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内容简介 | |
Kubernetes是由谷歌主导的基于容器技术的集群管理系统,其设计理念多数衍生自谷歌内部的集群管理系统的设计和运维经验。本书从设计层面剖析了Kubemetes的设计原理,并阐述了其设计背后的生产系统问题。Kubernetes作为开放台,具有对不同类型的应用(有状态应用或无状态应用,在线服务或离线任务行统一管控的能力。本书从互联网公司的视角出发,分享了如何构建高可用的多租户集群,如何确保集群的稳定性和高性能。此外,本书阐述了数据面优化的重要性,并介绍了各个关键点,以确保使用物理机或虚拟机的应用在迁移至容台后能够获得性能。 本书的适读对括Kubernetes架构师、运维人员、测试工程师、技术经理,以及寻求应用落地方案的软件架构师和开发人员。另外,本书苛求于生产系统实践,对于已有Kubernetes基础的读者,阅读本书会有倍的效果。 |
目录 | |
第1章 架构基础 1.1 云计算的变革 1.1.1 物理机时代 1.1.2 虚拟化时代 1.1.3 容器化时代 1.2 Kubernetes模型设计 1.2.1 对象的通用设计原则 1.2.2 模型设计 1.2.3 核心对象概览 1.2.4 控制器模式 1.2.5 控制器的协同工作原理 1.3 Kubernetes核心架构 1.3.1 核心控面组件 1.3.2 工作节点控面组件 1.3.3 Pod详解 第2章 计算节点管理 2.1 作系统 2.2 文件系统规划 2.3 容器核心技术 2.3.1 Namespace 2.3.2 Cgroupr/> 2.3.3 容器运行时 2.3.4 容器存储驱动 2.4 节点资源管理 2.4.1 状态上报 2.4.2 资源预留 2.4.3 驱逐管理 2.4.4 容器和系统资源配置 2.5 存储方案 2.5.1 存储卷插件管理 2.5.2 存储的分类 2.6 节点调优 2.6.1 NUMA架构 2.6.2 CPU性能 2.6.3 内存 2.6.4 磁盘 2.6.5 网络性能 第3章 构建高可用集群 3.1 高可用的常用手段 3.2 Kubernetes高可用层级 3.3 控面的高可用保证 3.3.1 etcd高可用保证 3.3.2 API Server高可用保证 3.3.3 控制器高可用保证 3.3.4 集群的性保证 3.4 面向应用的高可用特性 3.5 模型驱动的集群搭建与管理 第4章 构建企业级镜像仓库 4.1 镜像仓库综述 4.1.1 镜像仓库 4.1.2 镜像管理 4.2 企业级镜像仓库 4.2.1 架构总览 4.2.2 数据库 4.2.3 块存储 4.2.4 镜像仓库实例部署 4.3 镜像仓库缓存 4.3.1 镜像分发的挑战 4.3.2 镜像缓存服务拓扑 4.3.3 镜像缓存流量管理 4.3.4 高可用镜像缓存服务 4.4 镜像 4.4.1 镜像扫描 4.4.2 镜像策略准入控制 4.4.3 镜像监控 第5章 多租户生产集群 5.1 租户 5.1.1 多租户支持 5.1.2 Kubernetes多租户有限支持 5.1.3 Kubernetes租户扩展 5.2 认证 5.2.1 Kubernetes认证 5.2.2 用户认证 5.2.3 高负载认证实践 5.3 授权 5.3.1 Kubernetes授权 5.3.2 租户授权 5.3.3 特殊权限管理 5.3.4 特殊权限应用 5.4 隔离 5.4.1 节点隔离 5.4.2 容器隔离 5.4.3 网络策略隔离 5.5 配额 5.5.1 Kubernetes配额 5.5.2 高阶配额 5.5.3 租户配额 5.5.4 租户配额实践 第6章 网络接入方案 6.1 数据中心基础架构 6.2 域名服务 6.3 Linux网络基础 6.3.1 理解Linux网络协议栈工作机制 6.3.2 iptabler/> 6.3.3 ipset 6.3.4 IPVS 6.4 负载均衡 6.4.1 负载均衡的实现机制 6.4.2 负载均衡的技术实现 6.4.3 负载均衡的部署模式 6.4.4 负载均衡策略 6.4.5 健康检查 6.5 Kubernetes中的服务发布 6.5.1 创建服务 6.5.2 服务的类型 6.5.3 基于kube-proxy实现的流量转发 6.5.4 Service高级特性 6.6 DNS 第7章 API网关和服务网格 7.1 API网关 7.2 服务网格 7.3 深入了解Envoy 7.3.1 Envoy发现机制 7.3.2 Envoy架构 7.4 Ingrer/> 7.4.1能概述 7.4.2 Ingress的挑战 7.5 Contour 7.5.1 架构 7.5.2 能 7.6 Istio 7.6.1 架构 7.6.2 Sidecar 7.6.3 Ingress网关 7.6.4 金丝雀发布和流量灰度 7.6.5 保证 7.6.6 策略管理和遥测 7.6.7 数面加速 7.6.8 优势和挑战 第8章 集群联邦 8.1 集群联邦概览 8.1.1 集群联邦设计 8.1.2 集群注册中心 8.1.3 联邦共享逻辑 8.1.4 联邦类型配置 8.1.5 同步控制器 8.1.6 副本调度控制器 8.1.7 全局DNS服务 8.2 定义联邦资源 8.2.1 集群资源 8.2.2 联邦资源 8.2.3 定义联邦资源 8.2.4 联邦资源管理 8.3 联邦应用 8.3.1 联邦应用 8.3.2 联邦应用部署 8.3.3 联邦应用运维 8.3.4 集群联邦的局限性与解决方案 第9章 边缘计算 9.1 边缘数据中心 9.1.1 智能域名服务(GSLB) 9.1.2 边缘网络接入 9.1.3 规划边缘计算应用 9.2 KubeEdge 9.2.1 通信协议 9.2.2 CloudCore 9.2.3 EdgeCore 9.2.4 设备映射器 9.2.5 未来展望 第10章 应用落地 10.1 应用容器化 10.1.1 Dockerfile 10.1.2 容器化带来的影响 10.2 应用接入的实践 10.2.1 资源定义 10.2.2 灵活定义Pod 10.2.3 应用配置 10.3 应用管理 10.3.1 无状态应用 10.3.2 有状态应用 10.3.3 Operator 10.4 集群应用运维 第11章 监控和自动修复 11.1 指标监控系统 11.1.1 监控系统的构建 11.1.2 Prometheus Operator 11.2 日志管理系统 11.3 关键指标定义 11.4 自动修复系统 11.4.1 Node Problem Detector 11.4.2 自动修器 11.5 事件监控系统 11.6 状态监控系统 第12章 DEVOPS 12.1 拥抱DevOpr/> 12.2 自治跨职能团队 12.3 敏捷开发 12.4 GitOpr/> 12.5 质量保证 |
媒体评论 | |
基于K8s 1.18,囊括所有K8s新特性和应用。 最: 由Kubernetes不同领域的专家共同执笔,全方位深入解读技术细节。 最实用: 五年多互联网行业Kubernetes生产化实践经验分享,助你不再踩坑。 最全视角: 深入剖析Kubernetes架构决策及设计原理。 从长期运维的角度,解析如何构建和运维生产化集群并持续优化。 分享大规模集群、多集群的运维挑战。 基于多租户Kubernetes的应用容器化、高可用部署和多活数据中心流量管行案例分享。 云原生代表了新一代的技术方向,所有开发者都需要关注云原展。作为Kubernetes的早期实践者之一,eBay完成了大数据、搜索后台、云业务等支台基于Kubernetes的归一,书中融入了不少实用的生产实践,十分具有借鉴意义。作者不拘泥于陈列代码,尝试思考和解读Kubernetes的设计精髓,简洁明了,适阶学 王泽锋 CNCF TOC贡献者、KubeEdge和Volcano项目联合创始人 华为云原生开源负责人 市面上讲解Kubernetes的书不在少数,但是本书站在企业级落地实践的视角,来深入阐述Kubernetes生产化实践过程中所遇到的挑战及对应的解决方案,所有案例都来自eBay的一线实践。相比其他讲解Kubernetes的入门书籍而言,本书具有更好的实战参考价值,可以说本书是大型软件企业实现Kubernetes“躬身入局”的必读佳作。 茹炳晟 腾讯TEG 基础架构部 资深技术专家 腾讯云*具价值专家 TVP |
作者简介 | |
苏菲,高级软件工程师,Kubernetes专家。负责管理eBay Kubernetes台容器运行时及其周边模块,熟悉kubelet、CGroup、CNI等模块。主导eBay持续集成Pipeline的构建、容器运行时从Docker到Containerd的迁移、Minimal OS的管理等。, 孟凡杰,eBay资深架构师,负责Kubernetes在企业落地过程中的架构和开发工作,专注于网络、多集群、服务治理和服务网格等方向。Kubernetes社区贡献者,曾参与社区集群联邦的开发和服务控制器重构等工作。CNUTCon全球运维大会、GIAC国际互联网架构大会明星讲师。, 李建强,eBay资深软件工程师,负责Kubernetes生产化过程中的架构和研发工作。先后负责构建企业级高可用集群、镜像保证括镜像扫描及Kubernetes集成方案)、集群联邦的构建与管理、云原生多租户的架构设计与落地等工作。, 谢文利,eBay资深软件工程师,Kubernetes社区贡献者,经历了从k8s 1.2开始的众多版本在大规模云环境下的升级和落地,辅助多个大型应用往Kubernetes上迁移,深度定制存储插件调度等Kubernetes模块,热衷于解决容器化过程中碰到的各种问题,专注于Linux内核、性能优化、存储、网络等方向。 |