2025年P(guān)ython容器化技術(shù)實(shí)戰(zhàn)模擬試卷考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（請將正確選項(xiàng)的字母填入括號內(nèi)）1.以下哪個選項(xiàng)不是容器化技術(shù)的核心優(yōu)勢？A.快速部署與擴(kuò)展B.環(huán)境一致性C.資源高效利用D.硬件依賴性強(qiáng)2.在Docker中，用于定義容器運(yùn)行時(shí)環(huán)境的文本文件稱為？A.DockerImageB.DockerContainerC.DockerfileD.DockerRegistry3.`dockerrun-d-p80:80myimage`命令執(zhí)行后，容器將以什么模式運(yùn)行，并將容器的80端口映射到主機(jī)的哪個端口？A.前臺模式，映射到8080端口B.后臺模式，映射到80端口C.前臺模式，映射到80端口D.后臺模式，映射到8080端口4.DockerCompose主要用于什么？A.單個容器的詳細(xì)配置B.多個容器應(yīng)用的服務(wù)編排C.容器鏡像的構(gòu)建D.容器運(yùn)行時(shí)的性能監(jiān)控5.在Kubernetes中，用于管理一組Pod并提供穩(wěn)定服務(wù)訪問的組件是？A.DeploymentB.ReplicaSetC.ServiceD.Namespace6.Kubernetes中，Pod的副本控制器（ReplicationController）確保Pod的副本數(shù)量始終保持在哪個預(yù)設(shè)值？A.1B.根據(jù)需求動態(tài)變化C.0D.用戶指定的任意值7.在Kubernetes中，用于存儲配置信息或敏感數(shù)據(jù)（如密碼、API密鑰）的對象是？A.ConfigMapB.SecretC.PersistentVolumeD.ServiceAccount8.當(dāng)需要將宿主機(jī)上的一個目錄掛載到容器內(nèi)部，并希望容器重啟后掛載點(diǎn)仍然指向該宿主機(jī)目錄，應(yīng)使用哪種掛載方式？A.綁定掛載（BindMount）B.DockerVolumeC.ConfigMap掛載D.Namespace掛載9.以下哪個命令是Kubernetes集群中用于與API服務(wù)器交互的主要工具？A.`docker`B.`kubectl`C.`helm`D.`etcdctl`10.在Python應(yīng)用部署中，使用容器化技術(shù)的最大好處之一是？A.顯著降低系統(tǒng)資源消耗B.實(shí)現(xiàn)不同語言框架應(yīng)用的統(tǒng)一部署環(huán)境C.無需修改應(yīng)用代碼即可提升性能D.自動化構(gòu)建CI/CD流水線二、填空題（請將正確答案填入橫線上）1.Dockerfile中，使用______指令可以指定容器啟動后執(zhí)行的默認(rèn)命令。2.Kubernetes集群通常由Master節(jié)點(diǎn)和______節(jié)點(diǎn)組成。3.在Docker中，使用______命令可以查看當(dāng)前運(yùn)行的所有容器。4.當(dāng)一個Pod失敗時(shí)，Kubernetes的______控制器會自動創(chuàng)建新的Pod來替換它。5.若要使Kubernetes集群中的Pod能夠互相通信，通常需要在Pod所在節(jié)點(diǎn)上部署______組件。6.Python可以通過______庫（或模塊）來調(diào)用DockerAPI。7.在Kubernetes中，每個資源對象（如Pod、Service）都需要一個唯一的______來標(biāo)識。8.______是一種輕量級的虛擬化技術(shù)，允許在同一操作系統(tǒng)內(nèi)核上運(yùn)行多個隔離的環(huán)境。9.使用DockerCompose編排服務(wù)時(shí)，需要編寫一個名為______的YAML文件。10.將Python腳本打包成可執(zhí)行文件，并使其能夠訪問容器外部的環(huán)境變量，通常需要設(shè)置Python的______環(huán)境變量。三、簡答題1.簡述Docker容器與虛擬機(jī)的主要區(qū)別。2.解釋Kubernetes中Service的作用，并說明至少三種Service的類型。3.什么是DockerVolume？它與綁定掛載（BindMount）有何不同？4.描述一下使用Kubernetes部署一個PythonWeb應(yīng)用的基本步驟（至少包括創(chuàng)建Deployment和Service）。5.為什么在Python應(yīng)用中使用容器化技術(shù)（如Docker）管理依賴？四、實(shí)操題（請描述操作步驟）1.假設(shè)你有一個PythonFlask應(yīng)用代碼存放在`/home/user/myapp`目錄下，編寫一個簡單的Dockerfile，實(shí)現(xiàn)將該應(yīng)用打包成Docker鏡像，容器啟動時(shí)能訪問`/app`路徑下的靜態(tài)文件，并監(jiān)聽80端口。2.假設(shè)你已經(jīng)使用`kubectl`創(chuàng)建了一個名為`my-app`的Deployment，其對應(yīng)的Pod名稱為`my-pod-7890`。請使用`kubectl`命令完成以下操作：a.查看該P(yáng)od的詳細(xì)信息。b.進(jìn)入該P(yáng)od執(zhí)行`ls/app`命令。c.將一個名為`config.yaml`的ConfigMap掛載到該P(yáng)od的`/etc/config`目錄，并確保容器重啟后掛載點(diǎn)內(nèi)容與ConfigMap保持同步。五、編程題（請寫出Python代碼）1.編寫一個Python腳本，使用DockerSDKforPython（假設(shè)已安裝）實(shí)現(xiàn)以下功能：a.檢查本地是否存在名為`my-python-app:latest`的Docker鏡像，如果不存在則從``倉庫拉取。b.如果該鏡像存在，則運(yùn)行一個基于此鏡像的新容器，容器名稱為`my-running-app`，并在容器啟動后打印“Containerstarted!”信息。2.編寫一個Python腳本，使用KubernetesPython客戶端（假設(shè)已安裝）實(shí)現(xiàn)以下功能：a.獲取當(dāng)前Kubernetes集群中所有Deployment的列表及其基本信息（如名稱、副本數(shù)）。b.查找名為`my-web-deployment`的Deployment，并獲取其所有Pod的名稱列表。六、問答題1.在Kubernetes中，如果使用`emptyDir`類型的Volume，數(shù)據(jù)會在Pod銷毀后丟失嗎？為什么？與`PersistentVolume`相比，`emptyDir`適用于哪些場景？2.當(dāng)你的Python應(yīng)用需要連接遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫時(shí)，在容器化部署中應(yīng)該如何配置數(shù)據(jù)庫連接信息（如主機(jī)名、端口、用戶名、密碼）？請至少提出兩種方案并簡述其優(yōu)劣。3.在生產(chǎn)環(huán)境中，使用DockerCompose部署服務(wù)有哪些潛在的風(fēng)險(xiǎn)？如果需要將其用于生產(chǎn)環(huán)境，應(yīng)該如何改進(jìn)或使用更健壯的工具？---試卷答案一、選擇題1.D2.C3.B4.B5.C6.A7.B8.A9.B10.B二、填空題1.CMD2.Worker3.ps4.ReplicaSet(或Deployment)5.Kube-proxy6.docker(或docker-py)7.Name8.容器化(或Containerization)9.docker-compose.yml10.PATH三、簡答題1.解析思路：對比容器和虛擬機(jī)的隔離機(jī)制、資源開銷、啟動速度、環(huán)境一致性等方面。容器共享宿主機(jī)內(nèi)核，啟動快，資源開銷小，環(huán)境一致性高；虛擬機(jī)擁有完整的操作系統(tǒng)，隔離程度高，資源開銷大，啟動慢。答案要點(diǎn)：容器共享宿主機(jī)操作系統(tǒng)內(nèi)核，而虛擬機(jī)運(yùn)行完整的操作系統(tǒng)。因此容器啟動更快，資源開銷更小。兩者都是操作系統(tǒng)層級的虛擬化技術(shù)，提供隔離的環(huán)境。虛擬機(jī)的隔離更強(qiáng)，但容器環(huán)境一致性更好，部署更靈活。容器需要容器引擎（如Docker）管理，虛擬機(jī)需要Hypervisor（如KVM,VirtualBox）管理。2.解析思路：理解Service在Kubernetes中的核心作用——抽象化PodIP和端口，提供穩(wěn)定的訪問入口。根據(jù)訪問方式和服務(wù)類型分類。答案要點(diǎn)：Service是Kubernetes中用于訪問Pod的邏輯抽象和穩(wěn)定入口點(diǎn)，它不存儲PodIP，而是將Pod的IP地址集合抽象為ServiceIP，客戶端通過Service訪問時(shí)，Kubernetes負(fù)責(zé)將請求轉(zhuǎn)發(fā)到健康的Pod。Service類型包括：ClusterIP（默認(rèn)，僅集群內(nèi)部可訪問）、NodePort（在所有節(jié)點(diǎn)上暴露指定端口）、LoadBalancer（在云提供商那里創(chuàng)建一個外部負(fù)載均衡器，可從集群外部訪問）、ExternalName（將Service映射到DNS名稱）。3.解析思路：區(qū)分Volume和BindMount的來源和生命周期。Volume由Kubernetes管理，支持多種后端；BindMount來源于宿主機(jī)目錄或文件，由用戶直接管理。答案要點(diǎn)：DockerVolume是Kubernetes創(chuàng)建和管理的數(shù)據(jù)存儲卷，它們的數(shù)據(jù)持久性不由掛載的宿主機(jī)目錄決定，即使Pod被刪除，Volume數(shù)據(jù)通常仍存在（除非顯式刪除），支持多種存儲后端。BindMount是宿主機(jī)文件系統(tǒng)上的一個目錄或文件，掛載到容器中。BindMount的生命周期與宿主機(jī)上的目標(biāo)目錄/文件綁定，如果容器重啟，只要宿主機(jī)路徑不變，掛載點(diǎn)會指向相同的數(shù)據(jù)。BindMount由用戶直接管理，Volume由Kubernetes管理。4.解析思路：按照Kubernetes部署應(yīng)用的常規(guī)流程，列出關(guān)鍵步驟。答案要點(diǎn)：a.編寫DeploymentYAML文件，定義應(yīng)用鏡像、副本數(shù)、資源限制等。b.使用`kubectlapply-fdeployment.yaml`創(chuàng)建或更新Deployment。c.編寫ServiceYAML文件，定義一個Service對象，選擇Deployment作為后端，通常選擇ClusterIP類型。d.使用`kubectlapply-fservice.yaml`創(chuàng)建Service。e.（可選）配置Ingress進(jìn)行外部訪問。f.使用`kubectlgetsvc`等命令檢查部署狀態(tài)。5.解析思路：聯(lián)系Python開發(fā)中依賴管理的痛點(diǎn)（如`pipinstall`在不同環(huán)境出問題），說明容器化如何解決。答案要點(diǎn)：Python應(yīng)用通常依賴多種庫和特定版本，這些依賴在不同開發(fā)、測試、生產(chǎn)環(huán)境中容易因環(huán)境差異（操作系統(tǒng)、Python版本、庫版本）導(dǎo)致問題。使用容器化技術(shù)（如Docker），可以將Python解釋器、所有必需的庫以及應(yīng)用代碼一起打包成一個獨(dú)立的容器鏡像。這個鏡像包含了應(yīng)用運(yùn)行所需的所有環(huán)境信息，確保應(yīng)用在任意環(huán)境中都能以相同的方式運(yùn)行，從而解決了依賴管理難題，保證了環(huán)境一致性。四、實(shí)操題1.解析思路：根據(jù)要求編寫Dockerfile指令。`WORKDIR`設(shè)置工作目錄，`COPY`拷貝靜態(tài)文件到指定目錄，`EXPOSE`聲明端口，`CMD`指定啟動命令。答案要點(diǎn)：```dockerfileFROMpython:3.9-slim#選擇合適的Python基礎(chǔ)鏡像WORKDIR/app#設(shè)置工作目錄為/appCOPY./myapp/app#將myapp目錄下的所有內(nèi)容拷貝到容器內(nèi)的/app#假設(shè)靜態(tài)文件在myapp目錄下的static子目錄COPYmyapp/static/app/staticEXPOSE80#聲明容器將監(jiān)聽80端口CMD["python","app.py"]#指定容器啟動時(shí)執(zhí)行的命令，假設(shè)入口是app.py```2.解析思路：使用`kubectlgetpod`查看Pod信息。使用`kubectlexec`進(jìn)入容器執(zhí)行命令。使用`kubectleditpod`或修改YAML后應(yīng)用，或使用`--mount-dir`參數(shù)掛載ConfigMap。答案要點(diǎn)：a.`kubectlgetpodmy-pod-7890-oyaml`#獲取my-pod-7890Pod的詳細(xì)信息并輸出YAMLb.`kubectlexec-itmy-pod-7890--/bin/sh`#進(jìn)入my-pod-7890Pod，執(zhí)行shell交互#在交互式shell中執(zhí)行：#ls/appc.方法一（使用`--mount-dir`，較新版本支持）：`kubectlexec-itmy-pod-7890--mount--bind/etc/config/etc/config`方法二（編輯Pod定義）：`kubectleditpodmy-pod-7890`#在編輯的PodYAML中添加：#volumeMounts:#-name:my-config-volume#mountPath:/etc/config#volumes:#-name:my-config-volume#configMap:#name:config-yaml#假設(shè)已有名為config-yaml的ConfigMap#注意：編輯后按Shift+Z+X保存并退出方法三（使用emptyDir作為臨時(shí)掛載點(diǎn)，數(shù)據(jù)不持久）：`kubectlexec-itmy-pod-7890--mkdir/etc/config``kubectlexec-itmy-pod-7890--cp/config.yaml/etc/config/config.yaml`#假設(shè)config.yaml已在Pod內(nèi)五、編程題1.解析思路：使用docker-py庫中的`Image`類檢查鏡像是否存在，使用`from_image`創(chuàng)建容器，使用`run`方法運(yùn)行容器并設(shè)置`name`和輸出。答案要點(diǎn)：```pythonimportdockerclient=docker.from_env()image_name="my-python-app:latest"registry=""try:image=client.images.get(image_name)#嘗試獲取本地鏡像exceptdocker.errors.ImageNotFound:print(f"Image{image_name}notfoundlocally,pullingfrom{registry}...")client.images.pull(f"{registry}/{image_name}")#從倉庫拉取鏡像image=client.images.get(image_name)#再次獲取print(f"Runningcontainernamed{image_name}")container=image.run(name="my-running-app",detach=False,#阻塞等待容器退出stdout=True,stderr=True)#等待容器啟動并打印信息#注意：實(shí)際環(huán)境中可能需要更復(fù)雜的日志處理和錯誤檢查print(container.logs(stream=False))#獲取容器啟動時(shí)的日志```2.解析思路：使用kubernetes庫中的`AppsV1Api`獲取Deployment列表，遍歷結(jié)果獲取副本信息。使用`CoreV1Api`獲取特定Deployment下的Pod列表。答案要點(diǎn)：```pythonfromkubernetesimportclient,configconfig.load_kube_config()#加載kubeconfig文件apps_api=client.AppsV1Api()core_api=client.CoreV1Api()print("GettingallDeployments...")deployments=apps_api.list_deployment_for_all_namespaces()fordeploymentindeployments.items:print(f"DeploymentName:{},Replicas:{deployment.spec.replicas}")deployment_name="my-web-deployment"print(f"\nGettingPodsforDeployment{deployment_name}...")try:deployment=apps_api.read_namespaced_deployment(deployment_name,namespace="default")#假設(shè)命名空間為defaultpods=core_api.list_namespaced_pod(namespace=space,label_selector=f'app={deployment_name}')pod_names=[forpodinpods.items]print(f"Podsfor{deployment_name}:{pod_names}")exceptclient.exceptions.ApiExceptionase:print(f"ExceptionwhencallingCoreV1Api->list_namespaced_pod:{e}")```六、問答題1.解析思路：回答`emptyDir`的特性（臨時(shí)存儲、隨Pod銷毀而銷毀）。對比`PersistentVolume`的持久性。分析`emptyDir`適用場景（臨時(shí)數(shù)據(jù)、日志、測試）。答案要點(diǎn)：`emptyDir`類型的數(shù)據(jù)卷是臨時(shí)的，它為每個使用該卷的Pod創(chuàng)建一個空的目錄作為存儲。當(dāng)Pod被刪除時(shí)，這個臨時(shí)目錄及其中的數(shù)據(jù)也會被自動刪除。`emptyDir`的數(shù)據(jù)沒有持久化，每次Pod重新創(chuàng)建時(shí)，其`emptyDir`卷都是空的。`emptyDir`適用于需要臨時(shí)存儲數(shù)據(jù)的場景，如運(yùn)行時(shí)日志存儲（注意：大量日志可能導(dǎo)致磁盤快速占滿）、緩存、數(shù)據(jù)庫事務(wù)文件等。它也適用于測試環(huán)境，因?yàn)榄h(huán)境數(shù)據(jù)可以快速重置。與`PersistentVolume`（PV）不同，PV提供了數(shù)據(jù)的持久化存儲，即使Pod被刪除，數(shù)據(jù)仍然存在，直到PV被刪除。2.解析思路：提出兩種方案：使用環(huán)境變量（從ConfigMap注入）；使用掛載卷（掛載配置文件或配置目錄）。分析各自的優(yōu)缺點(diǎn)。答案要點(diǎn)：方案一：使用環(huán)境變量注入配置。優(yōu)點(diǎn)：簡單直接，適用于結(jié)構(gòu)簡單的配置信息（如數(shù)據(jù)庫連接串、API密鑰等）。缺點(diǎn)：連接串等敏感信息明文存儲在環(huán)境變量中不安全；配置信息不易閱讀和修改；當(dāng)配置信息結(jié)構(gòu)復(fù)雜或需要文件格式時(shí)（