Kubernetes實戰(zhàn)（原書第2版）
黃亞銘, 江海峰, 張揚 譯
出版時間：2025年06月
頁數(shù)：257
“這本書由云原生領域的杰出專家撰寫，是一本關于大規(guī)模管理容器編排的權威指南。”
——Joseph Sandoval
Adobe公司首席產(chǎn)品經(jīng)理
在這本實用指南中，四位在分布式系統(tǒng)、開源技術和企業(yè)應用程序開發(fā)領域擁有豐富經(jīng)驗的Kubernetes專家將指導你完成使用該容器編排系統(tǒng)構建應用程序的全過程。他們共同提煉了多家在生產(chǎn)環(huán)境中成功運行Kubernetes的公司數(shù)十年的經(jīng)驗，并提供了具體的代碼示例來支持書中介紹的方法。
本書經(jīng)過修訂，涵蓋了所有最新的Kubernetes功能、新工具和棄用內(nèi)容，非常適合熟悉Kubernetes基本概念但希望快速掌握最新的最佳實踐的讀者。你將確切了解如何首次使用Kubernetes構建最優(yōu)秀的應用程序。
通過學習本書，你將：
● 能夠在Kubernetes中設置和開發(fā)應用程序。
● 學習監(jiān)控、系統(tǒng)安全以及管理升級、部署和回滾的模式。
● 能夠集成服務和傳統(tǒng)應用程序，并在Kubernetes之上開發(fā)更高級別的平臺。
● 能夠在Kubernetes中運行機器學習工作負載。
● 能夠確保Pod和容器的安全性。
● 能夠在Kubernetes之上構建更高級別的應用程序模式和實現(xiàn)Operator。
● 了解對成功實施Kubernetes日益關鍵的問題：混沌工程/ 測試、GitOps、服務網(wǎng)格、可觀測性和多集群管理。
——Joseph Sandoval
Adobe公司首席產(chǎn)品經(jīng)理
在這本實用指南中，四位在分布式系統(tǒng)、開源技術和企業(yè)應用程序開發(fā)領域擁有豐富經(jīng)驗的Kubernetes專家將指導你完成使用該容器編排系統(tǒng)構建應用程序的全過程。他們共同提煉了多家在生產(chǎn)環(huán)境中成功運行Kubernetes的公司數(shù)十年的經(jīng)驗，并提供了具體的代碼示例來支持書中介紹的方法。
本書經(jīng)過修訂，涵蓋了所有最新的Kubernetes功能、新工具和棄用內(nèi)容，非常適合熟悉Kubernetes基本概念但希望快速掌握最新的最佳實踐的讀者。你將確切了解如何首次使用Kubernetes構建最優(yōu)秀的應用程序。
通過學習本書，你將：
● 能夠在Kubernetes中設置和開發(fā)應用程序。
● 學習監(jiān)控、系統(tǒng)安全以及管理升級、部署和回滾的模式。
● 能夠集成服務和傳統(tǒng)應用程序，并在Kubernetes之上開發(fā)更高級別的平臺。
● 能夠在Kubernetes中運行機器學習工作負載。
● 能夠確保Pod和容器的安全性。
● 能夠在Kubernetes之上構建更高級別的應用程序模式和實現(xiàn)Operator。
● 了解對成功實施Kubernetes日益關鍵的問題：混沌工程/ 測試、GitOps、服務網(wǎng)格、可觀測性和多集群管理。
- 前言
- 第1章 搭建一個基本服務
- 1.1 應用程序概覽
- 1.2 管理配置文件
- 1.3 使用Deployment創(chuàng)建多副本服務
- 1.3.1 鏡像管理的最佳實踐
- 1.3.2 創(chuàng)建多副本應用程序
- 1.4 為HTTP流量配置外部Ingress
- 1.5 使用ConfigMap配置應用程序
- 1.6 使用Secret管理認證
- 1.7 部署簡單的有狀態(tài)數(shù)據(jù)庫
- 1.8 使用Service創(chuàng)建TCP負載均衡
- 1.9 使用Ingress將流量路由到靜態(tài)文件服務器
- 1.10 使用Helm將你的應用程序參數(shù)化
- 1.11 部署服務的最佳實踐
- 1.12 本章小結
- 第2章 開發(fā)者工作流
- 2.1 目的
- 2.2 搭建開發(fā)環(huán)境集群
- 2.3 為多個開發(fā)者搭建共享集群
- 2.3.1 添加用戶
- 2.3.2 創(chuàng)建和保護命名空間
- 2.3.3 管理命名空間
- 2.3.4 集群級服務
- 2.4 啟用開發(fā)者工作流
- 2.4.1 環(huán)境初始化
- 2.4.2 啟動開發(fā)
- 2.4.3 啟動測試與調(diào)試
- 2.5 搭建開發(fā)環(huán)境的最佳實踐
- 2.6 本章小結
- 第3章 監(jiān)控和日志
- 3.1 指標與日志
- 3.2 監(jiān)控技術
- 3.3 監(jiān)控模式
- 3.4 Kubernetes指標概述
- 3.4.1 cAdvisor
- 3.4.2 Metrics Server
- 3.4.3 kube-state-metrics
- 3.5 我應該監(jiān)控哪些指標
- 3.6 監(jiān)控工具
- 3.7 使用Prometheus監(jiān)控Kubernetes
- 3.8 日志概述
- 3.9 日志工具
- 3.10 使用Loki-Stack記錄日志
- 3.11 告警
- 3.12 監(jiān)控、日志和告警的最佳實踐
- 3.12.1 監(jiān)控
- 3.12.2 日志
- 3.12.3 告警
- 3.13 本章小結
- 第4章 配置、Secret和RBAC
- 4.1 通過ConfigMap和Secret配置應用
- 4.1.1 ConfigMap
- 4.1.2 Secret
- 4.2 ConfigMap和Secret API的通用最佳實踐
- 4.3 Secret 特定的最佳實踐
- 4.4 RBAC
- 4.4.1 RBAC入門
- 4.4.2 RBAC最佳實踐
- 4.5 本章小結
- 第5章 持續(xù)集成、測試和部署
- 5.1 版本控制
- 5.2 持續(xù)集成
- 5.3 測試
- 5.4 容器構建
- 5.5 為容器鏡像打標簽
- 5.6 持續(xù)部署
- 5.7 部署策略
- 5.8 生產(chǎn)環(huán)境中的測試
- 5.9 搭建流水線并進行混沌實驗
- 5.9.1 搭建CI
- 5.9.2 搭建CD
- 5.9.3 執(zhí)行滾動升級
- 5.9.4 簡單的混沌實驗
- 5.10 CI/CD的最佳實踐
- 5.11 本章小結
- 第6章 版本控制、發(fā)布和上線
- 6.1 版本控制
- 6.2 發(fā)布
- 6.3 上線
- 6.4 綜合示例
- 6.5 版本控制、發(fā)布以及上線的最佳實踐
- 6.6 本章小結
- 第7章 全球化應用的分發(fā)和預演
- 7.1 鏡像的分發(fā)
- 7.2 參數(shù)化部署
- 7.3 全球流量負載均衡
- 7.4 可靠的全球化上線
- 7.4.1 上線前驗證
- 7.4.2 金絲雀區(qū)域
- 7.4.3 識別區(qū)域類型
- 7.4.4 進行全球上線
- 7.5 如何應對出現(xiàn)的問題
- 7.6 全球化上線的最佳實踐
- 7.7 本章小結
- 第8章 資源管理
- 8.1 Kubernetes Scheduler
- 8.1.1 預選
- 8.1.2 優(yōu)選
- 8.2 高級調(diào)度技術
- 8.2.1 Pod的親和性和反親和性
- 8.2.2 nodeSelector
- 8.2.3 污點和容忍
- 8.3 Pod資源管理
- 8.3.1 資源請求
- 8.3.2 資源限制和Pod服務質(zhì)量
- 8.3.3 PodDisruptionBudget
- 8.3.4 使用命名空間管理資源
- 8.3.5 ResourceQuota
- 8.3.6 LimitRange
- 8.3.7 集群的擴縮容
- 8.3.8 應用程序的擴縮容
- 8.3.9 通過HPA進行擴縮容
- 8.3.10 自定義指標的HPA
- 8.3.11 Pod垂直自動伸縮
- 8.4 資源管理的最佳實踐
- 8.5 本章小結
- 第9章 網(wǎng)絡、網(wǎng)絡安全與服務網(wǎng)格
- 9.1 Kubernetes的網(wǎng)絡原則
- 9.2 網(wǎng)絡插件
- 9.2.1 Kubenet
- 9.2.2 Kubenet最佳實踐
- 9.2.3 CNI插件
- 9.2.4 CNI最佳實踐
- 9.3 Kubernetes中的Service
- 9.3.1 ClusterIP服務類型
- 9.3.2 NodePort服務類型
- 9.3.3 ExternalName服務類型
- 9.3.4 LoadBalancer 服務類型
- 9.3.5 Ingress和Ingress控制器
- 9.3.6 Gateway API
- 9.3.7 Service和Ingress控制器的最佳實踐
- 9.4 網(wǎng)絡安全策略
- 9.5 網(wǎng)絡策略的最佳實踐
- 9.6 服務網(wǎng)格
- 9.7 服務網(wǎng)格的最佳實踐
- 9.8 本章小結
- 第10章 Pod和容器安全
- 10.1 Pod安全性準入控制器
- 10.1.1 啟用Pod安全性準入控制
- 10.1.2 Pod安全性級別
- 10.1.3 使用命名空間標簽激活Pod安全性
- 10.2 工作負載隔離和運行時類
- 10.2.1 使用運行時類
- 10.2.2 運行時的實現(xiàn)
- 10.2.3 工作負載隔離和RuntimeClass的最佳實踐
- 10.3 其他Pod和容器安全性注意事項
- 10.3.1 準入控制器
- 10.3.2 入侵和異常檢測工具
- 10.4 本章小結
- 第11章 集群的策略和治理
- 11.1 為什么策略和治理很重要
- 11.2 這里所說的策略有何不同
- 11.3 云原生策略引擎
- 11.4 Gatekeeper簡介
- 11.4.1 策略示例
- 11.4.2 Gatekeeper術語
- 11.4.3 定義約束模板
- 11.4.4 定義約束
- 11.4.5 數(shù)據(jù)復制
- 11.4.6 用戶體驗
- 11.5 利用強制措施和審核
- 11.5.1 變更策略
- 11.5.2 測試策略
- 11.5.3 熟悉Gatekeeper
- 11.6 策略和治理的最佳實踐
- 11.7 本章小結
- 第12章 多集群管理
- 12.1 為什么需要多集群
- 12.2 多集群設計的考量
- 12.3 多集群部署管理
- 12.4 部署和管理模式
- 12.5 GitOps集群管理方式
- 12.6 多集群管理工具
- 12.7 Kubernetes聯(lián)邦
- 12.8 多集群管理的最佳實踐
- 12.9 本章小結
- 第13章 外部服務與Kubernetes的集成
- 13.1 將外部服務導入Kubernetes
- 13.1.1 適用于固定IP地址的無選擇算符Service
- 13.1.2 適用于固定DNS名稱的基于CNAME的Service
- 13.1.3 主動基于控制器的方式
- 13.2 將Kubernetes服務導出到外部
- 13.2.1 使用內(nèi)部負載均衡器導出服務
- 13.2.2 使用NodePort導出服務
- 13.2.3 集成外部機器和Kubernetes
- 13.3 在Kubernetes之間共享服務
- 13.4 第三方工具
- 13.5 連接集群和外部服務的最佳實踐
- 13.6 本章小結
- 第14章 在Kubernetes中運行機器學習
- 14.1 為什么 Kubernetes非常適合機器學習
- 14.2 機器學習工作流
- 14.3 Kubernetes集群管理員與機器學習
- 14.3.1 Kubernetes上的模型訓練
- 14.3.2 Kubernetes上的分布式訓練
- 14.3.3 資源約束
- 14.3.4 專用硬件
- 14.3.5 庫、驅動和內(nèi)核模塊
- 14.3.6 存儲
- 14.3.7 網(wǎng)絡
- 14.3.8 專用協(xié)議
- 14.4 數(shù)據(jù)科學家關心的事
- 14.5 在Kubernetes上進行機器學習的最佳實踐
- 14.6 本章小結
- 第15章 在Kubernetes上構建更高層的應用程序模式
- 15.1 開發(fā)更高層次的抽象的方法
- 15.2 擴展Kubernetes
- 15.2.1 擴展Kubernetes集群
- 15.2.2 擴展Kubernetes用戶體驗
- 15.2.3 讓容器化開發(fā)更容易
- 15.2.4 開發(fā)一鍵部署體驗
- 15.3 構建平臺時的設計考量
- 15.3.1 支持導出為容器鏡像
- 15.3.2 支持現(xiàn)有的服務和服務發(fā)現(xiàn)機制
- 15.4 構建應用平臺的最佳實踐
- 15.5 本章小結
- 第16章 管理狀態(tài)和有狀態(tài)應用
- 16.1 卷和卷掛載
- 16.2 卷的最佳實踐
- 16.3 Kubernetes存儲
- 16.3.1 PersistentVolume
- 16.3.2 PersistentVolumeClaim
- 16.3.3 StorageClass
- 16.3.4 Kubernetes存儲的最佳實踐
- 16.4 有狀態(tài)應用
- 16.4.1 StatefulSet
- 16.4.2 Operator
- 16.4.3 StatefulSet和Operator最佳實踐
- 16.5 本章小結
- 第17章 準入控制與授權
- 17.1 準入控制
- 17.1.1 準入控制器是什么
- 17.1.2 為什么準入控制器如此重要
- 17.1.3 準入控制器的類型
- 17.1.4 配置準入Webhook
- 17.1.5 準入控制的最佳實踐
- 17.2 授權
- 17.2.1 授權模塊
- 17.2.2 授權的最佳實踐
- 17.3 本章小結
- 第18章 GitOps和部署
- 18.1 GitOps是什么
- 18.2 為什么需要GitOps
- 18.3 GitOps代碼庫結構
- 18.4 機密信息管理
- 18.5 設置Flux
- 18.6 GitOps工具
- 18.7 GitOps的最佳實踐
- 18.8 本章小結
- 第19章 安全性
- 19.1 集群安全性
- 19.1.1 etcd的訪問
- 19.1.2 認證
- 19.1.3 授權
- 19.1.4 TLS
- 19.1.5 Kubelet和云端元數(shù)據(jù)訪問
- 19.1.6 機密信息
- 19.1.7 日志與審計
- 19.1.8 集群安全水平感知工具
- 19.2 集群安全性最佳實踐
- 19.3 工作負載容器的安全性
- 19.3.1 Pod安全性準入
- 19.3.2 Seccomp、AppArmor和SELinux
- 19.3.3 準入控制器
- 19.3.4 Operator
- 19.3.5 網(wǎng)絡策略
- 19.3.6 運行時安全
- 19.3.7 工作負載容器安全性最佳實踐
- 19.4 代碼安全性
- 19.4.1 非root容器和distroless容器
- 19.4.2 容器安全漏洞掃描
- 19.4.3 代碼倉庫安全
- 19.5 代碼安全性最佳實踐
- 19.6 本章小結
- 第20章 混沌測試、負載測試和試驗
- 20.1 混沌測試
- 20.1.1 混沌測試的目標
- 20.1.2 混沌測試的先決條件
- 20.1.3 應用程序通信的混沌測試
- 20.1.4 應用程序運行的混沌測試
- 20.1.5 應用程序安全性和韌性的模糊測試
- 20.1.6 混沌測試小結
- 20.2 負載測試
- 20.2.1 負載測試的目標
- 20.2.2 負載測試的先決條件
- 20.2.3 獲取真實的流量
- 20.2.4 應用程序的負載測試
- 20.2.5 使用負載測試調(diào)優(yōu)應用程序
- 20.2.6 負載測試小結
- 20.3 試驗
- 20.3.1 試驗的目標
- 20.3.2 試驗的先決條件
- 20.3.3 設立一個試驗
- 20.3.4 試驗小結
- 20.4 本章小結
- 第21章 實現(xiàn)一個Operator
- 21.1 Operator的核心組件
- 21.2 定制資源定義
- 21.3 創(chuàng)建API
- 21.4 控制器調(diào)諧
- 21.5 資源驗證
- 21.6 控制器的實現(xiàn)
- 21.7 Operator的生命周期
- 21.7.1 版本更新
- 21.7.2 Operator的最佳實踐
- 21.8 本章小結
- 第22章 結束語
書名：Kubernetes實戰(zhàn)（原書第2版）
譯者：黃亞銘, 江海峰, 張揚 譯
國內(nèi)出版社：機械工業(yè)出版社
出版時間：2025年06月
頁數(shù)：257
書號：978-7-111-78055-7
原版書書名：Kubernetes Best Practices, Second Edition
原版書出版商：O'Reilly Media
Brendan Burns
Brendan Burns是微軟的杰出工程師，也是Kubernetes項目的共同創(chuàng)始人。目前在微軟 Azure負責容器和DevOps相關工作。在加入微軟之前，他在谷歌云平臺上工作，幫助構建了Deployment Manager和Cloud DNS等API。在從事云計算之前，他曾在谷歌從事網(wǎng)絡搜索基礎架構方面工作，專注于低延遲索引。他擁有馬薩諸塞州阿默斯特大學計算機科學博士學位，主修機器人技術。他和妻子Robin Sanders（以及兩個孩子），還有一只名字叫Mrs. Paws的貓（用鐵爪管理著他們的家）居住在美國西雅圖。
Eddie Villalba
Eddie Villalba是微軟商業(yè)軟件工程部門的軟件工程師，專注于開源云和Kubernetes。
Dave Strebel
Dave Strebel是微軟Azure的全球云原生架構師，專注于開源云和Kubernetes。
Lachlan Evenson
Lachlan Evenson是微軟Azure的容器計算團隊的首席開發(fā)經(jīng)理。
本書封面上的動物是老世界綠頭鴨（學名 Anas platyrhynchos），這是一種在水面覓食的戲水鴨，很少潛水捕食。綠頭鴨的種類通常根據(jù)分布范圍和行為習性來區(qū)分，但是綠頭鴨經(jīng)常與其他物種配對，從而引入了一些雜交品種。
綠頭鴨的小鴨很早熟，孵出后便會游泳。在3至4個月的少年時期開始飛行，14個月時完全成年，平均壽命為3年。
綠頭鴨是一種中等大小的鴨子，比大多數(shù)的戲水鴨略重。成年綠頭鴨平均長23英寸（1英寸約為2.54厘米），翼展36英寸，重25磅（1磅約為454克）、小鴨有黃色和黑色的羽毛，大約6個月大時，隨著羽毛顏色的變化，從視覺上就可以區(qū)分出性別。雄性具有綠色的頭羽、白色的領環(huán)、紫褐色的胸膛、灰棕色的超膀和橙黃色的喙。雌性呈斑駁的棕色，這是大多數(shù)雌性戲水鴨的顏色。
綠頭鴨在北半球和南半球都有廣闊的棲息地，它們生存在淡水和威水濕地中，從湖泊到河流再到海岸。北部的綠頭鴨是遷徙的，冬天遷往南部。綠頭鴨的飲食范圍很廣泛，包括植物、種子、根莖、腹足類動物、無脊椎動物和甲殼類動物，
育雛寄生者是一種在綠頭鴨巢中下蛋的鳥類，它會以綠頭鴨的巢穴為目標。如果這類寄生者的蛋類似于綠頭鴨的蛋，則綠頭鴨會接受它們，并當作自己的蛋來孵化幼體。
綠頭鴨必須與各種各樣的捕食者抗衡，尤其是狐貍和猛禽（例如獵鷹和老鷹），它們還會被鯰魚和梭魚捕食。眾所周知，烏鴉、天鵝和野鵝會因領土糾紛襲擊鴨子。單半球睡眠（或睜著一只眼睛睡覺）首次在綠頭鴨中記載，它可以使一個腦半球睡眠，而另一個腦半球則清醒，這是水禽中很常見的避免掠食行為。
綠頭鴨的小鴨很早熟，孵出后便會游泳。在3至4個月的少年時期開始飛行，14個月時完全成年，平均壽命為3年。
綠頭鴨是一種中等大小的鴨子，比大多數(shù)的戲水鴨略重。成年綠頭鴨平均長23英寸（1英寸約為2.54厘米），翼展36英寸，重25磅（1磅約為454克）、小鴨有黃色和黑色的羽毛，大約6個月大時，隨著羽毛顏色的變化，從視覺上就可以區(qū)分出性別。雄性具有綠色的頭羽、白色的領環(huán)、紫褐色的胸膛、灰棕色的超膀和橙黃色的喙。雌性呈斑駁的棕色，這是大多數(shù)雌性戲水鴨的顏色。
綠頭鴨在北半球和南半球都有廣闊的棲息地，它們生存在淡水和威水濕地中，從湖泊到河流再到海岸。北部的綠頭鴨是遷徙的，冬天遷往南部。綠頭鴨的飲食范圍很廣泛，包括植物、種子、根莖、腹足類動物、無脊椎動物和甲殼類動物，
育雛寄生者是一種在綠頭鴨巢中下蛋的鳥類，它會以綠頭鴨的巢穴為目標。如果這類寄生者的蛋類似于綠頭鴨的蛋，則綠頭鴨會接受它們，并當作自己的蛋來孵化幼體。
綠頭鴨必須與各種各樣的捕食者抗衡，尤其是狐貍和猛禽（例如獵鷹和老鷹），它們還會被鯰魚和梭魚捕食。眾所周知，烏鴉、天鵝和野鵝會因領土糾紛襲擊鴨子。單半球睡眠（或睜著一只眼睛睡覺）首次在綠頭鴨中記載，它可以使一個腦半球睡眠，而另一個腦半球則清醒，這是水禽中很常見的避免掠食行為。
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