本書以企業(yè)實戰(zhàn)項目為主線,以理論基礎為核心,引導讀者漸進式地學習云原生運維的相關知識。從容器虛擬化技術Docker入手,引領讀者逐步熟悉企業(yè)場景下容器虛擬化技術的應用與運維管理。本書分為4篇共6章,Docker基礎篇(第1章和第2章)詳細講述了云原生的相關核心基礎知識。以Docker基礎知識為切入點,通過實戰(zhàn)項目逐步深入到容器編排技術的應用;Kubernetes基礎篇(第3章),系統(tǒng)地介紹了Kubernetes的核心知識、應用場景及相關企業(yè)案例;Kubernetes運維管理與企業(yè)實踐篇(第4章和第5章),系統(tǒng)地介紹了當前主流的運維思想,運維技術路線和相關關鍵技術點,并通過企業(yè)真實案例全面展示了Kubernetes的應用與管理要點;輔助編程技術篇(第6篇)結合當前流行的輔助編程技術,通過案例的形式展示了該技術對生產力的提升。本書案例來源于企業(yè)真實應用場景,實踐性和系統(tǒng)性較強,并配有相關視頻講解,助力讀者快速理解并掌握書中的重點、難點。本書精心設計的案例既適合初學者入門,也適合從事云計算相關專業(yè)的從業(yè)者,并可作為高等院校和培訓機構相關專業(yè)的教學參考書。
本書集基礎入門、企業(yè)實戰(zhàn)、原理剖析于一體,既覆蓋了詳盡的基礎知識講解,又穿插了豐富的企業(yè)實踐案例。這些案例涵蓋了基礎環(huán)境規(guī)劃、部署到驗證的全過程,并對所涉及的代碼做了詳盡的注釋。
前言
在數字化轉型的浪潮中,云原生技術以其獨特的優(yōu)勢正在重塑企業(yè)的IT架構和運營模式,本書正是在這一技術蓬勃發(fā)展的背景下完成的。本書旨在為讀者提供一個全面、系統(tǒng)的知識橋梁,引領讀者深入探索云原生技術的奧秘,并熟練掌握其在真實企業(yè)環(huán)境中的實踐應用。
作為在互聯(lián)網行業(yè)深耕二十余載的筆者,親眼見證了云計算技術從萌芽到壯大的全過程。從早期的小規(guī)模物理集群到現在的大規(guī)模乃至超大規(guī)模集群;從傳統(tǒng)的虛擬化技術演進到目前的容器虛擬化技術;架構也從單一龐大的單體轉變?yōu)殪`活高效的微服務架構。運維模式與理念也發(fā)生了巨大變化,尤其是DevOps思想的滲透及人工智能技術的飛躍,徹底顛覆了傳統(tǒng)的運維格局,這一變革也對從業(yè)者提出了更高的要求,需要從業(yè)者具備多學科知識。
本書以云原生在企業(yè)內的應用案例為藍本,遵循由簡入繁、由點及面、由單點故障邁向系統(tǒng)高可用的邏輯脈絡展開,其中在涉及代碼編寫時引入了當前流行的智能編程技術,以助力讀者快速、高效地編寫高質量代碼。
閱讀建議
本書集基礎入門、企業(yè)實戰(zhàn)、原理剖析于一體,既覆蓋了詳盡的基礎知識講解,又穿插了豐富的企業(yè)實踐案例。這些案例涵蓋了基礎環(huán)境規(guī)劃、部署到驗證的全過程,其中所涉及的代碼也給出了詳盡的注釋。云原生技術的入門相對簡單,但是涉及容器編排技術、數據持久化存儲等技術點時難度較大,因此在學習過程中要保持良好的心態(tài),同時要提高對日志的分析能力,相信經過努力一定可以掌握云原生技術的精髓。
對于缺乏容器虛擬化技術經驗的讀者,建議從頭開始按照順序詳細閱讀每章,以確保知識的連貫性。本書的章節(jié)設計遵循由淺入深、循序漸進的原則,嚴格地按照章節(jié)順序閱讀可以避免出現知識斷層。
而對于有容器虛擬化技術Docker使用經驗的讀者可以快速地瀏覽第1章和第2章,從第3章開始閱讀。從第3章開始會從0到1全面介紹企業(yè)級容器編排技術Kubernetes所涉及的相關技術點,例如集群的構建、驗證、數據的持久化存儲等,這一章尤為重要,它是后續(xù)知識學習的基礎。
第4章在第3章的基礎上增加了Kubernetes集群的運維管理,涵蓋了典型的Kubernetes監(jiān)控方案、負載均衡技術、日志分析系統(tǒng)等,是運維工作的典型工作場景。
第5章是全書的核心,從不同的維度展示了企業(yè)環(huán)境下云原生的應用場景,是運維工作的核心內容。
第6章融合了當前的輔助編程技術,為運維工作提供了強有力的支持。
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致謝
本書的順利出版,離不開多方力量的支持與協(xié)作。在此,謹向廣東財貿職業(yè)學院聯(lián)想新IT學院致以誠摯謝意,感謝貴司在教材組編工作中給予的全程協(xié)助和專業(yè)支持,為本書的體系化、標準化奠定了重要基礎。特別感謝廣東財貿職業(yè)學院林斌副校長、云計算教研室鄭俊海老師對本書的悉心指導。兩位以深厚的學術積淀和前瞻性視角,對內容架構與知識模塊的優(yōu)化提出了寶貴建議,使本書更加貼合職業(yè)教育的發(fā)展需求。同時,衷心感謝聯(lián)想新IT學院團隊王興院長及其團隊的鼎力支持,聯(lián)想教育團隊在產教融合領域的實踐經驗與創(chuàng)新洞見,為本書注入了鮮明的技術應用特色與產業(yè)前沿視角。
參與介紹
林斌: 廣東財貿職業(yè)學院黨委委員、副校長、計算機專業(yè)副教授,研究方向為計算機軟件技術與云計算。
王興: 廣東財貿職業(yè)學院聯(lián)想新IT學院院長、高級工程師、博士學位,研究方向為教育改革與發(fā)展。
鄭俊海: 廣東財貿職業(yè)學院云計算教研室講師、高級工程師,主要研究方向為計算機應用與職業(yè)教育。
筆者雖竭力傾注心血,但書中難免存在不足之處,懇請讀者不吝賜教,提出寶貴意見,在此深表感謝。特別感謝深圳信息職業(yè)技術學院人工智能學院副院長程東升教授、廣州大學馮元勇博士、廣東開放大學周奇教授、廣東郵電職業(yè)技術學院彭之軍教授對本書做出的評價,感謝各位同人的大力支持!
賈中山2025年5月
本書概述
賈中山,在游戲行業(yè)砥礪深耕二十余載,曾先后就職于WEMADE、JoyCity等知名互聯(lián)網游戲企業(yè),積累了豐富且深厚的運維管理經驗。專注于游戲運維管理、云計算架構設計與應用等關鍵領域,憑借精湛的專業(yè)技術,不僅在業(yè)內取得了不俗的成績,還以企業(yè)導師的身份積極投身于高校教育事業(yè),將前沿技術與實踐經驗傾囊相授,助力廣大在校學子踏入技術實踐的大門,為培養(yǎng)新一代技術人才貢獻力量。
目錄
教學課件(PPT)
本書源碼
Docker基礎篇
第1章容器虛擬化技術Docker基礎(82min)
1.1Docker容器虛擬化技術
1.1.1Docker的發(fā)展
1.1.2Docker容器虛擬化技術與傳統(tǒng)虛擬化技術的區(qū)別
1.1.3Docker架構
1.1.4Docker環(huán)境部署實戰(zhàn)
1.2Docker基礎命令
1.2.1Docker服務管理
1.2.2Docker鏡像管理
1.2.3Docker容器管理
1.2.4Docker資源管理
1.2.5Docker命令綜合運用實戰(zhàn)
1.3構建鏡像
1.3.1構建鏡像的典型方案介紹
1.3.2Dockerfile典型指令
1.3.3構建鏡像方案實戰(zhàn): 基于commit命令
1.3.4構建鏡像方案實戰(zhàn): 基于Dockerfile文件
1.4Docker容器數據存儲管理
1.4.1容器數據存儲類型
1.4.2容器數據存儲綜合實戰(zhàn): 網絡存儲
1.5Docker虛擬化網絡管理
1.5.1Docker虛擬化網絡驅動類型
1.5.2Docker虛擬化網絡工作原理
1.5.3Docker虛擬化網絡綜合應用實戰(zhàn)
1.6私有鏡像倉庫
1.6.1鏡像倉庫是什么
1.6.2私有鏡像倉庫構建實戰(zhàn): 基于官方registry鏡像
1.7本章小結
第2章Docker容器編排技術(28min)
2.1Docker Compose
2.1.1Docker Compose工作流程
2.1.2Docker Compose管理命令
2.1.3YAML語言介紹
2.1.4Docker Compose部署實戰(zhàn)
2.1.5Docker Compose應用實戰(zhàn): 部署企業(yè)級鏡像倉庫Harbor
2.2Docker Swarm
2.2.1Docker Swarm的基礎架構
2.2.2Docker Swarm管理命令
2.2.3Docker Stack介紹
2.2.4部署實戰(zhàn): Docker Swarm環(huán)境部署
2.3本章小結
Kubernetes基礎篇
第3章企業(yè)級容器編排技術Kubernetes(70min)
3.1Kubernetes介紹
3.1.1Kubernetes發(fā)展
3.1.2Kubernetes架構與核心概念
3.1.3Kubernetes工作流程
3.1.4Kubernetes典型命令
3.1.5Kubernetes部署實戰(zhàn): 基于Docker環(huán)境
3.1.6Kubernetes部署實戰(zhàn): 基于Containerd環(huán)境
3.2基于Kubernetes的應用管理
3.2.1Kubernetes集群應用生命周期管理
3.2.2編寫YAML文件的技巧介紹
3.2.3應用發(fā)布實戰(zhàn)
3.3基于Kubernetes的數據持久化存儲管理
3.3.1數據持久化存儲方案介紹
3.3.2持久卷介紹
3.3.3存儲類(StorageClass)介紹
3.3.4數據持久化應用實戰(zhàn)
3.4本章小結
Kubernetes運維管理與企業(yè)實踐篇
第4章Kubernetes集群運維管理(36min)
4.1圖形化監(jiān)控系統(tǒng)(Prometheus+Grafana)
4.1.1Prometheus工作流程
4.1.2Grafana工作流程
4.1.3部署實戰(zhàn)
4.2Kubernetes負載均衡
4.2.1Ingress介紹
4.2.2部署實戰(zhàn)
4.3日志分析系統(tǒng)
4.3.1ELK介紹
4.3.2部署實戰(zhàn)
4.4本章小結
第5章典型企業(yè)案例(39min)
5.1Jenkins在Kubernetes集群中的應用案例
5.1.1Jenkins介紹
5.1.2企業(yè)案例應用部署實戰(zhàn)
5.2KubeVirt在Kubernetes集群中的應用案例
5.2.1KubeVirt介紹
5.2.2企業(yè)案例應用部署實戰(zhàn)
5.3HPA功能在Kubernetes集群中的應用案例
5.3.1HPA介紹
5.3.2企業(yè)案例應用部署實戰(zhàn)
5.4本章小結
輔助編程技術篇
第6章輔助編程技術(11min)
6.1輔助編程技術帶來的變革
6.1.1輔助編程技術的發(fā)展
6.1.2輔助編程工具介紹
6.1.3輔助編程技術應用實戰(zhàn)
6.2本章小結