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一、Kubernetes集群部署二、Kubernetes监控与日志收集三、Kubernetes故障排查与性能优化Kubernetes企业级云原生运维实战【文末送书】

随着云计算技术的飞速发展，云原生技术已成为现代软件开发和运维的重要趋势。作为云原生技术的核心组件之一，Kubernetes（简称K8s）凭借其强大的容器编排能力，在企业级应用中发挥着越来越重要的作用。本文将深入探讨Kubernetes在企业级云原生运维中的实战应用，包括集群部署、监控、故障排查、性能优化等方面，旨在帮助读者更好地理解和应用这一技术。

一、Kubernetes集群部署

在部署Kubernetes集群之前，需要准备好相应的环境，包括安装Docker引擎、关闭防火墙和SELinux、配置主机名解析等。此外，还需要确定集群的拓扑结构，包括节点类型（如Master节点和Worker节点）和数量。

Kubeadm是Kubernetes官方提供的集群部署工具，可以简化集群的部署过程。通过下载并安装Kubeadm，我们可以快速创建一个Kubernetes集群。具体步骤如下：

初始化Master节点：

使用Kubeadm初始化Master节点，包括生成集群证书、安装网络插件等。初始化完成后，将生成相关的配置文件和令牌，用于后续Worker节点的加入。

<code>sudo kubeadm init --pod-network-cidr=10.244.0.0/16

配置kubectl环境变量：

将kubectl配置文件复制到用户目录下，并设置环境变量，以便在任意位置使用kubectl命令。

mkdir -p $HOME/.kube

sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config

sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config

安装网络插件：

选择一个合适的网络插件（如Calico、Flannel等），并配置相应的网络策略，确保集群内部和集群之间的通信正常。

kubectl apply -f https://docs.projectcalico.org/v3.18/manifests/calico.yaml

加入Worker节点：

在Worker节点上执行以下命令，加入到已初始化的Kubernetes集群中。

sudo kubeadm join <Master节点IP>:<Master节点端口> --token <令牌> --discovery-token-ca-cert-hash sha256:<哈希值>

二、Kubernetes监控与日志收集

为了实时了解应用的运行状态和性能表现，我们需要部署监控和日志收集系统。Prometheus和Fluentd是两个常用的工具，分别用于监控和日志收集。

部署Prometheus：

Prometheus是一个开源的系统监控和警报工具，它可以直接从Kubernetes集群中抓取指标数据。

kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/prometheus-operator/kube-prometheus/v0.8.0/manifests/setup/prometheus-operator-0.50.0.yaml

kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/prometheus-operator/kube-prometheus/v0.8.0/manifests/

部署Fluentd：

Fluentd是一个开源的数据收集器，用于统一日志的收集、聚合和传输。

kubectl apply -f fluentd-daemonset.yaml

三、Kubernetes故障排查与性能优化

当Kubernetes集群或应用出现故障时，我们需要迅速定位问题并进行恢复。Kubernetes提供了丰富的故障排查工具和方法，如查看Pod的状态和事件、描述Service的端点等。

查看Pod状态：

使用kubectl命令查看Pod的状态和日志，是故障排查的第一步。

kubectl get pods

kubectl describe pod <Pod名称>

kubectl logs <Pod名称>

调整Deployment副本数：

当应用出现性能瓶颈时，可以通过调整Deployment的副本数来实现扩容。

kubectl scale deployment <Deployment名称> --replicas=5

使用Helm进行应用管理：

Helm是Kubernetes的包管理工具，它可以帮助我们快速部署、升级和回滚应用。

Kubernetes作为云原生技术的核心组件，为企业级应用提供了强大的容器编排能力。通过掌握Kubernetes的集群部署、监控、故障排查和性能优化等技能，我们可以更好地利用这一技术来构建稳定、高效、可扩展的云原生应用。未来，随着云原生技术的不断发展，Kubernetes将在企业运维中发挥更加重要的作用。

Kubernetes企业级云原生运维实战【文末送书】

官方链接：

JD：https://item.jd.com/14227279.html

本书是一本实用性很强的Kubernetes运维实战指南，旨在为容器云平台的建设、应用和运维过程提供全面的指导。作者结合丰富的生产环境经验，深入探讨作为一名Kubernetes工程师必备的核心技能，包括部署、存储、网络、安全、日志、监控、CI/CD等方面的技术。本书结合大量的实际案例，深入解析各个知识点，帮助读者更轻松地理解Kubernetes，并掌握在真实应用场景中的使用方法、技巧以及工作原理。通过学习本书，读者可以熟练运用这些知识来构建高效、稳定、安全的企业级Kubernetes容器平台，提高自身的运维能力和竞争力。

本书适用于云计算工程师、运维工程师、DevOps工程师、开发工程师、测试工程师、架构师以及备考CKA认证人员，也适合作为高等院校计算机专业云计算及容器技术方面的教材和教学参考书。

李振良：

14年DevOps相关工作经验及7年培训经验；国内早一批K8s布道者；曾担任奇虎360公司高级DevOps工程师，K8s运维架构师，Linux集群架构专家；曾负责近千台服务器，主导从0到1实现亿级PV中大型网站架构、K8s容器平台建设、开发运维管理平台等十多个项目，积累了丰富项目实战经验。专注于Linux、Python、Golang、Docker、Kubernetes、DevOps、云原生等技术。

前言/序言

在当今互联网时代，Kubernetes已经成为新一代的基础设施标准，如何设计一个高效、稳定、安全的Kubernetes容器云平台成为行业的重要课题。

作为从事多年DevOps领域的实践者和教育者，我一直希望着运维人员能够更多地专注于业务架构，而不是被烦琐的基础设施管理所困扰。如今，容器技术的尘埃落定，使得这一期望成为现实。

目前Kubernetes容器化运维以及DevOps和云原生建设成为运维工作重中之重。然而，由于Kubernetes功能丰富且复杂，涉及操作系统、网络、存储、调度、分布式等各个方面的知识，这使得许多初学者在面对Kubernetes时，要么知识储备不足，要么不知该怎么学，很难真正地“掌握”这门主流技术！

本书旨在帮助您成为一名合格的Kubernetes工程师，并提升您的职场竞争力。本书将深入浅出地解读Kubernetes的方方面面，从基础概念到实际应用，再到项目案例，从简单操作到复杂场景，一步步引导您进入Kubernetes的世界，从而获得在真实场景中解决问题的能力，成为Kubernetes领域的专业人才。

本书内容

本书分为15章，每一章都有多个实操案例，帮助读者更好地理解和运用所学的知识。

第1章：讲解容器技术的优势、容器编排系统出现的背景和Kubernetes的概念、功能和集群架构。

第2章：讲解Kubernetes的集群搭建和部署应用程序的多种方式，以及kubectl工具的基本用法和常用操作命令。

第3章：讲解Pod资源的概念、设计模式、基本管理、常用功能配置和生命周期管 理等。

第4章：讲解管理Pod的工作负载资源Deployment、DaemonSet、Job和CronJob，以及它们在不同应用场景中的应用和特点。

第5章：讲解Service资源的概念、功能、公开类型和实现原理，以及Service在生产环境中的架构。

第6章：讲解Ingress资源的概念、Ingress控制器部署、对外公开HTTP/HTTPS服务、自定义配置、灰度发布和实现原理，以及Ingress在生产环境中的架构。

第7章：讲解卷和持久卷（PV与PVC）出现的背景和意义，如何为Pod提供存储服务。

第8章：讲解StatefulSet资源如何管理有状态应用程序和实践，以及Operator的工作机制。

第9章：讲解Kubernetes常用的调度策略，将Pod调度到预期的节点上。

第10章：讲解Kubernetes安全方面的配置，包括RBAC授权访问、Pod安全上下文以提高Pod安全和网络策略资源限制网络通信的实践。

第11章：讲解Kubernetes引入网络插件的背景，深入剖析Calico的工作原理以及管理方法。

第12章：讲解Helm的概念、基本使用、Chart模板以及Chart仓库。

第13章：重点讲解如何基于Jenkins构建一套CI/CD平台，以及Jenkins的核心功能和使用方法。

第14章：重点讲解如何基于Prometheus+Grafana构建一套监控平台，以及Prometheus的核心功能和使用方法。

第15章：重点讲解如何基于ELK Stack构建一套日志管理平台，以及ELK Stack的核心功能和使用方法。

本书特点

?实战导向：本书采用“重实操、轻理论”的实战模式，强调读者通过实际操作来学习，边学变练。

?由浅入深：从基础概念出发，逐步深入解读Kubernetes的各个层面。通过渐进式的学习路径，读者可以轻松地对Kubernetes有全面理解。

?丰富的案例和架构图：通过丰富的案例和架构图，读者可以更好地将所学的知识应用到实际工作中。

?强调方法和技巧：着重介绍在使用Kubernetes过程中的实际操作方法和技巧，使读者可以学到更多的实战经验，提高在实战中的应用水平。

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勘误和支持

本书在编写过程中历经多次勘校、查证，力求减少差错，尽善尽美，但由于作者水平有限，书中难免存在疏漏之处，欢迎读者批评指正，也欢迎读者来信一起探讨。

编者