Docker與Kubernetes容器運維實戰(zhàn)

目    錄
 
第1章  全面認識Docker 1
1.1  容器技術 1
1.1.1  什么是容器 2
1.1.2  容器與虛擬機之間的區(qū)別 3
1.1.3  容器究竟解決了什么問題 4
1.1.4  容器的優(yōu)點 5
1.1.5  容器的缺點 5
1.1.6  容器的分類 6
1.2  Docker技術 7
1.2.1  什么是Docker 7
1.2.2  Docker的由來 8
1.2.3  Docker究竟是什么 8
1.3  Docker的架構與組成 9
1.3.1  Docker的架構 9
1.3.2  Docker中應用系統(tǒng)的存在
形式 11
1.4  為什么使用Docker 11
1.4.1  Docker的應用場景 11
1.4.2  Docker可以解決哪些問題 12
1.4.3  Docker的應用成本 12
1.5  Docker和Podman 12
1.5.1  Podman 13
1.5.2  Docker和Podman的比較 13
第2章  初步體驗Docker 15
2.1  在Windows中安裝Docker 15
2.1.1  通過Boot2Docker
體驗Docker 15
2.1.2  通過Docker Desktop
體驗Docker 21
2.1.3  搭建第一個Docker應用：
Hello world 28
2.2  在Ubuntu中安裝Docker 30
2.2.1  通過Ubuntu倉庫
安裝Docker 30
2.2.2  通過Docker倉庫
安裝Docker 32
2.2.3  通過軟件包安裝Docker 33
2.2.4  測試安裝的結果 33
第3章  Docker基本管理 35
3.1  鏡像管理 35
3.1.1  查找鏡像 35
3.1.2  下載鏡像 36
3.1.3  列出本地鏡像 37
3.1.4  刪除鏡像 37
3.1.5  查看鏡像 37
3.1.6  構建鏡像 40
3.1.7  鏡像標簽管理 42
3.2  容器管理 43
3.2.1  創(chuàng)建容器 43
3.2.2  查看容器 45
3.2.3  啟動容器 46
3.2.4  停止容器 46
3.2.5  刪除容器 47
3.3  網絡管理 47
3.3.1  Docker網絡原理 47
3.3.2  網絡模式 49
3.3.3  Docker容器的互聯(lián) 50
3.3.4  容器與外部網絡的互聯(lián) 52
第4章  Docker的倉庫 54
4.1  公共鏡像市場 54
4.1.1  什么是Docker Hub 54
4.1.2  Docker Hub的特點 54
4.1.3  使用Docker Hub 55
4.2  第三方鏡像市場 57
4.2.1  公有鏡像中心（加速器） 57
4.2.2  私有鏡像中心 58
4.3  私有倉庫 59
4.3.1  創(chuàng)建私有倉庫 59
4.3.2  使用私有倉庫 60
第5章  Docker數據管理 63
5.1  數據卷 63
5.1.1  什么是數據卷 63
5.1.2  創(chuàng)建數據卷 64
5.1.3  不同類型的數據卷 64
5.2  數據卷容器 67
5.2.1  新建數據卷容器 67
5.2.2  共享數據卷容器 67
5.3  數據遷移 67
5.3.1  備份 68
5.3.2  恢復 68
第6章  Dockerfile 69
6.1  文件結構說明 69
6.1.1  Dockfile的簡單格式 69
6.1.2  提示解釋器 70
6.1.3  環(huán)境變量替換 71
6.2  指令簡介 71
6.2.1  FROM 72
6.2.2  ARG 72
6.2.3  RUN 73
6.2.4  CMD 77
6.2.5  LABEL 78
6.2.6  EXPOSE 79
6.2.7  ENV 79
6.2.8  ADD 80
6.2.9  COPY 81
6.2.10  ENTRYPOINT 81
6.2.11  VOLUME 86
6.2.12  USER 87
6.2.13  WORKDIR 87
6.2.14  ONBUILD 88
6.2.15  STOPSIGNAL 89
6.2.16  HEALTHCHECK 89
6.2.17  SHELL 90
6.3  創(chuàng)建鏡像 92
6.3.1  命令詳解 92
6.3.2  .dockerignore文件 92
6.3.3  最佳實踐 93
第7章  Docker日志 98
7.1  docker logs 98
7.2  logging driver 99
7.3  ELK 100
7.3.1  概述 101
7.3.2  安裝ELK 101
7.3.3  Filebeat配置 103
7.3.4  Kibana配置 105
第8章  Docker Compose 107
8.1  簡介 107
8.1.1  主要功能 108
8.1.2  常見用例 108
8.2  安裝Compose 109
8.2.1  Docker Desktop 109
8.2.2  安裝Compose Plugin 109
8.2.3  獨立安裝Compose 110
8.3  使用Compose部署 110
8.3.1  先決條件 111
8.3.2  步驟1：定義應用程序
依賴項 111
8.3.3  步驟2：創(chuàng)建Dockerfile 112
8.3.4  步驟3：在撰寫文件中定義
服務 112
8.3.5  步驟4：使用Compose生成并
運行應用 113
8.3.6  步驟5：編輯Compose文件以
添加Volume 114
8.3.7  步驟6：使用Compose重新
生成并運行應用 114
8.3.8  步驟7：更新應用程序 115
8.3.9  步驟8：嘗試使用其他命令 115
8.4  使用Compose命令 116
第9章  Docker Swarm 118
9.1  基本概念 118
9.1.1  簡介 118
9.1.2  關鍵概念 120
9.2  使用Swarm 121
9.2.1  創(chuàng)建Swarm 121
9.2.2  添加Swarm節(jié)點 122
9.3  使用服務命令 123
9.3.1  部署一個服務 123
9.3.2  查看服務 124
9.3.3  擴展服務 124
9.3.4  刪除服務 125
9.3.5  應用滾動更新 126
第10章  Docker Portainer 129
10.1  簡介 129
10.2  安裝 130
10.3  常規(guī)操作 132
10.3.1  App模板 132
10.3.2  鏡像操作 133
10.3.3  容器操作 134
10.3.4  添加Docker鏡像倉庫 136
第11章  Docker實戰(zhàn)應用 138
11.1  OS Docker 138
11.1.1  BusyBox 138
11.1.2  Alphine 139
11.1.3  Ubuntu 139
11.1.4  CentOS 139
11.2  Web服務應用 140
11.2.1  Apache 140
11.2.2  Nginx 140
11.3  數據庫應用 141
 
11.3.1  MySQL 141
11.3.2  Redis 142
11.3.3  MongoDB 142
11.4  編程應用 143
11.4.1  Java 143
11.4.2  Python 143
第12章  Kubernetes初步入門 145
12.1  Kubernetes技術 145
12.1.1  什么是Kubernetes 145
12.1.2  Kubernetes的發(fā)展歷史 145
12.1.3  為什么使用Kubernetes 146
12.2  Kubernetes的重要概念 147
12.2.1  Cluster（集群） 147
12.2.2  Master（控制節(jié)點） 147
12.2.3  Node（工作節(jié)點） 148
12.2.4  Pod 149
12.2.5  服務 149
12.2.6  卷 150
12.2.7  命名空間 150
第13章  安裝Kubernetes 151
13.1  通過軟件包管理工具安裝
Kubernetes 151
13.1.1  軟件包管理工具 151
13.1.2  節(jié)點規(guī)劃 152
13.1.3  安裝前準備 153
13.1.4  Etcd集群配置 153
13.1.5  Master節(jié)點的配置 158
13.1.6  Node節(jié)點的配置 160
13.1.7  配置網絡 162
13.2  Kubeadm的使用方法 163
13.2.1  Kubeadm的安裝方法 164
13.2.2  Kubeadm的基本語法 165
13.2.3  基礎OS環(huán)境部署 165
13.2.4  部署Master節(jié)點 167
13.2.5  部署Node節(jié)點 167
13.2.6  部署CNI網絡 168
13.2.7  重置節(jié)點 168
 
第14章  Kubernetes命令行工具 169
14.1  kubectl用法概述 169
14.2  kubectl的子命令 171
14.3  Kubernetes資源對象類型 173
14.4  kubectl的輸出格式 173
14.5  kubectl命令舉例 174
第15章  運行應用 178
15.1  Deployment 178
15.1.1  什么是Deployment 178
15.1.2  Deployment與ReplicaSet 179
15.1.3  運行Deployment 179
15.1.4  使用配置文件 185
15.1.5  擴容和縮容 189
15.1.6  故障轉移 191
15.1.7  通過標簽控制Pod的位置 193
15.1.8  刪除Deployment 195
15.1.9  DaemonSet 195
15.2  Job 197
15.2.1  什么是Job 197
15.2.2  Job失敗處理 199
15.2.3  Job的并行執(zhí)行 200
15.2.4  Job的定時執(zhí)行 201
第16章  通過服務訪問應用 203
16.1  服務及其功能 203
16.1.1  服務的基本概念 203
16.1.2  服務的功能原理 204
16.2  管理服務 205
16.2.1  創(chuàng)建服務 205
16.2.2  查看服務 207
16.2.3  刪除服務 208
16.3  外部網絡訪問服務 209
16.3.1  kube-proxy結合ClusterIP 209
16.3.2  通過NodePort訪問服務 210
16.3.3  通過負載均衡訪問服務 212
16.4  通過CoreDNS訪問應用 212
16.4.1  CoreDNS簡介 213
16.4.2  安裝CoreDNS 213
第17章  存儲管理 220
17.1  存儲卷 220
17.1.1  什么是存儲卷 220
17.1.2  emptyDir卷 221
17.1.3  hostPath卷 224
17.1.4  NFS卷 224
17.1.5  Secret卷 225
17.1.6  iSCSI卷 228
17.2  持久化存儲卷 229
17.2.1  什么是持久化存儲卷 229
17.2.2  持久化存儲卷請求 229
17.2.3  持久化存儲卷的生命周期 230
17.2.4  持久化存儲卷靜態(tài)綁定 231
17.2.5  持久化存儲卷動態(tài)綁定 234
17.2.6  回收 238
第18章  Kubernetes軟件包管理 241
18.1  Helm 241
18.1.1  Helm相關概念 241
18.1.2  Tiller 242
18.1.3  Chart 242
18.1.4  Repository 242
18.1.5  Release 243
18.2  安裝Helm 243
18.2.1  安裝客戶端 243
18.2.2  安裝服務器端Tiller 245
18.3  Chart文件結構 247
18.4  使用Helm 247
18.4.1  軟件倉庫的管理 248
18.4.2  查找Chart 248
18.4.3  安裝Chart 250
18.4.4  查看已安裝的Chart 252
18.4.5  刪除Release 253
第19章  Kubernetes網絡管理 254
19.1  Kubernetes網絡基礎 254
19.1.1  Kubernetes網絡模型 254
19.1.2  命名空間 255
19.1.3  veth網絡接口 255
19.1.4  netfilter/iptables 256
19.1.5  網橋 256
19.1.6  路由 256
19.2  Kubernetes網絡實現 257
19.2.1  Docker與Kubernetes網絡比較 257
19.2.2  容器之間的通信 261
19.2.3  Pod之間的通信 262
19.2.4  Pod和服務之間的通信 265
19.3  Flannel 272
19.3.1  Flannel簡介 272
19.3.2  安裝Flannel 273
第20章  Kubernetes Dashboard 278
20.1  Kubernetes Dashboard配置文件 278
20.1.1  Kubernetes角色控制 278
20.1.2  kubernetes-dashboard.yaml 279
20.2  安裝Kubernetes Dashboard 284
20.2.1  官方安裝方法 284
20.2.2  自定義安裝方法 284
20.3  Dashboard的使用方法 287
20.3.1  Dashboard概況 287
20.3.2  通過Dashboard創(chuàng)建資源 289
第21章  Kubernetes安全 290
21.1  在集群級別應用Pod安全標準 290
21.1.1  正確選擇要應用的Pod安全標準 290
21.1.2  設置模式、版本和標準 292
21.1.3  清理 295
21.2  在命名空間級別應用Pod 295
21.2.1  創(chuàng)建集群 295
21.2.2  為命名空間啟用Pod安全標準檢查 296
21.2.3  驗證Pod安全標準 296
21.2.4  清理 297
21.3  使用AppArmor限制容器對資源的訪問 297
21.3.1  環(huán)境準備 297
21.3.2  保護Pod 298
21.4  使用Seccomp限制容器對資源的訪問 299
21.4.1  下載Seccomp配置文件示例 299
21.4.2  使用Kind創(chuàng)建本地Kubernetes集群 299
21.4.3  使用RuntimeDefault做負載均衡 300
21.4.4  創(chuàng)建使用容器運行時默認Seccomp配置文件的Pod 302
21.4.5  使用Seccomp配置文件創(chuàng)建
Pod以進行系統(tǒng)調用審計 302
第22章  Kubernetes集群管理 305
22.1  資源管理 305
22.1.1  組織資源配置 305
22.1.2  kubectl中的批量操作 306
22.1.3  有效地使用標簽 308
22.1.4  多標簽部署 309
22.1.5  更新標簽 310
22.1.6  更新注解 310
22.1.7  擴展應用 310
22.1.8  就地更新資源 311
22.1.9  破壞性地更新 312
22.1.10  在不中斷服務的情況下更新應用 312
22.2  日志架構 312
22.2.1  Pod和容器日志 313
22.2.2  集群日志架構 314
22.3  系統(tǒng)組件指標 320
22.3.1  Kubernetes中組件的指標 320
22.3.2  指標生命周期 321
22.3.3  顯示隱藏指標 321
22.3.4  禁用加速器指標 322
22.3.5  組件指標 322
22.4  系統(tǒng)日志 323
22.4.1  KLog 323
22.4.2  KLog輸出 324
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