentication) 251
3.6.2 API Server授木又管理(Authorization) 253
3.6.3 Admission Control(准入控制) 272
3.6.4 Service Account 274
3.6.5 Secret私密凭据 279
3.7 网络原理 282
3.7.1 Kubernetes网络模型 282
3.7.2 Docker的网络基础 284
3.7.3 Docker的网络实现 296
3.7.4 Kubernetes的网络实现 304
3.7.5 Pod和Service网络实战 308
3.7.6 CNI网络模型 321
3.7.7 Kubernetes网络策略 331
3.7.8 开源的网络组件 333
3.8 共享存储原理 363
3.8.1 共享存储机制概述 363
3.8.2 PV详解 364
3.8.3 PVC详解 368
3.8.4 PV和PVC的生命周期 370
3.8.5 StorageClass详解 373
3.8.6 动态存储管理实战:GlusterFS 376
第4章 Kubernetes开发指南 388
4.1 REST简述 388
4.2 Kubernetes API详解 390
4.2.1 Kubernetes API概述 390
4.2.2 API版本 395
4.2.3 API Groups(API组) 395
4.2.4 API方法说明 397
4.2.5 API响应说明 398
4.3 使用Java程序访问Kubernetes API 400
4.3.1 Jersey 401
4.3.2 Fabric8 412
4.3.3 使用说明 413
第5章 Kubernetes运维指南 434
5.1 Kubernetes集群管理指南 434
5.1.1 Node的管理 434
5.1.2 更新资源对象的Label 436
5.1.3 Namespace:集群环境共享与隔离 437
5.1.4 Kubernetes资源管理 441
5.1.5 资源紧缺时的Pod驱逐机制 475
5.1.6 Pod Disruption Budget(主动驱逐保护) 483
5.1.7 Kubernetes集群的高可用部署方案 485
5.1.8 Kubernetes集群监控 496
5.1.9 集群统一日志管理 513
5.1.10 Kubernetes审计日志(Audit Log) 522
5.1.11 使用Web UI(Dashboard)管理集群 523
5.1.12 Helm:Kubernetes应用包管理工具 527
5.2 Trouble Shooting指导 538
5.2.1 查看系统Event事件 538
5.2.2 查看容器日志 540
5.2.3 查看Kubernetes服务日志 541
5.2.4 常见问题 542
5.2.5 寻求帮助 546
5.3 Kubernetes开发中的新功能 546
5.3.1 Pod Preset(运行时参数注入策略) 546
5.3.2 Cluster Federation(集群联邦) 553
5.3.3 容器运行时接口(Container Runtime Interface-CRI) 557
5.3.4 对GPU的支持 561
5.3.5 Kubernetes的演进路线(Roadmap)和开发模式 565
第6章 Kubernetes源码导读 568
6.1 Kubernetes源码结构和编译步骤 568
6.2 kube-apiserver进程源码分析 572
6.2.1 进程启动过程 572
6.2.2 关键代码分析 574
6.2.3 设计总结 589
6.3 kube-controller-manager进程源码分析 592
6.3.1 进程启动过程 592
6.3.2 关键代码分析 595
6.3.3 设计总结 603
6.4 kube-scheduler进程源码分析 605
6.4.1 进程启动过程 605
6.4.2 关键代码分析 610
6.4.3 设计总结 617
6.5 kubelet进程源码分析 619
6.5.1 进程启动过程 619
6.5.2 关键代码分析 624
6.5.3 设计总结 647
6.6 kube-proxy进程源码分析 648
6.6.1 进程启动过程 648
6.6.2 关键代码分析 650
6.6.3 设计总结 665
6.7 kubectl进程源码分析 666
6.7.1 kubectl create命令 667
6.7.2 rolling-update命令 671
基本信息
- 作者:
- 丛书名:
- 出版社:
- ISBN:9787111555827
- 出版日期:2017 年2月
- 开本:16开
- 版次:2-1
- 所属分类:
内容简介
本书从Docker基本原理开始,深入浅出地讲解Docker的构建与操作,内容系统全面,可帮助开发人员、运维人员快速部署Docker应用。本书分为四大部分:基础入门、实战案例、进阶技能和开源项目。,部分(第1~8章)介绍Docker与虚拟化技术的基本概念,包括安装、镜像、容器、仓库、数据卷,端口映射等;第二部分(第9~16章)通过案例介绍Docker的应用方法,包括各种操作系统平台、SSH服务的镜像、Web服务器与应用、数据库的应用、各类编程语言的接口、容器云等,还介绍了作者在容器实战中的思考与经验总结;第三部分(第17~21章)介绍一些进阶技能,如Docker核心技术实现原理、安全、高级网络配置、libernetwork插件化网络功能等;第四部分(第22~28章)介绍与容器开发相关的开源项目,包括Etcd、Docker Machine、Docker Compose、Docker Swarm、Mesos和Kubernetes等。
第2版参照Docker技术的·新进展对全书内容进行了修订,并增加了第四部分专门介绍与容器相关的知名开源项目,利用好这些**的开源平台,可以更好地在生产实践中受益。
目录
第2版前言
第1版前言
,部分 基础入门
第1章 初识容器与Docker 3
1.1 什么是Docker 3
1.2 为什么要使用Docker 5
1.3 Docker与虚拟化 7
1.4 本章小结 9
第2章 核心概念与安装配置 10
2.1 核心概念 10
2.2 安装Docker 11
2.2.1 Ubuntu环境下安装Docker 12
2.2.2 CentOS环境下安装Docker 14
2.2.3 通过脚本安装 14
2.2.4 Mac OS环境下安装Docker 15
2.2.5 Windows环境下安装Docker 20
2.3 配置Docker服务 21
2.4 推荐实践环境 22
2.5 本章小结 22
第3章 使用Docker镜像 23
3.1 获取镜像 23
3.2 查看镜像信息 25
3.3 搜寻镜像 28
3.4 删除镜像 29
3.5 创建镜像 31
3.6 存出和载入镜像 32
3.7 上传镜像 33
3.8 本章小结 33
第4章 操作Docker容器 34
4.1 创建容器 34
4.2 终止容器 39
4.3 进入容器 40
4.4 删除容器 42
4.5 导入和导出容器 42
4.6 本章小结 44
第5章 访问Docker仓库 45
5.1 Docker Hub公共镜像市场 45
5.2 时速云镜像市场 47
5.3 搭建本地私有仓库 48
5.4 本章小结 50
第6章 Docker数据管理 51
6.1 数据卷 51
6.2 数据卷容器 52
6.3 利用数据卷容器来迁移数据 53
6.4 本章小结 54
第7章 端口映射与容器互联 55
7.1 端口映射实现访问容器 55
7.2 互联机制实现便捷互访 57
7.3 本章小结 59
第8章 使用Dockerfile创建镜像 60
8.1 基本结构 60
8.2 指令说明 62
8.3 创建镜像 67
8.4 使用.dockerignore文件 67
8.5 ·佳实践 67
8.6 本章小结 68
第二部分 实战案例
第9章 操作系统 71
9.1 BusyBox 71
9.2 Alpine 72
9.3 Debian/Ubuntu 74
9.4 CentOS/Fedora 76
9.5 本章小结 77
第10章 为镜像添加SSH服务 78
10.1 基于commit命令创建 78
10.2 使用Dockerfile创建 80
10.3 本章小结 82
第11章 Web服务与应用 83
11.1 Apache 83
11.2 Nginx 87
11.3 Tomcat 88
11.4 Jetty 92
11.5 LAMP 93
11.6 CMS 94
11.6.1 WordPress 94
11.6.2 Ghost 96
11.7 持续开发与管理 96
11.7.1 Jenkins 97
11.7.2 Gitlab 98
11.8 本章小结 99
第12章 数据库应用 100
12.1 MySQL 100
12.2 MongoDB 102
12.2.1 使用官方镜像 102
12.2.2 使用自定义Dockerfile 104
12.3 Redis 106
12.4 Memcached 108
12.5 CouchDB 108
12.6 Cassandra 109
12.7 本章小结 110
第13章 分布式处理与大数据平台 111
13.1 RabbitMQ 111
13.2 Celery 113
13.3 Hadoop 114
13.4 Spark 115
13.4.1 使用官方镜像 116
13.4.2 验证 116
13.5 Storm 117
13.6 Elasticsearch 119
13.7 本章小结 120
第14章 编程开发 121
14.1 C/C++ 121
14.1.1 GCC 121
14.1.2 LLVM 122
14.1.3 Clang 122
14.2 Java 123
14.3 Python 124
14.3.1 使用官方的Python镜像 124
14.3.2 使用PyPy 124
14.4 125
14.5 Go 127
14.5.1 搭建并运行Go容器 127
14.5.2 Beego 130
14.5.3 Gogs:基于Go的Git服务 130
14.6 PHP 130
14.7 Ruby 132
14.7.1 使用Ruby官方镜像 132
14.7.2 JRuby 133
14.7.3 Ruby on Rails 134
14.8 Perl 135
14.9 R 136
14.10 Erlang 138
14.11 本章小结 140
第15章 容器与云服务 141
15.1 公有云容器服务 141
15.1.1 AWS 141
15.1.2 Google Cloud Platform 142
15.1.3 Azure 143
15.1.4 腾讯云 144
15.1.5 阿里云 144
15.1.6 华为云 144
15.1.7 UCloud 145
15.2 容器云服务 145
15.2.1 基本要素与关键特性 146
15.2.2 网易蜂巢 146
15.2.3 时速云 147
15.2.4 Daocloud 148
15.2.5 灵雀云 148
15.2.6 数人云 149
15.3 阿里云容器服务 150
15.4 时速云容器平台 151
15.5 本章小结 153
第16章 容器实战思考 154
16.1 Docker为什么会成功 154
16.2 研发人员该如何看容器 155
16.3 容器化开发模式 156
16.4 容器与生产环境 158
16.5 本章小结 160
第三部分 进阶技能
第17章 Docker核心实现技术 163
17.1 基本架构 163
17.2 命名空间 165
17.3 控制组 167
17.4 联合文件系统 169
17.5 Linux网络虚拟化 171
17.6 本章小结 174
第18章 配置私有仓库 175
18.1 安装Docker Registry 175
18.2 配置TLS证书 177
18.3 管理访问权限 178
18.4 配置Registry 181
18.4.1 示例配置 181
18.4.2 选项 183
18.5 批量管理镜像 188
18.6 使用通知系统 190
18.6.1 相关配置 190
18.6.2 Notification的使用场景 192
18.7 本章小结 193
第19章 安全防护与配置 194
19.1 命名空间隔离的安全 194
19.2 控制组资源控制的安全 195
19.3 内核能力机制 195
19.4 Docker服务端的防护 197
19.5 更多安全特性的使用 197
19.6 使用第三方检测工具 198
19.6.1 Docker Bench 198
19.6.2 clair 199
19.7 本章小结 199
第20章 高级网络功能 201
20.1 网络启动与配置参数 201
20.2 配置容器DNS和主机名 203
20.3 容器访问控制 204
20.4 映射容器端口到宿主主机的实现 206
20.5 配置docker0网桥 207
20.6 自定义网桥 208
20.7 使用OpenvSwitch网桥 209
20.8 创建一个点到点连接 211
20.9 本章小结 212
第21章 libnetwork插件化网络功能 213
21.1 容器网络模型 213
21.2 Docker网络相关命令 215
21.3 构建跨主机容器网络 216
21.4 本章小结 219
第四部分 开源项目
第22章 Etcd——高可用的键值数据库 223
22.1 简介 223
22.2 安装和使用Etcd 224
22.3 使用etcdctl客户端 228
22.3.1 数据类操作 230
22.3.2 非数据类操作 233
22.4 Etcd集群管理 236
22.4.1 构建集群 236
22.4.2 集群参数配置 238
22.5 本章小结 240
第23章 Docker三剑客之Docker Machine 241
23.1 简介 241
23.2 安装Machine 241
23.3 使用Machine 243
23.4 Machine命令 244
23.5 本章小结 247
第24章 Docker三剑客之Docker Compose 248
24.1 简介 248
24.2 安装与卸载 249
24.3 Compose命令说明 252
24.4 Compose环境变量 257
24.5 Compose模板文件 257
24.6 Compose应用案例一:Web负载均衡 266
24.7 Compose应用案例二:大数据Spark集群 271
24.8 本章小结 273
第25章 Docker三剑客之Docker Swarm 274
25.1 简介 274
25.2 安装Swarm 275
25.3 使用Swarm 277
25.4 使用其他服务发现后端 281
25.5 Swarm中的调度器 282
25.6 Swarm中的过滤器 284
25.7 本章小结 286
第26章 Mesos——**的集群资源调度平台 287
26.1 简介 287
26.2 Mesos安装与使用 288
26.3 原理与架构 296
26.3.1 架构 296
26.3.2 基本单元 297
26.3.3 调度 297
26.3.4 高可用性 298
26.4 Mesos配置项解析 299
26.4.1 通用项 299
26.4.2 master专属项 299
26.4.3 slave专属项 301
26.5 日志与监控 304
26.6 常见应用框架 306
26.7 本章小结 307
第27章 Kubernetes——生产级容器集群平台 308
27.1 简介 308
27.2 核心概念 309
27.2.1 集群组件 311
27.2.2 资源抽象 312
27.2.3 辅助概念 315
27.3 快速体验 318
27.4 安装部署 322
27.5 重要组件 331
27.5.1 Etcd 332
27.5.2 kube-apiserver 332
27.5.3 kube-scheduler 333
27.5.4 kube-controller-manager 333
27.5.5 kubelet 334
27.5.6 kube-proxy 335
27.6 使用kubectl 337
27.6.1 获取kubectl 337
27.6.2 命令格式 337
27.6.3 全局参数 338
27.6.4 子命令 339
27.7 网络设计 351
27.8 本章小结 353
第28章 其他相关项目 354
28.1 平台即服务方案 354
28.1.1 Deis 354
28.1.2 Flynn 355
28.2 持续集成平台Drone 355
28.3 容器管理 357
28.3.1 Citadel 357
28.3.2 Shipyard 358
28.3.3 DockerUI 358
28.3.4 Panamax 358
28.3.5 Seagull 359
28.3.6 Dockerboard 361
28.4 编程开发 362
28.5 网络支持 363
28.5.1 pipework 363
28.5.2 Flannel 364
28.5.3 Weave Net 364
28.5.4 Calico 365
28.6 日志处理 366
28.6.1 Docker-Fluentd 366
28.6.2 Logspout 367
28.6.3 Sematext-agent-docker 368
28.7 服务代理工具 368
28.7.1 Traefik 369
28.7.2 Muguet 370
28.7.3 nginx-proxy 370
28.8 标准与规范 372
28.9 其他项目 375
28.9.1 CoreOS 375
28.9.2 OpenStack支持 375
28.9.3 dockerize 376
28.9.4 Unikernel 378
28.9.5 容器化的虚拟机 378
28.10 本章小结 379
附录
附录A 常见问题总结 382
附录B Docker命令查询 388
附录C 参考资源链接 393
云原生时代的基石:Kubernetes与Docker的深度探索 在数字化浪潮席卷全球的今天,软件开发与部署的范式正经历着颠覆性的变革。微服务架构、容器化技术以及自动化运维已成为构建现代、高可用、可扩展应用程序的核心要素。在这场技术革新中,Kubernetes和Docker无疑扮演着举足轻重的角色,它们不仅是支撑云原生生态系统的基石,更是赋能开发者和运维人员高效工作的强大工具。 本书旨在为读者提供一个全面、深入且实用的学习体验,带领大家穿越Kubernetes与Docker的世界,理解其核心概念、掌握其关键技术,并最终能够熟练运用它们来构建、部署和管理现代化的应用程序。我们不将目光局限于表面的命令和配置,而是力求深入剖析其背后的设计理念、工作原理以及在实际场景中的最佳实践。 一、 Docker:容器化技术的基石与实践 在深入Kubernetes之前,我们必须牢固掌握容器化技术的基础——Docker。Docker的出现,极大地简化了应用程序的打包、分发和运行过程,实现了“一次构建,随处运行”的承诺。 Docker核心概念解析: 本部分将从零开始,详尽阐述Docker的核心组件,包括镜像(Image)、容器(Container)、仓库(Registry)以及Dockerfile。我们将逐一剖析它们的生成机制、生命周期以及相互之间的关系。理解镜像的层叠结构,掌握如何从基础镜像构建定制化镜像,学习如何管理本地和远程仓库,以及如何编写高效、可读性强的Dockerfile,将是本章节的重点。 Docker镜像构建与优化: 一个精心设计的Dockerfile是高效Docker实践的起点。我们将探讨多阶段构建(Multi-stage builds)如何减小镜像体积、提高安全性;如何利用缓存机制加速构建过程;以及如何选择合适的基础镜像以避免不必要的依赖。此外,还将介绍一些常用的构建工具和技巧,帮助读者构建出精简、高效的Docker镜像。 Docker容器生命周期管理: 从创建、启动、停止、重启到删除,我们将全面学习Docker容器的管理命令。更重要的是,我们将深入理解容器与宿主机之间的隔离机制(命名空间和控制组),以及容器的网络配置、数据卷挂载等关键特性,为后续在Kubernetes中运行容器打下坚实基础。 Docker网络模型详解: 容器间的通信和与外部世界的交互是应用程序正常运行的关键。本节将详细介绍Docker的几种网络模式,包括bridge、host、none以及overlay网络,并深入分析其工作原理。学习如何配置自定义网络,实现容器间的灵活通信,以及如何暴露容器端口,使其能够被外部访问。 Docker数据持久化策略: 容器的易失性是其一个固有的特性,但对于需要持久化存储数据的应用而言,数据卷(Volumes)和绑定挂载(Bind Mounts)是必不可少的解决方案。我们将深入探讨它们的区别、适用场景以及使用方法,并介绍Docker管理数据卷的最佳实践。 Docker Compose:编排小型应用: 对于需要部署多个相互关联的容器的应用,Docker Compose提供了一种声明式的方式来定义和管理它们。我们将学习如何编写docker-compose.yml文件,定义服务、网络和卷,并实现一次性启动、停止和管理整个应用栈。 二、 Kubernetes:云原生时代的自动化运维利器 在Docker构建的容器化基础上,Kubernetes提供了一个强大、灵活且可扩展的平台,用于自动化容器化应用程序的部署、扩展和管理。它解决了在生产环境中大规模运行容器所面临的各种复杂挑战。 Kubernetes核心概念与架构: 本章节将带领读者全面了解Kubernetes的宏观架构,包括控制平面(Control Plane)的各个组件(API Server, etcd, Controller Manager, Scheduler)以及工作节点(Worker Node)上的组件(Kubelet, Kube-proxy, Container Runtime)。我们将深入理解Pod、Service、Deployment、ReplicaSet、StatefulSet、DaemonSet等核心对象的定义和作用,以及它们是如何协同工作的。 Pod:Kubernetes的基本单元: Pod是Kubernetes中最小的可部署单元,它是一个或多个紧密相关的容器的集合。我们将详细解析Pod的定义、生命周期,以及Pod中的容器共享网络和存储资源的原理。学习如何创建和管理Pod,理解Pod的调度策略,以及Pod之间的通信方式。 Deployment:无缝的应用部署与更新: Deployment是Kubernetes中最常用的控制器之一,它提供了声明式更新应用程序的能力,能够轻松实现滚动更新、回滚以及暂停/恢复部署。我们将学习如何编写Deployment YAML文件,定义应用程序的镜像、副本数量以及更新策略,并掌握如何进行应用程序的版本管理和回滚操作。 Service:为应用提供稳定的网络访问: Service是Kubernetes中用于抽象和暴露一组Pod网络访问的机制。我们将深入理解Service的四种类型(ClusterIP, NodePort, LoadBalancer, ExternalName),以及它们在不同场景下的应用。学习如何通过Service实现Pod的负载均衡和故障转移,并如何将Service暴露给外部。 StatefulSet:管理有状态应用: 对于数据库、消息队列等有状态应用,StatefulSet提供了有序、唯一的网络标识符以及稳定的持久化存储,确保了应用的稳定性和可预测性。我们将探讨StatefulSet的特性,如何定义它的索引、存储和网络身份,以及如何在Kubernetes中部署和管理有状态应用。 DaemonSet:确保Pod在所有节点上运行: DaemonSet确保在集群中的所有(或一部分)节点上都运行一个Pod的副本。这对于日志收集、监控代理等需要在每个节点上运行的系统服务非常有用。我们将学习如何配置DaemonSet,以及它在集群管理中的作用。 ConfigMap与Secret:配置管理与敏感信息安全: 在Kubernetes中,将应用程序的配置信息与容器镜像分离是最佳实践。ConfigMap用于存储非敏感配置数据,而Secret则用于安全地存储敏感信息,如密码、API密钥等。我们将学习如何创建和使用ConfigMap和Secret,并将它们注入到Pod中。 存储管理(Volumes and Persistent Volumes): 容器的生命周期是短暂的,但应用程序数据需要持久化。Kubernetes提供了灵活的存储解决方案,包括Volumes、Persistent Volumes (PV) 和 Persistent Volume Claims (PVC)。我们将深入理解这些概念,学习如何为Pod配置持久化存储,以及如何使用不同的存储提供商。 网络策略(Network Policies): 在多租户或安全要求较高的环境中,对Pod间的网络访问进行精细控制至关重要。Network Policies允许管理员定义Pod之间的通信规则。我们将学习如何创建和应用Network Policies,以增强集群的安全性。 Helm:Kubernetes应用包管理器: Helm是Kubernetes的包管理器,它通过Chart(一个打包Kubernetes资源集合的目录)来简化应用程序的安装、配置和升级。我们将学习如何使用Helm来部署和管理复杂的Kubernetes应用。 监控与日志: 生产环境下的应用程序需要有效的监控和日志记录。我们将介绍Kubernetes生态系统中常用的监控和日志解决方案,如Prometheus, Grafana, ELK Stack (Elasticsearch, Logstash, Kibana),以及如何在Kubernetes集群中集成这些工具。 Kubernetes集群的高可用性与伸缩性: 本部分将探讨Kubernetes集群如何实现高可用性,包括控制平面的冗余以及工作节点的伸缩。我们将了解Horizontal Pod Autoscaler (HPA) 和Cluster Autoscaler (CA) 如何根据负载自动调整Pod和节点的数量。 安全最佳实践: 安全是任何生产环境的关键考虑因素。我们将深入探讨Kubernetes的安全机制,包括RBAC (Role-Based Access Control)、Pod Security Policies、Secret管理以及网络安全策略等,帮助读者构建更安全的Kubernetes环境。 三、 实战案例与进阶应用 理论知识的学习最终需要落实在实践中。本书将贯穿大量的实战案例,引导读者一步步构建和部署真实的应用程序。 基于Docker构建微服务应用: 以一个简单的微服务应用为例,我们将演示如何使用Docker Compose来构建和本地运行。 将微服务部署到Kubernetes: 学习如何将之前使用Docker Compose构建的微服务应用,通过Deployment、Service等Kubernetes对象进行部署。 数据库的Kubernetes化部署: 演示如何使用StatefulSet来部署和管理数据库(如MySQL或PostgreSQL),并配置持久化存储。 CI/CD流程集成: 探讨如何将Docker镜像构建和Kubernetes部署集成到持续集成/持续部署(CI/CD)流程中,实现自动化交付。 基于Kubernetes的日志与监控实践: 演示如何集成Prometheus和Grafana来监控Kubernetes集群和应用程序的性能。 故障排查与性能调优: 提供一些常见的Kubernetes故障排查技巧和性能调优的思路。 本书特色: 循序渐进,由浅入深: 从Docker的基础知识开始,逐步深入到Kubernetes的复杂概念,确保读者能够扎实地掌握每一个环节。 理论与实践相结合: 每一章节都配有详细的代码示例和操作指南,让读者能够亲手实践,加深理解。 注重原理与设计理念: 不仅仅停留在命令层面,更深入地剖析Kubernetes和Docker背后的设计哲学和工作原理,帮助读者触类旁通。 聚焦云原生时代的应用: 紧跟技术发展的步伐,涵盖了微服务、自动化运维等云原生时代的核心议题。 面向开发者与运维人员: 无论您是希望拥抱容器化技术的开发者,还是致力于提升运维效率的工程师,都能从本书中获得宝贵的知识和技能。 通过本书的学习,您将能够自信地驾驭Docker,构建容器化的应用程序;同时,您将掌握Kubernetes这一强大的编排平台,实现应用程序的自动化部署、弹性伸缩和高效管理,从而在快速发展的云原生时代占据先机。