Kubernetes 权威指南：从 Docker 到 Kubernetes 实践全接触 (第 4 版)

总结： 本书是 Kubernetes 的全方位指南，从基础概念到高级实践，涵盖架构师、开发和运维人员所需知识，助力读者掌握 Kubernetes。

你能获得：

快速上手 Kubernetes 的核心概念和技能。
理解生产环境中的 Kubernetes 问题及解决方案。
把握 Kubernetes 的最新特性和未来发展方向。

核心内容：

1. Kubernetes 的基本概念和术语

Master、Node、Pod、Label、Replication Controller、Deployment、Horizontal Pod Autoscaler、StatefulSet、Service、Job、Volume、Persistent Volume、Namespace、Annotation、ConfigMap 的定义和作用。
- 详细解释：
  - 这些概念构成了 Kubernetes 的核心架构，理解它们是使用和管理 Kubernetes 集群的基础。
  - Master 负责集群的控制和管理；Node 是工作节点，运行实际应用；Pod 是 Kubernetes 中最小的调度单元，包含一个或多个容器；Label 用于对资源进行分类和选择；Replication Controller 和 Deployment 用于管理 Pod 的副本数量，保证高可用性；Horizontal Pod Autoscaler 可以根据负载自动调整 Pod 的数量；StatefulSet 用于管理有状态的应用；Service 提供对一组 Pod 的统一访问入口；Job 用于处理批处理任务；Volume 和 Persistent Volume 用于管理存储资源；Namespace 用于隔离不同的应用环境；Annotation 用于为资源添加额外的元数据；ConfigMap 用于集中管理配置信息。

2. Kubernetes 的安装配置指南

使用 kubeadm 工具快速安装 Kubernetes 集群、以二进制文件方式安装 Kubernetes 集群、Kubernetes 集群的安全设置、Kubernetes 集群的网络配置、Kubernetes 的版本升级、Kubernetes 核心服务配置详解、CRI（容器运行时接口）详解、kubectl 命令行工具用法详解。
- 详细解释：
  - 提供了多种安装 Kubernetes 集群的方式，以及安全、网络和升级方面的详细配置指南。
  - 使用 kubeadm 可以快速搭建一个 Kubernetes 集群，而以二进制文件方式安装则可以更深入地了解 Kubernetes 的内部机制。安全设置对于保护集群的安全性至关重要，网络配置则影响着集群内部和外部的通信。版本升级可以使集群保持最新状态，CRI 则可以支持不同的容器运行时。kubectl 命令行工具是管理 Kubernetes 集群的主要方式，掌握其用法可以更高效地管理集群。

3. 深入掌握 Pod

Pod 定义详解、Pod 的基本用法、静态 Pod、Pod 容器共享 Volume、Pod 的配置管理、在容器内获取 Pod 信息（Downward API）、Pod 生命周期和重启策略、Pod 健康检查和服务可用性检查、玩转 Pod 调度、Init Container（初始化容器）、Pod 的升级和回滚、Pod 的扩缩容、使用 StatefulSet 搭建 MongoDB 集群。
- 详细解释：
  - Pod 是 Kubernetes 中最重要的基本概念，是 Kubernetes 中最小的调度单元。
  - 可以学习到 Pod 的各种用法、配置管理、生命周期管理、健康检查、调度策略、升级和回滚、扩缩容等方面的知识，以及如何使用 StatefulSet 搭建 MongoDB 集群。

4. 深入掌握 Service

Service 定义详解、Service 的基本用法、Headless Service、从集群外部访问 Pod 或 Service、DNS 服务搭建和配置指南、Ingress：HTTP 7 层路由机制。
- 详细解释：
  - Service 是 Kubernetes 中实现服务发现和负载均衡的核心组件。
  - 可以学习到 Service 的各种用法、Headless Service 的用法、如何从集群外部访问 Pod 或 Service、DNS 服务的搭建和配置、Ingress 的用法等方面的知识。

5. 核心组件运行机制

Kubernetes API Server 原理解析、Controller Manager 原理解析、Scheduler 原理解析、kubelet 运行机制解析、kube-proxy 运行机制解析。
- 详细解释：
  - 了解 Kubernetes 核心组件的运行机制，可以更深入地理解 Kubernetes 的工作原理，从而更好地进行故障排除和性能优化。
  - API Server 是 Kubernetes 集群的入口，负责处理所有的 API 请求；Controller Manager 负责管理集群中的各种资源对象；Scheduler 负责将 Pod 调度到合适的 Node 上；kubelet 负责管理 Node 上的 Pod；kube-proxy 负责实现 Service 的负载均衡。

6. 深入分析集群安全机制

API Server 认证管理、API Server 授权管理、Admission Control、Service Account、Secret 私密凭据、Pod 的安全策略配置。
- 详细解释：
  - 安全性是 Kubernetes 集群的重要组成部分，只有保证了集群的安全性，才能更好地保护集群中的应用和数据。
  - 可以学习到 API Server 的认证管理和授权管理、Admission Control 的用法、Service Account 的用法、Secret 的用法、Pod 的安全策略配置等方面的知识。

7. 网络原理

Kubernetes 网络模型、Docker 网络基础、Docker 的网络实现、Kubernetes 的网络实现、Pod 和 Service 网络实战、CNI 网络模型、Kubernetes 网络策略、开源的网络组件。
- 详细解释：
  - 网络是 Kubernetes 集群的重要组成部分，只有理解了 Kubernetes 的网络模型，才能更好地进行网络配置和故障排除。
  - 可以学习到 Kubernetes 的网络模型、Docker 的网络基础和网络实现、Pod 和 Service 的网络实战、CNI 网络模型、Kubernetes 网络策略、开源的网络组件等方面的知识。

8. 共享存储原理

共享存储机制概述、PV 详解、PVC 详解、PV 和 PVC 的生命周期、StorageClass 详解、动态存储管理实战：GlusterFS、CSI 存储机制详解。
- 详细解释：
  - 共享存储是 Kubernetes 中实现数据持久化的重要组成部分，只有理解了共享存储的原理，才能更好地管理集群中的数据。
  - 可以学习到共享存储机制的概述、PV 和 PVC 的详解、PV 和 PVC 的生命周期、StorageClass 的详解、动态存储管理实战、CSI 存储机制详解等方面的知识。

9. Kubernetes 开发指南

REST 简述、Kubernetes API 详解、使用 Java 程序访问 Kubernetes API、Kubernetes API 的扩展。
- 详细解释：
  - 理解 Kubernetes API 的概念和使用方法，可以更好地进行 Kubernetes 的二次开发。
  - 可以学习到 REST 的简述、Kubernetes API 的详解、如何使用 Java 程序访问 Kubernetes API、Kubernetes API 的扩展等方面的知识。

10. Kubernetes 集群管理

Node 的管理、更新资源对象的 Label、Namespace：集群环境共享与隔离、Kubernetes 资源管理、资源紧缺时的 Pod 驱逐机制、Pod Disruption Budget（主动驱逐保护）、Kubernetes 集群的高可用部署方案、Kubernetes 集群监控、集群统一日志管理、Kubernetes 的审计机制、使用 Web UI（Dashboard）管理集群、Helm：Kubernetes 应用包管理工具。
- 详细解释：
  - 掌握 Kubernetes 集群的管理技巧，可以更好地维护 Kubernetes 集群的稳定性和安全性。
  - 可以学习到 Node 的管理、更新资源对象的 Label、Namespace 的用法、Kubernetes 资源管理、资源紧缺时的 Pod 驱逐机制、Pod Disruption Budget 的用法、Kubernetes 集群的高可用部署方案、Kubernetes 集群监控、集群统一日志管理、Kubernetes 的审计机制、Web UI 的用法、Helm 的用法等方面的知识。

11. Trouble Shooting 指导

查看系统 Event、查看容器日志、查看 Kubernetes 服务日志、常见问题、寻求帮助。
- 详细解释：
  - 掌握 Kubernetes 集群的故障排除技巧，可以快速定位和解决集群中的问题，保证集群的稳定运行。
  - 可以学习到如何查看系统 Event、如何查看容器日志、如何查看 Kubernetes 服务日志、常见问题的解决方法、如何寻求帮助等方面的知识。

12. Kubernetes 开发中的新功能

对 Windows 容器的支持、对 GPU 的支持、Pod 的垂直扩缩容、Kubernetes 的演进路线和开发模式。
- 详细解释：
  - 了解 Kubernetes 的最新特性和未来发展方向，可以更好地把握 Kubernetes 的发展趋势，从而更好地进行 Kubernetes 的应用开发和技术选型。
  - 可以学习到对 Windows 容器的支持、对 GPU 的支持、Pod 的垂直扩缩容、Kubernetes 的演进路线和开发模式等方面的知识。

问答：

Q: 什么是 Pod？

A: Pod 是 Kubernetes 中最小的调度单元，是 Kubernetes 中运行容器的基本单元。一个 Pod 包含一个或多个容器，这些容器共享网络和存储。

Q: 什么是 Service？

A: Service 是 Kubernetes 中用于服务发现和负载均衡的核心组件。Service 为一组具有相同功能的 Pod 提供一个统一的入口地址，并将请求负载分发到后端的各个 Pod 实例上。

Q: 什么是 Deployment？

A: Deployment 是 Kubernetes 中用于部署和管理无状态应用的高级抽象。Deployment 可以自动创建和管理 Pod 的副本，并提供滚动升级和回滚等功能。

Q: 什么是 StatefulSet？

A: StatefulSet 是 Kubernetes 中用于部署和管理有状态应用的高级抽象。StatefulSet 可以保证每个 Pod 都有一个稳定的身份标识和独立的存储空间。

Q: 什么是 Horizontal Pod Autoscaler（HPA）？

A: Horizontal Pod Autoscaler（HPA）是 Kubernetes 中用于自动调整 Pod 副本数量的组件。HPA 可以根据 CPU 使用率或自定义指标自动调整 Pod 的数量，从而实现应用的弹性伸缩。

Kubernetes权威指南：从Docker到Kubernetes实践全接触（第4版）

摘要