黑馬k8s課件20XX匯報(bào)人：XXXX有限公司目錄01k8s基礎(chǔ)概念02k8s安裝與配置03k8s核心功能04k8s高級(jí)特性05k8s實(shí)踐案例06k8s未來(lái)展望k8s基礎(chǔ)概念第一章定義與起源01Kubernetes是一個(gè)開(kāi)源的容器編排平臺(tái)，用于自動(dòng)化部署、擴(kuò)展和管理容器化應(yīng)用程序。02Kubernetes起源于Google的內(nèi)部項(xiàng)目Borg，旨在簡(jiǎn)化大規(guī)模容器集群的管理。03Kubernetes推動(dòng)了云原生計(jì)算的發(fā)展，成為構(gòu)建和運(yùn)行分布式系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。Kubernetes的定義Kubernetes的起源Kubernetes與云原生核心組件介紹PodsMaster節(jié)點(diǎn)組件0103Pod是Kubernetes中的基本部署單元，每個(gè)Pod可以包含一個(gè)或多個(gè)容器，它們共享存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)。Master節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)整個(gè)Kubernetes集群的管理和控制，包括APIServer、Scheduler和ControllerManager。02Worker節(jié)點(diǎn)運(yùn)行實(shí)際的工作負(fù)載，主要組件有Kubelet、Kube-Proxy和容器運(yùn)行時(shí)環(huán)境。Worker節(jié)點(diǎn)組件核心組件介紹Services定義了訪問(wèn)Pods的方式，通過(guò)標(biāo)簽選擇器將一組Pods暴露為網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡。ServicesVolumes為Pod中的容器提供持久化存儲(chǔ)，支持多種類(lèi)型的存儲(chǔ)后端，如本地存儲(chǔ)、云存儲(chǔ)等。Volumesk8s架構(gòu)原理Master節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)整個(gè)Kubernetes集群的管理和決策，包括APIServer、Scheduler和ControllerManager。01Master節(jié)點(diǎn)組件Worker節(jié)點(diǎn)運(yùn)行實(shí)際的容器應(yīng)用，包括kubelet、kube-proxy和容器運(yùn)行時(shí)環(huán)境。02Worker節(jié)點(diǎn)組件Pod是Kubernetes中的基本部署單元，容器編排涉及調(diào)度、擴(kuò)展和管理Pod的生命周期。03Pods和容器編排k8s架構(gòu)原理Kubernetes通過(guò)Service資源實(shí)現(xiàn)服務(wù)發(fā)現(xiàn)和負(fù)載均衡，確保流量正確地路由到后端Pods。服務(wù)發(fā)現(xiàn)與負(fù)載均衡PersistentVolumes(PV)和PersistentVolumeClaims(PVC)允許數(shù)據(jù)持久化存儲(chǔ)，確保容器數(shù)據(jù)不丟失。存儲(chǔ)卷與持久化k8s安裝與配置第二章環(huán)境準(zhǔn)備選擇支持容器化操作系統(tǒng)的發(fā)行版，如Ubuntu或CentOS，為安裝Kubernetes做準(zhǔn)備。操作系統(tǒng)選擇0102根據(jù)Kubernetes集群規(guī)模評(píng)估CPU、內(nèi)存和存儲(chǔ)需求，確保硬件資源充足。硬件資源評(píng)估03配置穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，包括主機(jī)名解析、防火墻規(guī)則和網(wǎng)絡(luò)插件，以支持容器間通信。網(wǎng)絡(luò)配置安裝步驟根據(jù)環(huán)境需求選擇Minikube、kubeadm或云服務(wù)提供商的Kubernetes服務(wù)進(jìn)行安裝。選擇合適的安裝方式確保所有節(jié)點(diǎn)滿(mǎn)足Kubernetes的系統(tǒng)要求，包括操作系統(tǒng)、內(nèi)核參數(shù)和必要的軟件包。配置系統(tǒng)要求使用kubeadm等工具初始化主節(jié)點(diǎn)，設(shè)置集群的網(wǎng)絡(luò)插件和安全配置。初始化集群安裝步驟將工作節(jié)點(diǎn)加入到已初始化的集群中，完成集群的擴(kuò)展和節(jié)點(diǎn)的配置。加入工作節(jié)點(diǎn)通過(guò)運(yùn)行kubectl命令和檢查Pod狀態(tài)來(lái)驗(yàn)證Kubernetes集群是否正確安裝和運(yùn)行。驗(yàn)證安裝配置管理使用ConfigMap管理配置ConfigMap允許將配置數(shù)據(jù)與容器鏡像分離，方便管理和更新配置信息，如數(shù)據(jù)庫(kù)密碼等。0102Secrets的敏感信息管理Secrets用于存儲(chǔ)敏感信息，如密碼、OAuth令牌和ssh密鑰，保證這些信息的安全性。03部署應(yīng)用時(shí)的配置覆蓋通過(guò)環(huán)境變量或命令行參數(shù)覆蓋配置，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用部署時(shí)的靈活配置管理，適應(yīng)不同環(huán)境需求。k8s核心功能第三章資源調(diào)度01自動(dòng)部署與擴(kuò)展Kubernetes通過(guò)聲明式配置自動(dòng)部署應(yīng)用，并根據(jù)負(fù)載需求自動(dòng)擴(kuò)展或縮減副本數(shù)量。02負(fù)載均衡K8s使用服務(wù)(Service)資源實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡，將流量均勻分配到多個(gè)Pod實(shí)例，提高應(yīng)用可用性。03資源配額管理通過(guò)命名空間(namespace)和資源配額(ResourceQuotas)，K8s可以限制用戶(hù)或團(tuán)隊(duì)的資源使用，優(yōu)化資源分配。自動(dòng)化部署聲明式配置管理01Kubernetes通過(guò)聲明式配置管理，允許用戶(hù)定義期望狀態(tài)，系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)整實(shí)際狀態(tài)以匹配。滾動(dòng)更新與回滾02K8s支持滾動(dòng)更新，可逐步替換舊版本Pods，若更新出現(xiàn)問(wèn)題，可快速回滾至穩(wěn)定版本。自我修復(fù)機(jī)制03Kubernetes監(jiān)控容器健康狀態(tài)，自動(dòng)重啟失敗的容器，確保應(yīng)用的高可用性。服務(wù)發(fā)現(xiàn)與負(fù)載均衡Kubernetes通過(guò)Service資源實(shí)現(xiàn)服務(wù)發(fā)現(xiàn)，自動(dòng)為Pod分配DNS或IP地址，簡(jiǎn)化服務(wù)間的通信。01Kubernetes服務(wù)發(fā)現(xiàn)機(jī)制Kubernetes的Service資源自帶負(fù)載均衡功能，可將流量均勻分配到后端的多個(gè)Pod實(shí)例。02內(nèi)置負(fù)載均衡器Ingress是Kubernetes的API對(duì)象，用于管理外部訪問(wèn)集群服務(wù)的HTTP和HTTPS路由，實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的負(fù)載均衡策略。03Ingress控制器k8s高級(jí)特性第四章網(wǎng)絡(luò)策略網(wǎng)絡(luò)策略定義了容器間通信的規(guī)則，確保了集群內(nèi)部的安全隔離。網(wǎng)絡(luò)策略概述通過(guò)定義入站和出站規(guī)則，網(wǎng)絡(luò)策略可以限制特定Pod的訪問(wèn)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)隔離。實(shí)現(xiàn)隔離例如，限制數(shù)據(jù)庫(kù)Pod只接受來(lái)自應(yīng)用層Pod的訪問(wèn)，防止未授權(quán)訪問(wèn)。策略應(yīng)用實(shí)例在多個(gè)網(wǎng)絡(luò)策略應(yīng)用于同一Pod時(shí)，策略的優(yōu)先級(jí)決定了最終的訪問(wèn)控制規(guī)則。策略的優(yōu)先級(jí)Kubernetes允許動(dòng)態(tài)更新網(wǎng)絡(luò)策略，以適應(yīng)不斷變化的安全需求。策略的動(dòng)態(tài)更新存儲(chǔ)管理Kubernetes通過(guò)持久卷提供存儲(chǔ)資源，允許容器存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，即便容器重啟數(shù)據(jù)也不會(huì)丟失。持久卷（PersistentVolumes）01存儲(chǔ)類(lèi)允許動(dòng)態(tài)分配存儲(chǔ)資源，根據(jù)不同的需求和性能指標(biāo)，自動(dòng)創(chuàng)建適合的持久卷。存儲(chǔ)類(lèi)（StorageClasses）02用戶(hù)通過(guò)聲明持久卷來(lái)請(qǐng)求存儲(chǔ)資源，無(wú)需關(guān)心底層存儲(chǔ)的具體實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。持久卷聲明（PersistentVolumeClaims）03定義容器如何訪問(wèn)持久化存儲(chǔ)，包括讀寫(xiě)一次、只讀多次等模式，以適應(yīng)不同的應(yīng)用場(chǎng)景。存儲(chǔ)訪問(wèn)模式04高可用性設(shè)計(jì)03配置持久化存儲(chǔ)解決方案，如NFS或云存儲(chǔ)服務(wù)，確保數(shù)據(jù)在節(jié)點(diǎn)故障時(shí)不會(huì)丟失。持久化存儲(chǔ)02利用Kubernetes的自動(dòng)故障轉(zhuǎn)移機(jī)制，當(dāng)節(jié)點(diǎn)或服務(wù)出現(xiàn)故障時(shí)，自動(dòng)將流量轉(zhuǎn)移到健康節(jié)點(diǎn)。自動(dòng)故障轉(zhuǎn)移01通過(guò)在不同區(qū)域部署Kubernetes集群，確保服務(wù)在任一區(qū)域故障時(shí)仍能保持運(yùn)行。多區(qū)域部署04設(shè)置資源配額和限制，防止單個(gè)Pod或服務(wù)消耗過(guò)多資源，影響集群整體的高可用性。資源配額與限制k8s實(shí)踐案例第五章應(yīng)用場(chǎng)景分析利用Kubernetes部署微服務(wù)架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)服務(wù)的快速擴(kuò)展和彈性管理，如Spotify的微服務(wù)架構(gòu)。微服務(wù)架構(gòu)部署01Kubernetes可以有效管理大數(shù)據(jù)工作負(fù)載，例如Hadoop或Spark集群的動(dòng)態(tài)調(diào)度和資源優(yōu)化。大數(shù)據(jù)處理02應(yīng)用場(chǎng)景分析通過(guò)Kubernetes實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化部署流程，提高軟件交付速度，例如GitHubActions與Kubernetes的集成。持續(xù)集成/持續(xù)部署(CI/CD)Kubernetes支持跨云部署，實(shí)現(xiàn)資源的最優(yōu)分配，如使用Kubernetes在AWS和Azure之間進(jìn)行負(fù)載均衡。多云和混合云部署案例操作演示01通過(guò)kubectl命令行工具，演示如何在Kubernetes集群中部署一個(gè)簡(jiǎn)單的Nginx服務(wù)實(shí)例。02介紹如何使用kubectl進(jìn)行應(yīng)用的滾動(dòng)更新，并在出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)執(zhí)行回滾操作，保證服務(wù)的穩(wěn)定性。03展示如何為Kubernetes中的Pod設(shè)置CPU和內(nèi)存資源限制，并使用監(jiān)控工具查看資源使用情況。部署應(yīng)用實(shí)例滾動(dòng)更新與回滾資源限制與監(jiān)控常見(jiàn)問(wèn)題解決在Kubernetes集群中，資源調(diào)度問(wèn)題常見(jiàn)于節(jié)點(diǎn)資源不足或分配不均，通過(guò)優(yōu)化調(diào)度策略和資源請(qǐng)求/限制可以解決。資源調(diào)度問(wèn)題服務(wù)間通信時(shí)，服務(wù)發(fā)現(xiàn)和負(fù)載均衡是關(guān)鍵問(wèn)題。Kubernetes通過(guò)Service資源和Ingress控制器有效解決此問(wèn)題。服務(wù)發(fā)現(xiàn)與負(fù)載均衡容器健康檢查失敗會(huì)導(dǎo)致服務(wù)中斷。Kubernetes的livenessProbe和readinessProbe機(jī)制可確保容器健康運(yùn)行。容器健康檢查常見(jiàn)問(wèn)題解決在K8s中，持久化存儲(chǔ)問(wèn)題涉及數(shù)據(jù)持久性和一致性。使用PersistentVolume和PersistentVolumeClaim可解決此問(wèn)題。持久化存儲(chǔ)問(wèn)題01網(wǎng)絡(luò)配置不當(dāng)或插件問(wèn)題可能導(dǎo)致容器間通信故障。正確配置網(wǎng)絡(luò)策略和使用網(wǎng)絡(luò)插件如Calico可以有效解決。網(wǎng)絡(luò)通信故障02k8s未來(lái)展望第六章技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)01AI深度融合K8s將集成AI算法實(shí)現(xiàn)智能資源調(diào)度與自動(dòng)化運(yùn)維，提升集群效率。02邊緣計(jì)算強(qiáng)化K8s優(yōu)化邊緣節(jié)點(diǎn)管理，支持低資源環(huán)境下的穩(wěn)定應(yīng)用部署。03安全體系升級(jí)零信任模型與自動(dòng)漏洞修復(fù)機(jī)制，增強(qiáng)K8s集群安全防護(hù)能力。行業(yè)應(yīng)用前景隨著微服務(wù)架構(gòu)的普及，Kubernetes在企業(yè)級(jí)應(yīng)用部署中扮演著越來(lái)越重要的角色。企業(yè)級(jí)應(yīng)用部署Kubernetes的跨云能力使得它成為管理混合云環(huán)境的理想選擇，提供一致的部署和運(yùn)維體驗(yàn)?；旌显乒芾鞬ubernetes作為云原生技術(shù)的核心，正推動(dòng)著容器化、服務(wù)網(wǎng)格等技術(shù)的整合與創(chuàng)新。云原生技術(shù)整合Kubernetes正被用于邊緣計(jì)算場(chǎng)景，以支持低延遲和數(shù)據(jù)就近處理的需求。邊緣計(jì)算持續(xù)學(xué)習(xí)資源Kubernetes官方文檔是學(xué)習(xí)資源的寶庫(kù)，提供最新的功能介紹和操作指南。官方文檔和指南0102通過(guò)平臺(tái)如Coursera、Ud