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第1章 先把 Kubernetes 跑起来 1 1.1 先跑起来 1 1.2 创建 Kubernetes 集群 2 1.3 部署应用 4 1.4 访问应用 5 1.5 Scale 应用 6 1.6 滚动更新 7 1.7 小结 8 第2章 重要概念 9 第3章 部署 Kubernetes Cluster 13 3.1 安装 Docker 14 3.2 安装 kubelet、kubeadm 和 kubectl 14 3.3 用 kubeadm 创建 Cluster 14 3.3.1 初始化Master 14 3.3.2 配置 kubectl 16 3.3.3 安装Pod网络 16 3.3.4 添加 k8s-node1 和 k8s-node2 16 3.4 小结 18 第4章 Kubernetes 架构 19 4.1 Master 节点 19 4.2 Node 节点 20 4.3 完整的架构图 21 4.4 用例子把它们串起来 22 4.5 小结 24 第5章 运行应用 25 5.1 Deployment 25 5.1.1 运行Deployment 25 5.1.2 命令 vs 配置文件 29 5.1. 3 Deployment 配置文件简介 30 5.1.4 伸缩 31 5.1.5 Failover 33 5.1.6 用label 控制 Pod 的位置 33 5.2 DaemonSet 36 5.2.1 kube-flannel-ds 36 5.2.2 kube-proxy 37 5.2.3 运行自己的 DaemonSet 38 5.3 Job 40 5.3.1 Pod 失败的情况 41 5.3.2 Job 的并行性 43 5.3.3 定时 Job 45 5.4 小结 48 第6章 通过 Service 访问 Pod 49 6.1 创建 Service 49 6.2 Cluster IP 底层实现 51 6.3 DNS 访问 Service 53 6.4 外网如何访问 Service 55 6.5 小结 58 第7章 Rolling Update 59 7.1 实践 59 7.2 回滚 61 7.3 小结 63 第8章 Health Check 64 8.1 默认的健康检查 64 8.2 Liveness 探测 65 8.3 Readiness 探测 67 8.4 Health Check 在 Scale Up 中的应用 69 8.5 Health Check 在滚动更新中的应用 71 8.6 小结 75 第9章 数据管理 76 9.1 Volume 76 9.1.1 emptyDir 76 9.1.2 hostPath 78 9.1.3 外部 Storage Provider 79 9.2 PersistentVolume & PersistentVolumeClaim 81 9.2.1 NFS PersistentVolume 81 9.2.2 回收 PV 84 9.2.3 PV 动态供给 86 9.3 一个数据库例子 87 9.4 小结 91 第10章 Secret & Configmap 92 10.1 创建 Secret 92 10.2 查看 Secret 93 10.3 在Pod中使用Secret 94 10.3.1 Volume 方式 94 10.3.2 环境变量方式 96 10.4 ConfigMap 97 10.5 小结 100 第11章 Helm—Kubernetes的包管理器 101 11.1 Why Helm 101 11.2 Helm 架构 103 11.3 安装 Helm 104 11.3.1 Helm 客户端 104 11.3.2 Tiller服务器 105 11.4 使用Helm 106 11.5 chart 详解 109 11.5.1 chart 目录结构 109 11.5.2 chart 模板 113 11.5.3 再次实践 MySQL chart 115 11.5.4 升级和回滚 release 118 11.5.5 开发自己的 chart 119 11.6 小结 126 第12章 网 络 127 12.1 Kubernetes 网络模型 127 12.2 各种网络方案 128 12.3 Network Policy 129 12.3.1 部署 Canal 129 12.3.2 实践 Network Policy 130 12.4 小结 135 第13章 Kubernetes Dashboard 136 13.1 安装 136 13.2 配置登录权限 137 13.3 Dashboard 界面结构 139 13.4 典型使用场景 140 13.4.1 部署 Deployment 140 13.4.2 在线操作 141 13.4.3 查看资源详细信息 142 13.4.4 查看 Pod 日志 142 13.5 小结 143 第14章 Kubernetes 集群监控 144 14.1 Weave Scope 144 14.1.1 安装 Scope 144 14.1.2 使用 Scope 145 14.2 Heapster 151 14.2.1 部署 151 14.2.2 使用 152 14.3 Prometheus Operator 155 14.3.1 Prometheus 架构 159 14.3.2 Prometheus Operator 架构 161 14.3.3 部署 Prometheus Operator 162 14.4 小结 167 第15章 Kubernetes 集群日志管理 168 15.1 部署 168 15.2 小结 173

第一篇 启 程 第1章 鸟瞰容器生态系统 3 1.1 容器生态系统 3 1.2 本教程覆盖的知识范围 10 1.3 准备实验环境 10 1.3.1 环境选择 10 1.3.2 安装 Docker 10 1.4 运行第一个容器 11 1.5 小结 12 第二篇 容器技术 第2章 容器核心知识概述 15 2.1 What —— 什么是容器 15 2.2 Why —— 为什么需要容器 16 2.2.1 容器解决的问题 16 2.2.2 Docker 的特性 20 2.2.3 容器的优势 20 2.3 How —— 容器是如何工作的 21 2.4 小结 24 第3章 Docker 镜像 26 3.1 镜像的内部结构 26 3.1.1 hello-world —— 最小的镜像 26 3.1.2 base 镜像 27 3.1.3 镜 像的分层结构 30 3.2 构建镜像 32 3.2.1 docker commit 32 3.2.2 Dockerfile 34 3.3 RUN vs CMD vs ENTRYPOINT 42 3.3.1 Shell 和 Exec 格式 42 3.3.2 RUN 44 3.3.3 CMD 44 3.3.4 ENTRYPOINT 45 3.3.5 最佳实践 46 3.4 分发镜像 46 3.4.1 为镜像命名 46 3.4.2 使用公共 Registry 49 3.4.3 搭建本地 Registry 51 3.5 小结 52 第4章 Docker 容器 55 4.1 运行容器 55 4.1.1 让容器长期运行 56 4.1.2 两种进入容器的方法 57 4.1.3 运行容器的最佳实践 59 4.1.4 容器运行小结 59 4.2 stop/start/restart 容器 60 4.3 pause / unpause 容器 61 4.4 删除容器 61 4.5 State Machine 62 4.6 资源限制 65 4.6.1 内存限额 65 4.6.2 CPU 限额 66 4.6.3 Block IO 带宽限额 68 4.7 实现容器的底层技术 69 4.7.1 cgroup 70 4.7.2 namespace 70 4.8 小结 72 第5章 Docker 网络 74 5.1 none 网络 74 5.2 host 网络 75 5.3 bridge 网络 76 5.4 user-defined 网络 78 5.5 容器间通信 84 5.5.1 IP通信 84 5.5.2 Docker DNS Server 85 5.5.3 joined 容器 85 5.6 将容器与外部世界连接 87 5.6.1 容器访问外部世界 87 5.6.2 外部世界访问容器 90 5.7 小结 91 第6章 Docker 存储 92 6.1 storage driver 92 6.2 Data Volume 94 6.2.1 bind mount 94 6.2.2 docker managed volume 96 6.3 数据共享 99 6.3.1 容器与 host 共享数据 99 6.3.2 容器之间共享数据 99 6.4 volume container 100 6.5 data-packed volume container 102 6.6 Data Volume 生命周期管理 103 6.6.1 备份 104 6.6.2 恢复 104 6.6.3 迁移 104 6.6.4 销毁 104 6.7 小结 105 第三篇 容器进阶知识 第7章 多主机管理 109 7.1 实验环境描述 110 7.2 安装 Docker Machine 111 7.3 创建 Machine 112 7.4 管理Machine 114 第8章 容器网络 117 8.1 libnetwork & CNM 117 8.2 overlay 119 8.2.1 实验环境描述 120 8.2.2 创建overlay网络 121 8.2.3 在overlay中运行容器 122 8.2.4 overlay 网络连通性 124 8.2.5 overlay 网络隔离 126 8.2.6 overlay IPAM 127 8.3 macvlan 127 8.3.1 准备实验环境 127 8.3.2 创建 macvlan 网络 128 8.3.3 macvlan 网络结构分析 130 8.3.4 用 sub-interface 实现多 macvlan 网络 131 8.3.5 macvlan 网络间的隔离和连通 132 8.4 flannel 136 8.4.1 实验环境描述 137 8.4.2 安装配置 etcd 137 8.4.3 build flannel 138 8.4.4 将 flannel 网络的配置信息保存到 etcd 139 8.4.5 启动 flannel 139 8.4.6 配置 Docker 连接 flannel 141 8.4.7 将容器连接到 flannel 网络 143 8.4.8 flannel 网络连通性 144 8.4.9 flannel 网络隔离 146 8.4.10 flannel 与外网连通性 146 8.4.11 host-gw backend 146 8.5 weave 148 8.5.1 实验环境描述 148 8.5.2 安装部署 weave 149 8.5.3 在host1中启动weave 149 8.5.4 在 host1 中启动容器 150 8.5.5 在host2中启动weave并运行容器 153 8.5.6 weave 网络连通性 154 8.5.7 weave 网络隔离 155 8.5.8 weave 与外网的连通性 156 8.5.9 IPAM 158 8.6 calico 158 8.6.1 实验环境描述 159 8.6.2 启动 etcd 159 8.6.3 部署 calico 160 8.6.4 创建calico网络 161 8.6.5 在 calico 中运行容器 161 8.6.6 calico 默认连通性 164 8.6.7 calico policy 167 8.6.8 calico IPAM 169 8.7 比较各种网络方案 170 8.7.1 网络模型 171 8.7.2 Distributed Store 171 8.7.3 IPAM 171 8.7.4 连通与隔离 172 8.7.5 性能 172 第9章 容器监控 173 9.1 Docker自带的监控子命令 173 9.1.1 ps 173 9.1.2 top 174 9.1.3 stats 175 9.2 sysdig 175 9.3 Weave Scope 179 9.3.1 安装 179 9.3.2 容器监控 181 9.3.3 监控 host 184 9.3.4 多主机监控 186 9.4 cAdvisor 189 9.4.1 监控 Docker Host 189 9.4.2 监控容器 191 9.5 Prometheus 194 9.5.1 架构 194 9.5.2 多维数据模型 195 9.5.3 实践 196 9.6 比较不同的监控工具 204 9.7 几点建议 205 第10章 日志管理 207 10.1 Docker logs 207 10.2 Docker logging driver 209 10.3 ELK 211 10.3.1 日志处理流程 211 10.3.2 安装 ELK 套件 212 10.3.3 Filebeat 214 10.3.4 管理日志 216 10.4 Fluentd 220 10.4.1 安装 Fluentd 221 10.4.2 重新配置 Filebeat 221 10.4.3 监控容器日志 221 10.5 Graylog 222 10.5.1 Graylog 架构 222 10.5.2 部署 Graylog 223 10.5.3 配置 Graylog 225 10.5.4 监控容器日志 227 10.6 小结 229 第11章 数据管理 230 11.1 从一个例子开始 230 11.2 实践 Rex-Ray driver 232 11.2.1 安装 Rex-Ray 232 11.2.2 配置 VirtualBox 234 11.2.3 创建Rex-Ray volume 236 11.2.4 使用 Rex-Ray volume 237

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