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Kubernetes即学即用（第二版）

作者: 布兰登·柏恩思 , 乔·贝达 , 凯尔西·海托华 , 马晶慧

出版社: 中国电力出版社

出版时间: 2021-07

版次: 1

ISBN: 9787519856762

定价: 78.00

装帧: 其他

开本: 16开

纸张: 胶版纸

页数: 300页

字数: 383.000千字

分类: 计算机与互联网

2 张插图图片

11人买过

创建和运行一个简单的集群，了解Kubernetes的基本工作原理。
  深入了解使用Kubernetes、Pod、服务、Ingress，以及副本集部署应用程序的细节。
  将存储集成到Kubernetes的容器化微服务中。
  学习Kubernetes中的专用对象，例如守护进程集、作业、ConfigMap，以及Secret等。
  掌握在Kubernetes中开发和部署应用程序的实战经验。 Brendan Burns是Kubernetes的合伙创始人，微软Azure的杰出工程师，负责领导开发运维、开源，以及微服务等团队。

Joe Beda是Kubernetes的合伙创始人，VMware的首席工程师。他曾是Heptio的合伙创始人，直到该公司被VMware收购前一直担任CTO之职。他在VMware公司范围内推动了Kubernetes战略的实施。

Kelsey Hightower是Google云平台的首席开发，他曾在科技职业生涯中出任多个职位，主要领导软件的发行工作目录

前言 .1

第1 章概述 .9

1.1 速度 10

1.1.1 不可变性的价值 . 11

1.1.2 声明式配置 13

1.1.3 自我修复系统 13

1.2 扩展服务和团队 14

1.2.1 解耦 15

1.2.2 轻松扩展应用程序和集群 . 15

1.2.3 通过微服务扩展开发团队 . 16

1.2.4 一致性与扩展性的关注点分离 17

1.3 抽象基础设施 19

1.4 效率 20

1.5 小结 21

第2 章创建和运行容器 22

2.1 容器镜像 24

2.2 使用Docker 构建应用程序镜像 26

2.2.1 Dockerfiles 26

2.2.2 优化镜像的大小 . 28

2.2.3 镜像安全. 30

2.3 多阶段镜像构建 30

2.4 将镜像存储到远程仓库 32

2.5 Docker 容器运行时 . 34

2.5.1 通过Docker 运行容器 . 34

2.5.2 探索kuard 应用程序. 34

2.5.3 限制资源使用 35

2.6 清理 36

2.7 小结 37

第3 章部署Kubernetes 集群 38

3.1 在公共云上安装Kubernetes 39

3.1.1 Google Kubernetes Engine . 39

3.1.2 使用Azure Kubernetes 服务安装Kubernetes 40

3.1.3 在Amazon Web Services 上安装Kubernetes 41

3.2 使用minikube 在本地安装Kubernetes . 41

3.3 在Docker 中运行Kubernetes 42

3.4 在树莓派上运行Kubernetes 43

3.5 Kubernetes 客户端 43

3.5.1 检查集群状态 43

3.5.2 列出Kubernetes 的工作节点 44

3.6 集群组件 47

3.6.1 Kubernetes 代理 47

3.6.2 Kubernetes DNS . 48

3.6.3 Kubernetes 用户界面 48

3.7 小结 49

第4 章常用的kubectl 命令 .50

4.1 命名空间 50

4.2 上下文 50

4.3 查看Kubernetes API 对象 51

4.4 创建、更新和销毁Kubernetes 对象 52

4.5 给对象添加标签和注释 54

4.6 调试命令 54

4.7 自动补齐命令 56

4.8 查看集群的其他方法 . 57

4.9 小结 57

第5 章 Pod 58

5.1 Kubernetes 中的Pod 59

5.2 Pod 的应用思路 60

5.3 Pod 清单 61

5.3.1 创建Pod . 62

5.3.2 创建Pod 清单 62

5.4 运行Pod 63

5.4.1 查询Pod 列表 63

5.4.2 Pod 的详细信息 64

5.4.3 删除Pod . 66

5.5 访问Pod 66

5.5.1 使用端口转发 66

5.5.2 通过日志获取更多信息 67

5.5.3 使用exec 在容器中运行命令 68

5.5.4 在容器之间复制文件 68

5.6 健康检查 69

5.6.1 存活探针. 69

5.6.2 就绪探针. 71

5.6.3 健康检查的类型 . 71

5.7 资源管理 71

5.7.1 资源请求：所需的少资源量 72

5.7.2 通过约束限制资源使用量 . 74

5.8 利用卷持久保存数据 . 75

5.8.1 在Pod 中使用卷 . 75

5.8.2 Pod 中卷的不同使用方式 76

5.8.3 使用远程磁盘持久保存数据 . 77

5.9 综合讨论 78

5.10 小结 . 79

第6 章标签与注释 .80

6.1 标签 80

6.1.1 应用标签. 82

6.1.2 修改标签. 83

6.1.3 标签选择器 84

6.1.4 API 对象中的标签选择器 86

6.1.5 Kubernetes 架构中的标签 87

6.2 注释 88

6.3 清理 89

6.4 小结 90

第7 章服务发现 91

7.1 什么是服务发现？ 91

7.2 服务对象 92

7.2.1 DNS 服务 93

7.2.2 就绪检查. 95

7.3 向外公开集群服务 97

7.4 云集成 98

7.5 高级集成 99

7.5.1 端点 99

7.5.2 手动发现服务 101

7.5.3 kube-proxy 与集群IP 102

7.5.4 集群IP 环境变量 . 103

7.6 连接到其他环境 104

7.7 清理 . 104

7.8 小结 . 105

第8 章 Ingress 的HTTP 负载均衡 106

8.1 Ingress 的规范与Ingress 控制器 107

8.2 安装Contour 108

8.2.1 配置DNS. 109

8.2.2 配置本地的hosts 文件 109

8.3 使用Ingress . 110

8.3.1 简单的用法 111

8.3.2 使用主机名 . 112

8.3.3 使用路径 114

8.3.4 清理 115

8.4 Ingress 的高级话题和技巧 115

8.4.1 运行多个Ingress 控制器 . 115

8.4.2 多个Ingress 对象 . 116

8.4.3 Ingress 与命名空间 . 116

8.4.4 改写路径 117

8.4.5 提供TLS . 117

8.5 Ingress 的其他实现 119

8.6 Ingress 的未来 119

8.7 小结 . 120

第9 章副本集 121

9.1 协调循环 122

9.2 Pod 与副本集的关联 123

9.2.1 采用现有的容器 123

9.2.2 隔离容器 124

9.3 副本集的设计思想 124

9.4 副本集的规范 . 124

9.4.1 Pod 模板 125

9.4.2 标签 125

9.5 创建副本集 126

9.6 检查副本集 126

9.6.1 根据Pod 查找副本集 . 127

9.6.2 查找副本集管理的Pod 集合 . 127

9.7 副本集的伸缩 . 128

9.7.1 副本集的命令式伸缩：kubectl scale . 128

9.7.2 副本集的声明式伸缩：kubectl apply 129

9.7.3 自动伸缩副本集 130

9.8 删除副本集 131

9.9 小结 . 132

第10 章部署 . 133

10.1 个部署 134

10.2 创建部署 . 136

10.3 管理部署 . 138

10.4 更新部署 . 139

10.4.1 扩展部署 139

10.4.2 更新容器镜像 . 140

10.4.3 推出的历史记录 142

10.5 部署策略 . 145

10.5.1 重建策略 145

10.5.2 滚动更新策略 . 145

10.5.3 放慢部署速度以确保服务健康 149

10.6 删除部署 . 151

10.7 监控部署 . 151

10.8 小结 152

第11 章守护进程集 . 153

11.1 守护进程集调度器 . 154

11.2 创建守护进程集 155

11.3 将守护进程集限制到特定节点 157

11.3.1 向节点添加标签 . 157

11.3.2 节点选择器 158

11.4 更新守护进程集 159

11.5 删除守护进程集 161

11.6 小结 161

第12 章作业 . 162

12.1 作业对象 . 162

12.2 作业模式 . 163

12.2.1 一次性作业 163

12.2.2 并行性 168

12.2.3 工作队列 170

12.3 定时作业 . 175

12.4 小结 176

第13 章 ConfigMap 与Secret 177

13.1 ConfigMap . 177

13.1.1 创建ConfigMap . 178

13.1.2 使用ConfigMap . 179

13.2 Secret 182

13.2.1 创建Secret 183

13.2.2 消费Secret 184

13.2.3 私有Docker 仓库 186

13.3 命名约束 . 187

13.4 管理ConfigMap 和Secret 188

13.4.1 显示列表 188

13.4.2 创建 . 189

13.4.3 更新 . 190

13.5 小结 192

第14 章基于角色的访问控制 193

14.1 基于角色的访问控制 194

14.1.1 Kubernetes 中的身份 194

14.1.2 角色和角色绑定 195

14.1.3 Kubernetes 中的角色和角色绑定 196

14.2 RBAC 的管理技巧 . 199

14.2.1 使用can-i 测试授权 . 199

14.2.2 通过源代码控制管理RBAC 199

14.3 高级主题 . 200

14.3.1 聚合ClusterRoles . 200

14.3.2 使用组进行绑定 201

14.4 小结 203

第15 章存储解决方案与Kubernetes 的集成 204

15.1 导入外部服务 205

15.1.1 没有选择器的服务 207

15.1.2 外部服务的局限性：健康检查 209

15.2 运行可靠的单例 209

15.2.1 运行MySQL 单例服务 209

15.2.2 动态卷供应 214

15.3 利用状态集实现Kubernetes 原生存储 215

15.3.1 状态集的属性 . 215

15.3.2 利用状态集手动复制MongoDB 216

15.3.3 自动化MongoDB 集群的创建 219

15.3.4 持久卷与状态集 222

15.3.5 后一步：存活探针 223

15.4 小结 224

第16 章扩展Kubernetes . 225

16.1 扩展Kubernetes 意味着什么 226

16.2 可扩展点 . 226

16.3 定制资源的模式 236

16.3.1 仅有数据 236

16.3.2 编译器 237

16.3.3 操作器 237

16.3.4 如何入门 238

16.4 小结 238

第17 章部署实际应用程序 239

17.1 Jupyter . 239

17.2 Parse . 241

17.2.1 前提条件 242

17.2.2 构建Parse 服务器 . 242

17.2.3 部署parse-server 242

17.2.4 测试Parse . 244

17.3 Ghost. 244

17.4 Redis . 248

17.4.1 配置Redis 249

17.4.2 创建Redis 服务 . 251

17.4.3 部署Redis 251

17.4.4 使用Redis 集群 . 253

17.5 小结 254

第18 章组织应用程序 256

18.1 我们的指导原则 256

18.1.1 以文件为准 257

18.1.2 代码审查的作用 257

18.1.3 特性门控 258

18.2 在源代码管理中管理应用程序 259

18.2.1 文件系统的布局 259

18.2.2 管理周期性的版本 260

18.3 为开发、测试与部署组织应用程序的结构 262

18.3.1 目标 . 262

18.3.2 发布的进展 263

18.4 使用模板为应用程序添加参数 264

18.4.1 使用Helm 和模板实现参数化 265

18.4.2 在文件系统布局中使用参数 266

18.5 部署全球性的应用程序 266

18.5.1 全球部署架构 . 267

18.5.2 实现全球部署 . 268

18.5.3 面向全球部署的仪表板和监视 270

18.6 小结 270

附录利用树莓派搭建Kubernetes 集群 271

作者介绍 281

封面介绍 281
内容简介:
创建和运行一个简单的集群，了解Kubernetes的基本工作原理。
  深入了解使用Kubernetes、Pod、服务、Ingress，以及副本集部署应用程序的细节。
  将存储集成到Kubernetes的容器化微服务中。
  学习Kubernetes中的专用对象，例如守护进程集、作业、ConfigMap，以及Secret等。
  掌握在Kubernetes中开发和部署应用程序的实战经验。
作者简介:
Brendan Burns是Kubernetes的合伙创始人，微软Azure的杰出工程师，负责领导开发运维、开源，以及微服务等团队。

Joe Beda是Kubernetes的合伙创始人，VMware的首席工程师。他曾是Heptio的合伙创始人，直到该公司被VMware收购前一直担任CTO之职。他在VMware公司范围内推动了Kubernetes战略的实施。

Kelsey Hightower是Google云平台的首席开发，他曾在科技职业生涯中出任多个职位，主要领导软件的发行工作
目录:
目录

前言 .1

第1 章概述 .9

1.1 速度 10

1.1.1 不可变性的价值 . 11

1.1.2 声明式配置 13

1.1.3 自我修复系统 13

1.2 扩展服务和团队 14

1.2.1 解耦 15

1.2.2 轻松扩展应用程序和集群 . 15

1.2.3 通过微服务扩展开发团队 . 16

1.2.4 一致性与扩展性的关注点分离 17

1.3 抽象基础设施 19

1.4 效率 20

1.5 小结 21

第2 章创建和运行容器 22

2.1 容器镜像 24

2.2 使用Docker 构建应用程序镜像 26

2.2.1 Dockerfiles 26

2.2.2 优化镜像的大小 . 28

2.2.3 镜像安全. 30

2.3 多阶段镜像构建 30

2.4 将镜像存储到远程仓库 32

2.5 Docker 容器运行时 . 34

2.5.1 通过Docker 运行容器 . 34

2.5.2 探索kuard 应用程序. 34

2.5.3 限制资源使用 35

2.6 清理 36

2.7 小结 37

第3 章部署Kubernetes 集群 38

3.1 在公共云上安装Kubernetes 39

3.1.1 Google Kubernetes Engine . 39

3.1.2 使用Azure Kubernetes 服务安装Kubernetes 40

3.1.3 在Amazon Web Services 上安装Kubernetes 41

3.2 使用minikube 在本地安装Kubernetes . 41

3.3 在Docker 中运行Kubernetes 42

3.4 在树莓派上运行Kubernetes 43

3.5 Kubernetes 客户端 43

3.5.1 检查集群状态 43

3.5.2 列出Kubernetes 的工作节点 44

3.6 集群组件 47

3.6.1 Kubernetes 代理 47

3.6.2 Kubernetes DNS . 48

3.6.3 Kubernetes 用户界面 48

3.7 小结 49

第4 章常用的kubectl 命令 .50

4.1 命名空间 50

4.2 上下文 50

4.3 查看Kubernetes API 对象 51

4.4 创建、更新和销毁Kubernetes 对象 52

4.5 给对象添加标签和注释 54

4.6 调试命令 54

4.7 自动补齐命令 56

4.8 查看集群的其他方法 . 57

4.9 小结 57

第5 章 Pod 58

5.1 Kubernetes 中的Pod 59

5.2 Pod 的应用思路 60

5.3 Pod 清单 61

5.3.1 创建Pod . 62

5.3.2 创建Pod 清单 62

5.4 运行Pod 63

5.4.1 查询Pod 列表 63

5.4.2 Pod 的详细信息 64

5.4.3 删除Pod . 66

5.5 访问Pod 66

5.5.1 使用端口转发 66

5.5.2 通过日志获取更多信息 67

5.5.3 使用exec 在容器中运行命令 68

5.5.4 在容器之间复制文件 68

5.6 健康检查 69

5.6.1 存活探针. 69

5.6.2 就绪探针. 71

5.6.3 健康检查的类型 . 71

5.7 资源管理 71

5.7.1 资源请求：所需的少资源量 72

5.7.2 通过约束限制资源使用量 . 74

5.8 利用卷持久保存数据 . 75

5.8.1 在Pod 中使用卷 . 75

5.8.2 Pod 中卷的不同使用方式 76

5.8.3 使用远程磁盘持久保存数据 . 77

5.9 综合讨论 78

5.10 小结 . 79

第6 章标签与注释 .80

6.1 标签 80

6.1.1 应用标签. 82

6.1.2 修改标签. 83

6.1.3 标签选择器 84

6.1.4 API 对象中的标签选择器 86

6.1.5 Kubernetes 架构中的标签 87

6.2 注释 88

6.3 清理 89

6.4 小结 90

第7 章服务发现 91

7.1 什么是服务发现？ 91

7.2 服务对象 92

7.2.1 DNS 服务 93

7.2.2 就绪检查. 95

7.3 向外公开集群服务 97

7.4 云集成 98

7.5 高级集成 99

7.5.1 端点 99

7.5.2 手动发现服务 101

7.5.3 kube-proxy 与集群IP 102

7.5.4 集群IP 环境变量 . 103

7.6 连接到其他环境 104

7.7 清理 . 104

7.8 小结 . 105

第8 章 Ingress 的HTTP 负载均衡 106

8.1 Ingress 的规范与Ingress 控制器 107

8.2 安装Contour 108

8.2.1 配置DNS. 109

8.2.2 配置本地的hosts 文件 109

8.3 使用Ingress . 110

8.3.1 简单的用法 111

8.3.2 使用主机名 . 112

8.3.3 使用路径 114

8.3.4 清理 115

8.4 Ingress 的高级话题和技巧 115

8.4.1 运行多个Ingress 控制器 . 115

8.4.2 多个Ingress 对象 . 116

8.4.3 Ingress 与命名空间 . 116

8.4.4 改写路径 117

8.4.5 提供TLS . 117

8.5 Ingress 的其他实现 119

8.6 Ingress 的未来 119

8.7 小结 . 120

第9 章副本集 121

9.1 协调循环 122

9.2 Pod 与副本集的关联 123

9.2.1 采用现有的容器 123

9.2.2 隔离容器 124

9.3 副本集的设计思想 124

9.4 副本集的规范 . 124

9.4.1 Pod 模板 125

9.4.2 标签 125

9.5 创建副本集 126

9.6 检查副本集 126

9.6.1 根据Pod 查找副本集 . 127

9.6.2 查找副本集管理的Pod 集合 . 127

9.7 副本集的伸缩 . 128

9.7.1 副本集的命令式伸缩：kubectl scale . 128

9.7.2 副本集的声明式伸缩：kubectl apply 129

9.7.3 自动伸缩副本集 130

9.8 删除副本集 131

9.9 小结 . 132

第10 章部署 . 133

10.1 个部署 134

10.2 创建部署 . 136

10.3 管理部署 . 138

10.4 更新部署 . 139

10.4.1 扩展部署 139

10.4.2 更新容器镜像 . 140

10.4.3 推出的历史记录 142

10.5 部署策略 . 145

10.5.1 重建策略 145

10.5.2 滚动更新策略 . 145

10.5.3 放慢部署速度以确保服务健康 149

10.6 删除部署 . 151

10.7 监控部署 . 151

10.8 小结 152

第11 章守护进程集 . 153

11.1 守护进程集调度器 . 154

11.2 创建守护进程集 155

11.3 将守护进程集限制到特定节点 157

11.3.1 向节点添加标签 . 157

11.3.2 节点选择器 158

11.4 更新守护进程集 159

11.5 删除守护进程集 161

11.6 小结 161

第12 章作业 . 162

12.1 作业对象 . 162

12.2 作业模式 . 163

12.2.1 一次性作业 163

12.2.2 并行性 168

12.2.3 工作队列 170

12.3 定时作业 . 175

12.4 小结 176

第13 章 ConfigMap 与Secret 177

13.1 ConfigMap . 177

13.1.1 创建ConfigMap . 178

13.1.2 使用ConfigMap . 179

13.2 Secret 182

13.2.1 创建Secret 183

13.2.2 消费Secret 184

13.2.3 私有Docker 仓库 186

13.3 命名约束 . 187

13.4 管理ConfigMap 和Secret 188

13.4.1 显示列表 188

13.4.2 创建 . 189

13.4.3 更新 . 190

13.5 小结 192

第14 章基于角色的访问控制 193

14.1 基于角色的访问控制 194

14.1.1 Kubernetes 中的身份 194

14.1.2 角色和角色绑定 195

14.1.3 Kubernetes 中的角色和角色绑定 196

14.2 RBAC 的管理技巧 . 199

14.2.1 使用can-i 测试授权 . 199

14.2.2 通过源代码控制管理RBAC 199

14.3 高级主题 . 200

14.3.1 聚合ClusterRoles . 200

14.3.2 使用组进行绑定 201

14.4 小结 203

第15 章存储解决方案与Kubernetes 的集成 204

15.1 导入外部服务 205

15.1.1 没有选择器的服务 207

15.1.2 外部服务的局限性：健康检查 209

15.2 运行可靠的单例 209

15.2.1 运行MySQL 单例服务 209

15.2.2 动态卷供应 214

15.3 利用状态集实现Kubernetes 原生存储 215

15.3.1 状态集的属性 . 215

15.3.2 利用状态集手动复制MongoDB 216

15.3.3 自动化MongoDB 集群的创建 219

15.3.4 持久卷与状态集 222

15.3.5 后一步：存活探针 223

15.4 小结 224

第16 章扩展Kubernetes . 225

16.1 扩展Kubernetes 意味着什么 226

16.2 可扩展点 . 226

16.3 定制资源的模式 236

16.3.1 仅有数据 236

16.3.2 编译器 237

16.3.3 操作器 237

16.3.4 如何入门 238

16.4 小结 238

第17 章部署实际应用程序 239

17.1 Jupyter . 239

17.2 Parse . 241

17.2.1 前提条件 242

17.2.2 构建Parse 服务器 . 242

17.2.3 部署parse-server 242

17.2.4 测试Parse . 244

17.3 Ghost. 244

17.4 Redis . 248

17.4.1 配置Redis 249

17.4.2 创建Redis 服务 . 251

17.4.3 部署Redis 251

17.4.4 使用Redis 集群 . 253

17.5 小结 254

第18 章组织应用程序 256

18.1 我们的指导原则 256

18.1.1 以文件为准 257

18.1.2 代码审查的作用 257

18.1.3 特性门控 258

18.2 在源代码管理中管理应用程序 259

18.2.1 文件系统的布局 259

18.2.2 管理周期性的版本 260

18.3 为开发、测试与部署组织应用程序的结构 262

18.3.1 目标 . 262

18.3.2 发布的进展 263

18.4 使用模板为应用程序添加参数 264

18.4.1 使用Helm 和模板实现参数化 265

18.4.2 在文件系统布局中使用参数 266

18.5 部署全球性的应用程序 266

18.5.1 全球部署架构 . 267

18.5.2 实现全球部署 . 268

18.5.3 面向全球部署的仪表板和监视 270

18.6 小结 270

附录利用树莓派搭建Kubernetes 集群 271

作者介绍 281

封面介绍 281

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Kubernetes即学即用（第二版）

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