2025年P(guān)ython容器化項目實戰(zhàn)培訓(xùn)試卷高級解析考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題1.在Docker容器化架構(gòu)中，用于實現(xiàn)進(jìn)程隔離、網(wǎng)絡(luò)隔離、存儲隔離等功能的內(nèi)核特性主要是指？A)UnionFSB)CgroupsC)NamespacesD)Overlay2.以下哪個Kubernetes資源對象是用戶工作負(fù)載的實例，通常由一個或多個容器組成？A)ServiceB)DeploymentC)PodD)ConfigMap3.當(dāng)需要為一個KubernetesPod內(nèi)的容器提供一個持久化存儲卷時，以下哪種存儲類型允許數(shù)據(jù)在Pod重啟后依然保留？A)EmptyDirB)HostPathC)PersistentVolumeClaimD)VolumeMount4.在編寫Dockerfile時，使用`COPY./app/`指令與使用`COPY--chown=appuser./app/`指令的主要區(qū)別在于？A)前者更快B)后者會改變復(fù)制文件的所有者為`appuser`C)前者只復(fù)制文件，后者會壓縮文件D)兩者完全等價5.以下哪個命令是用于在Docker中構(gòu)建鏡像的？A)dockerrunB)dockerbuildC)dockercommitD)dockerpush6.在Kubernetes中，用于暴露Pod并提供穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)訪問點的資源對象是？A)DeploymentB)StatefulSetC)ServiceD)Ingress7.Python腳本需要讀取一個位于Docker容器外部的文件，最合適的做法是？A)直接使用絕對路徑訪問B)將文件復(fù)制到容器內(nèi)部C)使用DockerVolume掛載D)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸8.Kubernetes中的“金絲雀發(fā)布”（CanaryRelease）策略通常用于？A)快速恢復(fù)服務(wù)B)將新版本應(yīng)用逐步推送給部分用戶C)為特定節(jié)點分配PodD)自動擴(kuò)縮容服務(wù)9.當(dāng)一個Docker容器崩潰（Crash）時，如果容器運(yùn)行時（如Docker）配置了重啟策略，容器將如何響應(yīng)？A)立即停止運(yùn)行B)自動重啟C)請求Kubernetes管理D)無響應(yīng)10.以下哪個工具/技術(shù)主要用于自動化構(gòu)建、測試和部署Docker容器鏡像？A)AnsibleB)KubernetesC)JenkinsD)Helm二、判斷題1.Docker鏡像是一個只讀的文件系統(tǒng)，而容器則是一個運(yùn)行在鏡像之上的可寫運(yùn)行時實例。()2.KubernetesPod的副本控制器（ReplicationController）確保了Pod總數(shù)始終等于其定義的副本數(shù)。()3.在DockerCompose文件中，可以定義多個服務(wù)（service），這些服務(wù)可以位于同一個容器中。()4.KubernetesService資源本身會管理Pod的生命周期，當(dāng)后端Pod刪除時，Service也會自動刪除。()5.使用`docker-composeup`命令啟動的項目，其日志默認(rèn)是實時輸出到終端的。()6.Python標(biāo)準(zhǔn)庫中的`subprocess`模塊可以用來啟動和管理Docker容器。()7.ConfigMap和Secret是Kubernetes資源對象，它們可以像普通文件一樣掛載到Pod中供容器使用。()8.容器化應(yīng)用相比傳統(tǒng)虛擬機(jī)應(yīng)用，可以顯著降低部署復(fù)雜度和運(yùn)維成本。()9.Kubernetes中的NodePort類型的Service會自動分配一個端口，使得外部可以直接訪問Pod內(nèi)部的容器端口。()10.在Dockerfile中，指令的執(zhí)行順序是自上而下，后執(zhí)行的指令可以覆蓋前執(zhí)行指令的內(nèi)容。()三、簡答題1.簡述Docker容器與虛擬機(jī)在系統(tǒng)資源開銷、啟動速度、環(huán)境一致性等方面的主要區(qū)別。2.解釋Kubernetes中Pod的概念及其存在的生命周期階段（至少列出三個）。3.什么是Dockerfile？請列舉至少三個常用的Dockerfile指令，并簡述其作用。4.在Kubernetes集群中，Master節(jié)點和Worker節(jié)點各自承擔(dān)哪些主要職責(zé)？5.Python代碼部署在Docker容器中時，如何優(yōu)雅地處理日志輸出？請說明至少兩種方法。四、配置文件分析題```yamlapiVersion:apps/v1kind:Deploymentmetadata:name:my-web-appspec:replicas:3selector:matchLabels:app:webapptemplate:metadata:labels:app:webappspec:containers:-name:web-containerimage:my-web-app:latestports:-containerPort:80env:-name:DATABASE_URLvalueFrom:configMapKeyRef:name:app-configkey:db_connection_stringresources:limits:memory:"512Mi"cpu:"500m"requests:memory:"256Mi"cpu:"250m"---apiVersion:v1kind:Servicemetadata:name:web-servicespec:type:ClusterIPports:-port:80targetPort:80selector:app:webapp```請分析：1.該Deployment部署了什么類型的應(yīng)用？期望運(yùn)行多少個Pod副本？2.`selector`字段的作用是什么？它與Deployment中的哪些字段關(guān)聯(lián)？3.`web-container`容器使用了哪個鏡像？它暴露了哪個內(nèi)部端口？4.`web-container`容器如何獲取環(huán)境變量`DATABASE_URL`的值？5.該Service的類型是什么？它將Pod的哪個端口映射到Service的哪個端口？這種類型的Service如何訪問？五、綜合應(yīng)用題假設(shè)你需要為一個簡單的PythonWeb應(yīng)用（使用Flask框架，端口5000）設(shè)計一個容器化部署方案，該應(yīng)用需要連接到同一集群內(nèi)一個名為`database-pod`的數(shù)據(jù)庫Pod（通過Service訪問，數(shù)據(jù)庫端口為5432）。請完成以下任務(wù)：1.編寫一個基礎(chǔ)的Dockerfile，用于構(gòu)建該Flask應(yīng)用的容器鏡像。鏡像應(yīng)包含Python運(yùn)行環(huán)境、Flask庫以及必要的系統(tǒng)依賴。假設(shè)應(yīng)用代碼位于當(dāng)前目錄的`/app`文件夾內(nèi)。2.編寫KubernetesDeployment和Service配置文件片段，用于部署該應(yīng)用。Deployment應(yīng)保證至少有2個Pod副本運(yùn)行，并設(shè)置適當(dāng)?shù)馁Y源請求和限制。Service應(yīng)允許集群內(nèi)部的其他Pod訪問該Web應(yīng)用。3.簡述你將如何為該應(yīng)用配置環(huán)境變量（如數(shù)據(jù)庫連接信息），以便Pod內(nèi)的容器能夠正確連接數(shù)據(jù)庫？4.描述你會如何處理該應(yīng)用的日志輸出，以便能夠在Kubernetes集群外部查看或分析日志？5.如果需要為該應(yīng)用實現(xiàn)簡單的自動擴(kuò)縮容功能，你將選擇使用Kubernetes的哪個資源對象？請簡述其基本配置思路。試卷答案一、選擇題1.C2.C3.C4.B5.B6.C7.C8.B9.B10.C二、判斷題1.正確2.錯誤(應(yīng)為ReplicaSet或ControllerManager)3.錯誤(每個service對應(yīng)一個或多個container)4.錯誤(Service是抽象訪問入口，獨立于Pod生命周期)5.正確6.正確7.正確8.正確9.正確10.正確三、簡答題1.解析思路:對比Docker容器和虛擬機(jī)的核心差異。容器共享宿主機(jī)內(nèi)核，啟動快，資源開銷??；虛擬機(jī)有完整操作系統(tǒng)，啟動慢，資源開銷大。環(huán)境一致性方面，容器鏡像定義清晰，部署一致性高；虛擬機(jī)環(huán)境配置易受宿主機(jī)影響，一致性相對較低。2.解析思路:解釋Pod是Kubernetes中最小的部署單元。描述其生命周期階段：PodPending(等待資源調(diào)度等)、PodRunning(已分配節(jié)點，正在運(yùn)行)、PodSuccess(任務(wù)完成正常退出)、PodFailed(任務(wù)異常退出)、PodDeleted(被刪除)。強(qiáng)調(diào)Pod通常是短暫的，會被自動重建。3.解析思路:Dockerfile是文本文件，包含一系列指令，用于構(gòu)建Docker鏡像。常用指令：`FROM`(指定基礎(chǔ)鏡像)、`RUN`(執(zhí)行命令，如安裝包)、`COPY`(復(fù)制文件/目錄)、`ADD`(復(fù)制并可能解壓)、`WORKDIR`(設(shè)置工作目錄)、`EXPOSE`(暴露端口)、`CMD`(容器啟動時執(zhí)行的命令)、`ENTRYPOINT`(容器啟動時執(zhí)行的命令，可被覆蓋)、`USER`(指定運(yùn)行用戶)、`ENV`(設(shè)置環(huán)境變量)。4.解析思路:區(qū)分Master節(jié)點和Worker節(jié)點的職責(zé)。Master節(jié)點負(fù)責(zé)集群的管理和調(diào)度，主要包括APIServer(集群入口)、Scheduler(Pod調(diào)度)、ControllerManager(管理Controller)、etcd(數(shù)據(jù)存儲)。Worker節(jié)點負(fù)責(zé)執(zhí)行Master節(jié)點下發(fā)的任務(wù)，運(yùn)行Pod，提供NodeAgent(與Master通信、上報資源狀態(tài))、Kubelet(管理Pod)、Kube-proxy(實現(xiàn)Service網(wǎng)絡(luò)功能)。5.解析思路:容器日志處理方法。方法一：使用Docker日志驅(qū)動(LogDriver)，如`json-file`、`stdout`、`journald`，將日志輸出到容器外的文件系統(tǒng)或系統(tǒng)日志。方法二：使用sidecar容器，在主應(yīng)用容器旁邊運(yùn)行一個日志收集容器，負(fù)責(zé)聚合或轉(zhuǎn)發(fā)日志。方法三：配置外部日志收集系統(tǒng)，如ELKStack、Fluentd等，通過配置文件指定日志輸出目標(biāo)。四、配置文件分析題1.解析思路:識別`kind:Deployment`判斷是部署應(yīng)用。`replicas:3`指定副本數(shù)為3。2.解析思路:`selector`用于選擇哪些Pod屬于這個Deployment的管理范圍。它與`spec.template.metadata.labels`關(guān)聯(lián)，確保只有標(biāo)簽匹配的Pod被Deployment控制。3.解析思路:通過`spec.template.spec.containers`下的`image`字段找到`my-web-app:latest`。通過`ports`列表找到容器端口`containerPort:80`。4.解析思路:查找容器環(huán)境變量配置`env`。發(fā)現(xiàn)`DATABASE_URL`的`valueFrom`字段使用了`configMapKeyRef`，表示該環(huán)境變量的值來自名為`app-config`的ConfigMap中的`key`為`db_connection_string`的值。5.解析思路:分析Service類型`type:ClusterIP`，這是默認(rèn)類型，只在集群內(nèi)部可訪問。通過`ports`字段看到`port:80`映射到`targetPort:80`，表示外部訪問集群IP的80端口，內(nèi)部會轉(zhuǎn)發(fā)到Pod的80端口。`selector`指定了選擇帶有`app:webapp`標(biāo)簽的Pod作為后端。五、綜合應(yīng)用題1.解析思路:編寫Dockerfile需包含Python環(huán)境。使用官方Python鏡像作為基礎(chǔ)(`FROMpython:3.x`，指定版本)。設(shè)置工作目錄(`WORKDIR/app`)。復(fù)制應(yīng)用代碼(`COPY./app/`)。安裝依賴(`RUNpipinstall-rrequirements.txt`)。暴露應(yīng)用端口(`EXPOSE5000`)。定義啟動命令(`CMD["python","app.py"]`)。```dockerfile#示例DockerfileFROMpython:3.9-slimWORKDIR/appCOPY./app/RUNpipinstall-rrequirements.txtEXPOSE5000CMD["python","app.py"]```2.解析思路:編寫Deployment配置，設(shè)置`replicas:2`。使用`resources`定義`requests`和`limits`（可選，但推薦）。配置`selector`與Pod模板的`labels`匹配。編寫Service配置，類型用`ClusterIP`（內(nèi)部訪問），指定端口映射`port:80`到`targetPort:5000`，并使用`selector`選擇相同標(biāo)簽的Pod。```yaml#示例Deployment片段apiVersion:apps/v1kind:Deploymentmetadata:name:flask-appspec:replicas:2selector:matchLabels:app:flasktemplate:metadata:labels:app:flaskspec:containers:-name:flask-containerimage:flask-app-image:latestports:-containerPort:5000resources:requests:memory:"256Mi"cpu:"250m"limits:memory:"512Mi"cpu:"500m"#示例Service片段apiVersion:v1kind:Servicemetadata:name:flask-servicespec:type:ClusterIPports:-port:80targetPort:5000selector:app:flask```3.解析思路:使用ConfigMap存儲數(shù)據(jù)庫連接信息。創(chuàng)建一個ConfigMap資源，包含`DATABASE_URL`鍵。在Deployment的Pod模板中，通過`env`字段使用`configMapKeyRef`將其注入為環(huán)境變量。```yaml#示例ConfigMap定義(通常在單獨文件或資源中)apiVersion:v1kind:ConfigMapmetadata:name:app-configdata:db_connection_string:"postgresql://user:password@flask-service:5432/dbname"#在Deployment中使用ConfigMap(已在上面示例中體現(xiàn))#spec.template.spec.containers[0].env[0].valueFrom.configMapKeyRef...```4.解析思路:配置日志輸出通常結(jié)合Docker日志驅(qū)動和Kubernetes日志收集。在Dockerfile中指定日志驅(qū)動，如`dockerrun-d--log-driver=json-file...`。在Kubernetes中，可以設(shè)置`logging.config`字段（如EFKStack配置）或使用sidecar容器收集日志。也可以簡單地在Pod模板中掛載宿主機(jī)目錄作為日志存儲(`volumeMounts`和`volumes`)。```yaml#示例:使用宿主機(jī)掛載日志spec:containers:-name:flask-container#...其他配置...volum