Kubernetes零基礎快速入門（簡體書）
商品資訊
商品簡介
Kubernetes為容器化的應用提供了資源調度、部署、運行、服務發現、擴容和縮容等功能，充分發揮了容器技術的潛力，給開發人員和運維人員帶來了極大的便利。本書由淺入深地講解Kubernetes的功能，涵蓋Kubernetes的核心組件，注重實戰，能夠幫助讀者快速掌握在各種雲平臺上設計和部署大型集群的技能。
本書共12章，主要內容包括Kubernetes的安裝方法、Kubernetes命令列工具、應用系統的部署、通過服務訪問應用、存儲管理、套裝軟件管理、網絡管理、Dashboard（儀錶盤）以及集群管理等，最後通過兩個實戰案例（部署Spring Boot應用、安裝KubeSphere）讓讀者上手實踐Kubernetes。
本書結構清晰、易教易學、實例豐富、可操作性強，對易混淆和實用性強的內容作了重點提示和講解。本書適合使用Kubernetes的運維人員，也可以作為高等院校和培訓機構計算機相關專業師生的教學參考書。
作者簡介
張春曉，計算機軟件與理論碩士，長期從事UNIX及Linux系統維護達15年之久，對Shell程序設計有深入的研究。作者熱衷於UNIX的嚴謹與簡潔，又癡迷於Linux的自由與開放，整日與UNIX及Linux為伴，從中獲益匪淺。
名人/編輯推薦
本書由具有豐富實踐經驗的一線技術人員編寫，以實用為主旨，內容講解由淺入深，從Kubernetes基礎知識開始，一直到應用部署、存儲管理、網絡管理以及集群管理，系統介紹了Kubernetes容器編排引擎的整體解決方案。
序
前 言
雲計算的概念從提出到今天，已經差不多10年了。在這10年間，雲計算有了飛速的發展與翻天覆地的變化。如今，雲計算被視為計算機網絡技術領域的一次革命，因為它的出現，社會的工作方式和商業模式也在發生巨大的改變。
容器是雲計算的核心，在一個大型的雲中，會有大量的容器。據報導，Google每週會啟用超過20億個容器。這麼多容器的出現對人們容器管理的能力提出了巨大的挑戰。
Kubernetes的出現，為人們高效地管理和部署容器提供了一種便捷的手段。Kubernetes可以提供所需的編排和管理功能，以便人們針對工作負載大規模部署容器。借助Kubernetes編排功能，用戶可以構建跨多個容器的應用服務、跨集群調度、擴展這些容器，並長期持續管理這些容器的健康狀況。有了Kubernetes，用戶便可以切實採取一些措施來提高IT安全性。
目前，在國外大部分的主流雲服務提供者都採用了Kubernetes相關技術，包括亞馬遜的AWS、微軟的Azure。在國內，大部分的雲服務提供者也提供了對於Kubernetes技術的支援，包括阿裡雲、騰訊雲等。
然而，目前在國內人們對於Kubernetes的認識還遠遠不夠，Kubernetes的應用範圍也相對比較小。
在Kubernetes發展過程中，出現了許多介紹容器和Kubernetes的書籍。但是，其中絕大部分都只是單獨介紹上述幾種技術，並沒有將它們作為一個網站的整體解決方案來介紹。此外，大部分相關書籍的內容要麼偏重理論，缺乏實踐性；要麼泛泛而論，缺乏深入的闡述。本書由具有豐富實踐經驗的一線技術人員編寫而成，以實用為主旨，內容由淺入深，從最基本的入門知識開始，一直到比較深入的應用部署、存儲管理、網絡管理以及集群管理，系統地介紹了與Kubernetes整體方案相關的知識。
本書特色
1. 內容全面，系統性強
本書全面討論了Kubernetes所涉及的各個方面，包括安裝方法、核心概念、部署應用、服務管理、存儲管理、網絡管理以及集群負載均衡等。
2. 深入淺出，循序漸進
對於絕大部分的初學者來說，熟練運用Kubernetes是一件非常困難的事情。為了能夠適應初學者的學習習慣，本書從最基本的基礎知識開始講起，一直到最後的網絡管理、存儲管理和集群管理，儘量從最簡單的內容開始，逐步深入，避免初學者產生畏懼的心理。
3. 由一線技術人員編寫，實踐性、實用性強
本書內容的編寫建立在大量實踐經驗的基礎之上，因而具有很強的實用性。針對Kubernetes使用過程中最容易遇到的各種問題，依次展開論述。無論是初學者，還是具有一定經驗的開發和維護人員，都可以從中獲得有用的知識。
4. 重點突出，脈絡清晰
對於比較重要的知識點，本書都進行非常深入的探討，使得讀者不僅知其然，更知其所以然，只有這樣，才能使讀者達到融會貫通的境界。
5. 項目案例典型，實戰行強，有較高的應用價值
本書以目前最為流行的Spring Boot應用的部署以及KubeSphere安裝部署為綜合案例。這2個案例編碼規範，使用廣泛，具有很高的應用價值和參考價值。而且，這2個案例綜合運用了本書所介紹的Kubernetes各方面的知識點，便於讀者融會貫通地理解本書中所介紹的技術。此外，在介紹具體的技術過程中，本書也提供了大量具有實用參考價值的代碼，這些代碼稍加修改，便可用於實際項目開發中。
本書知識體系
第1章Kubernetes初步入門，介紹什麼是Kubernetes，以及Kubernetes的基本概念。
第2章安裝Kubernetes，介紹Kubernetes的安裝方法，包括使用套裝軟件管理工具進行安裝、通過kubeadmin管理工具進行安裝，以及通過二進位檔案進行安裝，甚至可以自行編譯原始程式碼再安裝。
第3章Kubernetes命令列工具，介紹Kubernetes提供的主要命令列工具，主要包括kubeadm和kubectl等。
第4章運行應用，詳細介紹如何在Kubernetes中部署各種容器化應用。
第5章通過服務訪問應用，介紹服務的管理方法以及如何通過ClusterIP、NodePort和LoadBalancer這三種方式來訪問應用系統。
第6章存儲管理，詳細介紹Kubernetes的存儲系統。
第7章Kubernetes套裝軟件管理，介紹Helm的使用方法。
第8章Kubernetes網絡管理，詳細介紹Kubernetes的網絡基礎知識以及各種網絡方案，並重點介紹Flannel的使用方法。
第9章Kubernetes Dashboard，詳細介紹Kubernetes Dashboard的安裝方法以及如何通過Dashboard來管理集群。
第10章Kubernetes集群管理，詳細介紹Kubernetes集群中各種資源的管理方法以及Pod的驅逐機制和高可用部署等。
第11章在Kubernetes集群中部署Spring Boot應用程式實戰，以一個具體的應用系統為例，介紹如何在Kubernetes集群中部署Spring Boot應用系統。
第12章安裝KubeSphere實戰，詳細介紹KubeSphere的安裝和使用方法。
適合閱讀本書的讀者
l 需要全面學習Kubernetes系統維護、開發及雲計算技術的人員
l 網絡架構工程師
l 雲計算諮詢顧問
l IT管理人員
l 高校和專業培訓機構的師生
l 需要一本案頭必備查詢手冊的人員
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作 者
2021年1月
目次
第1章 Kubernetes初步入門 1
1.1 Kubernetes技術 1
1.1.1 什麼是Kubernetes 1
1.1.2 Kubernetes的發展歷史 1
1.1.3 為什麼使用Kubernetes 2
1.2 Kubernetes重要概念 3
1.2.1 Cluster 3
1.2.2 Master 3
1.2.3 Node 4
1.2.4 Pod 5
1.2.5 服務 5
1.2.6 卷 6
1.2.7 命名空間 6
第2章 安裝Kubernetes 7
2.1 通過套裝軟件管理工具安裝Kubernetes 7
2.1.1 套裝軟件管理工具 7
2.1.2 節點規劃 8
2.1.3 安裝前準備 9
2.1.4 etcd集群配置 9
2.1.5 Master節點配置 15
2.1.6 Node節點配置 17
2.1.7 配置網絡 20
2.2 通過二進位檔案安裝Kubernetes 21
2.2.1 安裝前準備 21
2.2.2 部署etcd 24
2.2.3 部署flannel網絡 27
2.2.4 部署Master節點 28
2.2.5 部署Node節點 32
2.3 通過原始程式碼安裝Kubernetes 34
2.3.1 本地二進位檔案編譯 34
2.3.2 Docker鏡像編譯 36
第3章 Kubernetes命令列工具 37
3.1 kubectl的使用方法 37
3.1.1 kubectl用法概述 37
3.1.2 kubectl的子命令 39
3.1.3 Kubernetes資源物件類型 41
3.1.4 kubectl輸出格式 42
3.1.5 kubectl命令舉例 42
3.2 kubeadm的使用方法 45
3.2.1 kubeadm安裝方法 45
3.2.2 kubeadm基本語法 46
3.2.3 部署Master節點 47
3.2.4 部署Node節點 49
3.2.5 重置節點 49
第4章 運行應用 50
4.1 Deployment 50
4.1.1 什麼是Deployment 50
4.1.2 Deployment與ReplicaSet 51
4.1.3 運行Deployment 51
4.1.4 使用設定檔 58
4.1.5 擴容和縮容 62
4.1.6 容錯移轉 65
4.1.7 通過標籤控制Pod的位置 66
4.1.8 刪除Deployment 69
4.1.9 DaemonSet 69
4.2 Job 71
4.2.1 什麼是Job 71
4.2.2 Job失敗處理 73
4.2.3 Job的並存執行 75
4.2.4 Job定時執行 76
第5章 通過服務訪問應用 78
5.1 服務及其功能 78
5.1.1 服務基本概念 78
5.1.2 服務的功能原理 79
5.2 管理服務 80
5.2.1 創建服務 80
5.2.2 查看服務 82
5.2.3 銷毀服務 84
5.3 外部網絡訪問服務 84
5.3.1 kube-proxy結合ClusterIP 84
5.3.2 通過NodePort 86
5.3.3 通過負載均衡 87
5.4 通過CoreDNS訪問應用 88
5.4.1 CoreDNS簡介 88
5.4.2 安裝CoreDNS 88
第6章 存儲管理 97
6.1 存儲卷 97
6.1.1 什麼是存儲卷 97
6.1.2 emptyDir卷 98
6.1.3 hostPath卷 101
6.1.4 NFS卷 102
6.1.5 Secret卷 103
6.1.6 iSCSI卷 106
6.2 持久化存儲卷 107
6.2.1 什麼是持久化存儲卷 107
6.2.2 持久化存儲卷請求 107
6.2.3 持久化存儲卷生命週期 107
6.2.4 持久化存儲卷靜態繫結 109
6.2.5 持久存儲卷動態繫結 112
6.2.6 回收 117
第7章 Kubernetes套裝軟件管理 119
7.1 Helm 119
7.1.1 Helm相關概念 119
7.1.2 Tiller 120
7.1.3 Chart 120
7.1.4 Repoistory 120
7.1.5 Release 120
7.2 安裝Helm 121
7.2.1 安裝用戶端 121
7.2.2 安裝服務端 122
7.3 Chart檔結構 125
7.4 使用Helm 126
7.4.1 軟件倉庫的管理 126
7.4.2 查找Chart 126
7.4.3 安裝Chart包 128
7.4.4 查看已安裝Chart 131
7.4.5 刪除Release 132
第8章 Kubernetes網絡管理 133
8.1 Kubernetes網絡基礎 133
8.1.1 Kubernetes網絡模型 133
8.1.2 命名空間 134
8.1.3 veth網絡接口 134
8.1.4 netfilter/iptables 135
8.1.5 橋接器 135
8.1.6 路由 135
8.2 Kubernetes網絡實現 136
8.2.1 Docker與Kubernetes網絡比較 136
8.2.2 容器之間的通信 140
8.2.3 Pod之間的通信 142
8.2.4 Pod和服務之間的通信 144
8.3 Flannel 153
8.3.1 Flannel簡介 153
8.3.2 安裝Flannel 154
第9章 Kubernetes Dashboard 159
9.1 Kubernetes Dashboard設定檔 159
9.1.1 Kubernetes角色控制 159
9.1.2 kubernetes-dashboard.yaml 160
9.2 安裝Kubernetes Dashboard 165
9.2.1 官方安裝方法 165
9.2.2 自訂安裝方法 166
9.3 Dashboard使用方法 169
9.3.1 Dashboard概況 169
9.3.2 通過Dashboard創建資源 171
第10章 Kubernetes集群管理 172
10.1 管理節點 172
10.2 管理資源物件標籤 181
10.3 管理命名空間 184
10.4 管理Kubernetes資源 188
10.5 Pod驅逐機制 195
10.6 Kubernetes集群的高可用部署方案 197
第11章 實戰1：在Kubernetes集群中部署Spring Boot應用程式 212
11.1 應用系統概況 212
11.2 部署MySQL 212
11.3 準備應用系統 216
11.4 編寫Docker檔 218
11.5 構建鏡像 219
11.6 部署應用系統 220
第12章 實戰2：安裝KubeSphere 223
12.1 安裝KubeSphere 223
12.2 通過KubeSphere管理集群 226
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