基于Kubernetes的云原生容器平台及其应用

    曾任职于中科院某国家级重点实验室，云计算与集群计算课题组负责人，将云计算、分布式等技术成功应用在政府、航天、国防、央企等领域大型工程项目中，部分项目成果被甲方作为数字化转型成功案例在全国推广。

    兼任中国新一代IT产业推进联盟存储分委会秘书长、全国高校人工智能与大数据创新联盟专家委员、西安交通大学研究生院外聘专家和校外导师，荣获中国软件协会“优秀CTO”称号。

    十多年工作经验，技术功底深厚，产业视野宽广。线下培训学员逾两千人次，线上课程点播数万次，培训客户包括中国电信、中国联通、Intel亚太研发中心、Dell EMC中国研发中心、金融机构、互联网公司等多家大型公司与机构。授课思路清晰，内容充实，获得了一致好评。

【课程大纲】

第一天上午

1. 引言

1.1 为什么把“K8s”称为“云原生”容器平台

1.2 从成功案例看K8s等云原生技术给我们带来的价值

1.3 容器镜像、容器运行时与容器编排平台

2. 容器技术基础

2.1 容器技术原理

2.2 Docker安装配置

2.3 Dockerfile：指令详解、最佳实践与常见误区

2.4 Docker发展近况及对用户的影响

实验：通过Dockerfile构建容器镜像并运行

第一天下午

3. Kubernetes（K8s）架构及部署

3.1 K8s 架构及原理

3.2 K8s 部署方案：从单节点集群到生产级部署

3.3 K8s中的namespace和Kubectl的context设置

实验：通过kubectl和vscode插件操作K8s集群

4. K8s 工作负载控制器详解（上）

4.1 多容器Pod的几种典型设计模式

4.2 常用工作负载控制器一览

4.3 Deployment控制器详解：创建、升级、回滚及扩/缩容

­­­4.4 DaemonSet

4.5 Job/CronJob

实验：在K8s集群上创建工作服在并实现滚动发布和弹性扩缩

第二天上午

5. Service与Ingress

5.1 Service及其实现原理

5.2 Service网络瓶颈分析

5.3 服务注册/发现与负载均衡方案对比：Spring Cloud与K8s

实验：通过Service对外暴露服务提供对应用的访问

5.4 使用Ingress对外暴露服务

5.5 Ingress Controller部署方案对比

5.6 API Gateway方案对比：K8s Ingress与Spring Cloud Gateway等

实验：通过Ingress对外暴露服务提供对应用的访问

第二天下午

6. Pod管理进阶

6.1 Pod生命周期回调

6.2 存活探针与就绪探针

实验：Pod生命周期管理

6.3 资源需求与限制

6.4 K8s对Pod的调度

实验：Pod的资源需求与限制

7. 理解 K8s 的网络

7.1 K8s的网络模型

7.2 K8s的网络南向接口标准CNI

7.3 典型的K8s网络方案：Calico、Flannel及其他

7.4 实现虚机/物理机与K8s容器IP直通 —— 需求、问题及解决方法

7.5 实现Pod的固定IP和浮动IP

7.6 Pod的多网口方案及实现

实验：K8s Pod间以及Node的互联互通

第三天上午

10. 理解 K8s 的存储

10.1 K8s 中使用存储的几种模式和应用场景

10.2 PV、PVC详解

10.3 K8s的存储南向接口标准CSI及Storage Class、存储动态供给

10.4 公有云/IaaS环境与物理服务器环境搭建K8s的异同

实验：使用 K8s 的存储

11. K8s中的应用配置管理

11.1 使用ConfigMap保存和管理应用的配置信息

11.2 使用Secret保存和管理应用的敏感信息

11.3 配置中心方案比较：K8s与Spring Cloud

10. K8s 工作负载控制器详解（下）

10.1 基于StatefulSet部署和管理有状态服务

10.2 Headless Service与Stateful Set的协同

10.3 StatefulSet的扩缩

实验：基于 K8s StatefulSet 部署和管理有状态服务

第三天下午

11. Helm及应用

11.1 通过Helm管理应用

11.2 Helm原理

11.3 Helm Chart开发

实验：我的第一个Helm Chart

12. 理解Oprator模式及K8s扩展开发

12.1 K8s自有Controller的不足及Operator模式的产生与发展

12.2 通过CRD扩展K8s的资源类型

12.3 基于Kubebuilder开发Operator实现自定义资源的操作与维护

12.4 Kubebuilder与其他Operator开发框架的比较

12.5 Operator与Helm的比较和应用场景选择