云原生

第三章:飞升上界 · 云原生与K8s

韩门已成气候,需飞升云上仙境,领悟Kubernetes的天道意志

楔子:韩门的困境

建立韩门后,韩立在源界中声名鹊起。他的微服务架构稳定可靠,能够处理大量的业务请求,赢得了众多客户的信任。

然而,随着业务规模的不断扩大,韩立发现了一个严重的问题:服务的管理和运维变得越来越困难。

每当流量增加时,韩立需要手动增加服务器,部署新的服务实例。这个过程需要:

  1. 购买或申请新的服务器
  2. 安装操作系统和依赖
  3. 部署Docker和配置网络
  4. 部署服务并配置监控
  5. 更新负载均衡配置

整个过程需要数小时甚至数天,响应速度太慢。而且,当流量减少时,服务器资源闲置,造成巨大的浪费。

更糟糕的是,当某个服务实例崩溃时,需要人工介入才能恢复。如果是在深夜,可能几个小时都无法恢复,严重影响业务。

“这样下去不行…“韩立看着运维团队疲惫的身影,心中涌起一股无力感。

他听说,在源界的高层,有一个叫做"云上仙境"的地方。那里有一种叫做"Kubernetes"的天道意志,可以自动调度资源、管理服务、实现扩缩容和自愈。

“我一定要飞升上界,掌握Kubernetes!“韩立下定了决心。


第一节:初入云上仙境

经过数月的准备,韩立终于踏上了飞升之路。他带着韩门的所有服务,来到了云上仙境。

云上仙境,是一个由无数服务器组成的巨大集群。这里的服务器被称为"节点”(Node),分为两种:

  • Master节点:控制节点,负责整个集群的管理和调度
  • Worker节点:工作节点,负责运行实际的业务服务

韩立刚进入云上仙境,就感受到了一股强大的意志——这就是Kubernetes,云上仙境的天道意志。

Kubernetes(简称K8s)是一个容器编排系统,它的核心思想是"声明式API”——你只需要告诉它你想要的状态,它会自动帮你实现。

比如,你想要3个用户服务的实例运行,你只需要声明:

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: user-service
spec:
  replicas: 3  # 我想要3个实例
  selector:
    matchLabels:
      app: user-service
  template:
    metadata:
      labels:
        app: user-service
    spec:
      containers:
      - name: user-service
        image: user-service:1.0.0
        ports:
        - containerPort: 8080

Kubernetes会自动:

  1. 检查当前有多少个实例在运行
  2. 如果少于3个,创建新的实例
  3. 如果多于3个,删除多余的实例
  4. 如果某个实例崩溃,自动重启或创建新的实例

这就是"言出法随”——你只需要声明想要的状态,Kubernetes会自动帮你达成。


第二节:洞天法宝——Pod

在Kubernetes中,最小的部署单元是Pod。Pod就像源界中的"洞天法宝”,是一个独立的运行环境,可以包含一个或多个容器。

韩立创建了他的第一个Pod:

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: user-service-pod
spec:
  containers:
  - name: user-service
    image: user-service:1.0.0
    ports:
    - containerPort: 8080
    resources:
      requests:
        memory: "256Mi"
        cpu: "100m"
      limits:
        memory: "512Mi"
        cpu: "500m"

Pod的特点:

运维部署

运筹帷幄之中,部署千里之外

「运维部署机关篇」

收录基础设施即代码、持续部署、监控告警等运维实战经验。从单机到集群,从脚本到平台,构建稳定可靠的部署体系。


🐳 「容器化机关术」

🏗️ 「Docker 精要」

「镜像构建艺术」
  • Dockerfile 优化指南 —— 多阶段构建、层缓存优化、安全最佳实践
  • 计划:多架构镜像构建、镜像扫描与漏洞修复
  • 计划:私有仓库管理、镜像分发策略
「容器编排实战」
  • Docker Compose 进阶 —— 多环境配置、网络设计、数据卷管理
  • 计划:Swarm 集群部署、服务更新策略、滚动升级

☸️ 「Kubernetes 排兵阵」

「集群部署与管理」
  • K8s 集群建设指南 —— 高可用架构、网络插件选型、存储方案

  • etcd 集群部署详解 —— 集群模式、高可用部署、证书管理与运维故障排查

  • 计划:节点管理、资源配额、命名空间规划

「工作负载编排」
  • K8s 工作负载详解 —— Deployment策略、StatefulSet状态管理、DaemonSet系统服务
  • 计划:HPA自动扩缩、Resource资源配置、调度优化
「服务网格进阶」
  • Istio 服务治理 —— 流量管理、安全策略、可观测性
  • 计划:Envoy配置深入、多集群服务发现

🔄 「CI/CD 连弩」

🤖 「Jenkins 流水线」

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  • 计划:多分支流水线、流水线模板、审批流程
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「.gitlab-ci.yml 深度解析」
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🚇 「内网穿透工具 」

⚡ 「云原生 CI/CD」

「GitHub Actions」
  • Actions 工作流设计 —— 复合动作、矩阵构建、自托管Runner
  • 计划:组织级工作流、安全加固、成本优化
「ArgoCD & Flux」
  • GitOps 实践指南 —— 应用同步策略、健康检查、自动回滚
  • 计划:多集群管理、配置漂移检测

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📊 「指标监控体系」

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「Grafana 可视化」
  • Grafana 仪表板艺术 —— 面板设计、告警配置、数据源管理
  • 计划:插件开发、权限控制、报表生成

📝 「日志管理方案」

「ELK/EFK 栈」
  • Elasticsearch 集群运维 —— 索引管理、性能调优、安全配置
  • 计划:冷热架构、跨集群搜索、数据生命周期
「Loki 轻量日志」
  • Loki 日志聚合 —— 日志流水线、标签策略、查询优化
  • 计划:多租户支持、存储后端选型

🚨 「告警与自愈」

「告警管理智能化」
  • Alertmanager 高级配置 —— 路由策略、静默规则、告警模板
  • 计划:告警去噪、智能降噪、根因分析
「自动化运维」
  • 计划:自愈脚本、事件驱动自动化、ChatOps集成

☁️ 「云原生天工」

🌐 「服务网格」

「Istio 实战进阶」
  • Istio 流量治理 —— 金丝雀发布、故障注入、熔断降级
  • 计划:多集群服务网格、安全策略管理
「API 网关」
  • Gateway 架构设计 —— 路由规则、限流策略、认证授权
  • 计划:Kong/Envoy对比、插件开发

🔐 「安全与治理」

「零信任安全」
  • 云原生安全实践 —— 网络策略、Pod安全策略、机密管理
  • 计划:服务账户管理、安全上下文配置
「策略即代码」
  • OPA/Gatekeeper —— 策略编写、验证执行、合规检查
  • 计划:自定义资源验证、多集群策略管理

🏗️ 「基础设施即代码」

📜 「Terraform 工程」

「模块化设计」
  • Terraform 模块开发 —— 模块结构、变量设计、版本管理
  • 计划:私有模块库、模块测试、代码复用
「多环境管理」
  • Terraform 工作空间 —— 状态管理、后端配置、团队协作
  • 计划:状态锁定、远程状态、敏感数据加密

🎯 「Ansible 自动化」

「Playbook 工程化」
  • Ansible 最佳实践 —— 角色设计、变量管理、错误处理
  • 计划:动态Inventory、回调插件、性能优化
「Ansible Tower/AWX」
  • 计划:作业模板、权限控制、审计日志

🔄 「跨云管理」

「多云策略」
  • 多云架构实践 —— 资源编排、网络互联、数据同步
  • 计划:成本优化、容灾方案、迁移策略

🗄️ 「存储与网络」

💾 「存储方案」

「块存储与文件系统」
  • 分布式存储实战 —— Ceph部署、性能调优、数据迁移
  • 计划:CSI驱动开发、快照与克隆
「对象存储架构」
  • 计划:MinIO集群、数据生命周期、跨区域复制

🌐 「网络架构」

「CNI 网络插件」
  • K8s 网络深度解析 —— Calico/Flannel对比、网络策略、服务发现
  • 计划:多网络平面、网络性能优化
「负载均衡器」
  • 计划:Ingress控制器、Service Mesh集成、全局负载均衡

运维之道,在于预见问题于未发,化解风险于无形。此处记录实战中验证的部署模式与避坑指南。