基於Kubernetes的容器雲平台實戰

序
前言
第1章　Docker簡介 1
1.1　什麼是Docker 1
1.2　為什麼要用Docker 3
1.3　Docker基本概念 4
1.3.1　鏡像 4
1.3.2　容器 6
1.3.3　鏡像倉庫 8
1.4　Docker架構及原理 8
1.4.1　Docker架構 8
1.4.2　Docker原理 11
1.4.3　容器網路 15
1.4.4　容器存儲 16
1.5　Docker安裝 16
1.5.1　手動安裝模式 17
1.5.2　Ubuntu中自動化安裝Docker 18
1.5.3　CentOS中自動化安裝Docker 19

第2章　容器引擎 21
2.1　容器引擎實現原理 22
2.2　容器生命週期管理 29
2.3　容器狀態管理 33
2.4　訪問運行狀態容器 35
2.5　訪問容器內容 36

第3章　鏡像管理 37
3.1　Dockerfile及鏡像製作 37
3.1.1　Dockerfile的作用 37
3.1.2　Dockerfile檔構成 37
3.1.3　常用命令集 38
3.1.4　構建鏡像 38
3.2　鏡像基本操作 38
3.2.1　從鏡像倉庫下載鏡像 38
3.2.2　將本地鏡像上傳到鏡像倉庫 39
3.2.3　查看本地鏡像 39
3.2.4　匯出和導入本地鏡像 40
3.2.5　構建鏡像 41
3.2.6　修改本地鏡像標識 42
3.2.7　刪除本地鏡像 42
3.3　Dockerfile優化 42
3.3.1　Dockerfile檢查項 42
3.3.2　Dockerfile優化實例 43
3.3.3　檢查及優化工具 44
3.4　作業系統基礎鏡像製作 44
3.4.1　作業系統版本選擇 45
3.4.2　作業系統參數調整 45
3.4.3　確定基礎rpm包範圍 45
3.4.4　確定常用命令範圍 46
3.4.5　作業系統鏡像製作過程 48
3.4.6　系統資源限制配置說明 49
3.5　容器鏡像安全加固 49
3.5.1　容器安全加固規範 49
3.5.2　安全檢查工具 51

第4章　鏡像倉庫管理 52
4.1　Docker Registry 52
4.1.1　Docker Hub 52
4.1.2　協力廠商公共倉庫 53
4.1.3　建立私有鏡像倉庫 53
4.2　Harbor 54
4.2.1　Harbor架構 55
4.2.2　Harbor的鏡像同步機制 56
4.2.3　Harbor用戶認證 56
4.2.4　Harbor容器鏡像安全掃描 57
4.2.5　Harbor部署實戰 57

第5章　Docker相關部署實踐 59
5.1　MySQL Docker部署實踐 59
5.1.1　MySQL簡介 59
5.1.2　MySQL為什麼要容器化部署 60
5.1.3　MySQL容器化操作實踐 60
5.2　Docker支持GPU實踐 62
5.2.1　GPU簡介 62
5.2.2　CPU與GPU的對比 63
5.2.3　通過nvidia-docker使用GPU 63

第6章　Kubernetes簡介 65
6.1　PaaS簡介 65
6.1.1　傳統PaaS系統 65
6.1.2　基於Docker的新型PaaS平臺 67
6.2　為什麼需要Kubernetes 69
6.3　Kubernetes的由來 69
6.3.1　Kubernetes的特點 69
6.3.2　Kubernetes的歷史 70
6.4　Kubernetes核心概念 71

第7章　Kubernetes架構和部署 73
7.1　Kubernetes架構及組件 73
7.1.1　Master節點 73
7.1.2　Node節點 75
7.1.3　調度控制原理 76
7.1.4　集群功能模組間的通信 76
7.1.5　Kubernetes高可用方案 77
7.2　Kubernetes部署方案總結 77

第8章　Pod相關核心技術 81
8.1　Pod 81
8.1.1　Pod定義檔詳解 81
8.1.2　基本操作 83
8.1.3　Pod與容器 85
8.1.4　鏡像 86
8.1.5　其他設置 86
8.1.6　Pod調度 89
8.1.7　Pod生命週期 90
8.2　Label 92
8.3　Replication Controller和Replica Set 93
8.3.1　RC定義檔詳解 93
8.3.2　RC與Pod的關聯——Label 95
8.3.3　彈性伸縮 97
8.3.4　輪流升級 98
8.3.5　新一代副本控制器Replica Set 100
8.4　Horizontal Pod Autoscaler 101
8.5　Deployment 102
8.6　Job 105
8.7　StatefulSet 106
8.7.1　使用StatefulSet 106
8.7.2　擴容/縮容StatefulSet 108
8.8　ConfigMap 110
8.9　健康檢查 112
8.9.1　流程健康檢查 112
8.9.2　應用健康檢查 112

第9章　Kubernetes Service 114
9.1　容器及Pod間通信 115
9.2　kube-proxy 117
9.3　DNS服務發現機制 118
9.4　Headless服務 119
9.5　Kubernetes服務 120
9.5.1　ClusterIP 122
9.5.2　NodePort 123
9.5.3　LoadBalancer 125
9.5.4　Ingress 125
9.6　網路策略 127
9.7　完整的Kubernetes服務發佈實踐 128
9.7.1　各Kubernetes集群
LoadBalancer服務發佈 130
9.7.2　Ingress服務發佈 132
9.7.3　服務發現 133

第10章　Kubernetes網路 134
10.1　單主機Docker網路通信 134
10.1.1　Host模式 135
10.1.2　Container模式 135
10.1.3　None模式 136
10.1.4　Bridge模式 136
10.1.5　基礎網路模型的優缺點分析 137
10.2　跨主機Docker網路通信 137
10.2.1　Flannel網路方案 139
10.2.2　Calico網路方案 140
10.2.3　利用Kuryr整合OpenStack與Kubernetes網路 143
10.2.4　網路方案對比分析 144

第11章　Kubernetes存儲 145
11.1　存儲使用場景 145
11.2　檔存儲的幾種形式 146
11.3　Flex Volume存儲管理方案 148
11.3.1　為什麼需要靈活存儲元件 148
11.3.2　如何實現靈活存儲元件 148
11.4　標準化容器存儲介面CSI 149

第12章　安全及多租戶配額管理 150
12.1　API伺服器認證 151