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1、数智创新变革未来基于Kubernetes的容器编排1.Kubernetes介绍及基本概念1.容器编排的原理和优势1.Kubernetes集群架构和组件1.容器生命周期管理和调度1.服务发现和负载均衡1.存储管理和持久化1.Kubernetes安全性和认证1.实践中的应用和最佳实践Contents Page目录页 Kubernetes集群架构和组件基于基于KubernetesKubernetes的容器的容器编编排排Kubernetes集群架构和组件主题名称：Kubernetes集群架构1.Kubernetes集群通常包含master节点和worker节点，其中master节点管理集群状态和调度工
2、作负载，而worker节点托管和执行容器。2.Master节点包括API服务器、调度器、控制器管理器和etcd存储。3.Worker节点包括kubelet、kube-proxy和容器运行时，负责在节点上管理容器的启动、停止和维护。主题名称：Kubernetes集群组件1.API服务器（kube-apiserver）：集群的入口点，提供RESTfulAPI，供其他组件和用户与集群交互。2.调度器（kube-scheduler）：根据策略和约束决定在哪个节点上调度容器，确保集群资源的有效利用。3.控制器管理器（kube-controller-manager）：运行各种控制回路，管理集群中的对象，例
3、如副本集、服务和端点。4.etcd存储：Kubernetes集群的状态存储，存储集群配置、资源和对象信息。5.kubelet：运行在每个worker节点上，负责管理worker节点的容器，并与master节点通信，报告节点状态。容器生命周期管理和调度基于基于KubernetesKubernetes的容器的容器编编排排容器生命周期管理和调度容器生命周期管理1.容器创建：创建容器涉及获取镜像、分配资源和配置环境变量。Kubernetes提供了灵活的容器创建机制，允许用户指定资源限制、环境变量和卷挂载。2.容器运行：容器运行期间，Kubernetes监控其状态、处理日志和收集指标。通过探测机制，Ku
4、bernetes可以识别容器的健康状况并采取适当的措施，例如重启或终止。3.容器终止：容器终止可以是正常的（例如完成任务）或异常的（例如崩溃）。Kubernetes提供了优雅的终止机制，允许容器在终止前完成必要的清理操作。容器调度1.调度算法：Kubernetes使用不同的调度算法来将容器分配到节点上。这些算法考虑因素包括资源可用性、亲和性规则和反亲和性规则。常见的算法包括BestEffort、NodeSelector和WeightedRoundRobin。2.预留和优先级：Kubernetes允许用户预留资源并为容器设置优先级。预留确保为关键容器保留资源，而优先级允许在资源争用情况下优先处理
5、重要容器。存储管理和持久化基于基于KubernetesKubernetes的容器的容器编编排排存储管理和持久化存储管理和持久化1.Kubernetes支持多种存储类型，包括块存储、文件存储和对象存储。2.Kubernetes通过持久卷（PV）和持久卷声明（PVC）管理存储资源，允许用户在Pod中使用持久存储。3.Kubernetes支持动态和静态存储卷配置，动态卷由系统自动创建和管理，而静态卷则由用户手动创建和管理。网络策略1.网络策略用于控制Pod之间的网络流量，为集群中的容器提供网络隔离和安全保护。2.网络策略使用标签和网络规则来定义允许或拒绝的网络连接，允许用户指定允许或拒绝的来源和目标
6、端点。3.网络策略可以按命名空间、Pod或容器粒度应用，从而提供灵活的网络控制。存储管理和持久化生命周期管理1.Kubernetes的生命周期管理功能允许用户创建和管理Pod、Deployment和ReplicaSet等对象的生命周期。2.Kubernetes支持Pod的启动顺序和终止顺序控制，以及ReplicaSet的滚动更新和滚动回滚策略。3.生命周期管理功能有助于确保应用程序的平滑部署和升级，同时提供故障恢复和容错能力。监控和日志记录1.Kubernetes提供了内置的监控和日志记录功能，允许用户监控集群和应用程序的性能和行为。2.Kubernetes支持对指标和日志的收集、聚合和可视化
7、，帮助用户及时识别和解决问题。3.Kubernetes集成多种监控和日志记录工具，包括Prometheus、Grafana和Elasticsearch，提供广泛的监控和日志记录选项。存储管理和持久化安全和合规1.Kubernetes集成了多种安全增强功能，包括Pod安全策略、网络策略和身份验证和授权。2.Kubernetes支持合规性框架，如CIS基准和ISO27001，并提供工具和指南来帮助用户实现合规性。Kubernetes安全性和认证基于基于KubernetesKubernetes的容器的容器编编排排Kubernetes安全性和认证1.Kubernetes采用基于角色的访问控制(RBAC
8、)模型，允许管理员分配特定角色和权限。2.RBAC支持细粒度的访问控制，可以根据资源类型、命名空间和操作类型授予或撤销权限。3.Kubernetes还提供基于属性的访问控制(ABAC)，允许根据请求上下文中的属性(如用户身份、IP地址)进行授权。Kubernetes身份验证：1.Kubernetes支持多种身份验证方法，包括X.509证书、OpenIDConnect和LDAP。2.身份验证模块使管理员能够配置和管理用于身份验证的特定后端。3.Kubernetes还提供令牌颁发器，可以用于生成和签署短期令牌，以访问KubernetesAPI。Kubernetes认证授权：Kubernetes安全
9、性和认证Kubernetes加密：1.Kubernetes使用TLS加密集群通信和API流量。2.容器镜像可以使用加密密钥存储在私有注册表中，以防止未经授权的访问。3.etcd数据存储也是加密的，以保护敏感信息，如密码和证书。Kubernetes网络策略：1.Kubernetes网络策略允许管理员在容器和外部网络之间实施防火墙规则。2.网络策略可以根据标签、命名空间和网络协议限制传入和传出流量。3.网络策略是实现零信任安全模型和防止横向移动攻击的关键组件。Kubernetes安全性和认证Kubernetes安全审计：1.Kubernetes提供了一个审核日志，记录了系统中的所有操作。2.审计日
10、志可以用于检测可疑活动、发现安全漏洞并遵守法规要求。3.Kubernetes还支持外部审计工具，可以提供更高级别的审计和合规分析。Kubernetes安全最佳实践：1.使用强密码、启用两因素认证并定期轮换证书。2.限制对KubernetesAPI的访问，并只授予必要权限。3.使用安全容器镜像，定期更新软件并打补丁。4.启用网络策略，以限制容器之间的流量并防止未经授权的访问。实践中的应用和最佳实践基于基于KubernetesKubernetes的容器的容器编编排排实践中的应用和最佳实践1.敏捷性和可扩展性：容器通过隔离和封装应用程序，提高了敏捷性和可扩展性，使开发人员能够快速部署和更新应用程序，
11、并根据需求动态扩展。2.资源效率：容器通过共享底层操作系统和资源，减少了资源消耗，提高了硬件利用率，从而降低了基础设施成本。3.一致性：容器确保应用程序在不同的环境中保持一致的行为，消除了手动配置和环境差异带来的问题。Kubernetes部署策略1.滚动更新：逐个容器地更新应用程序，从而减少停机时间和影响，确保应用程序的平滑升级。2.蓝绿部署：同时运行两个应用程序版本，新版本在部署后逐渐接管流量，允许在不影响用户的情况下安全地回滚更改。3.金丝雀部署：向一小部分用户部署新版本，并在向所有用户部署之前监测其性能和稳定性。容器化应用程序的好处实践中的应用和最佳实践Kubernetes存储解决方案1
12、.持久卷（PV）：为容器提供持久存储，确保数据在容器重启或失败后仍然存在。2.暂时卷（TV）：仅在容器生命周期内可用的临时存储，用于缓存数据或临时文件。3.云原生存储（CSI）：通过标准化接口将Kubernetes与各种云存储提供商集成，提供可扩展性和数据持久性。Kubernetes安全性1.Pod安全策略（PSP）：限制容器在集群中可以执行的操作，增强安全性。2.网络策略：控制容器之间的网络流量，防止未经授权的访问和数据泄露。3.身份和访问管理（IAM）：通过严格的权限管理控制对Kubernetes集群和资源的访问。实践中的应用和最佳实践Kubernetes监控和日志记录1.度量：收集和监控集群和应用程序指标，如CPU和内存使用率，以识别性能问题。2.日志：记录容器活动和错误消息，帮助诊断问题和进行故障排除。3.警报：当特定阈值触发时发送警报，及时发现和应对潜在问题。Kubernetes最佳实践1.使用编排工具：自动化Kubernetes集群的配置和管理，提高效率和一致性。2.采用原则最少权限：仅授予应用程序和组件所需的最低权限，以降低安全风险。3.实现持续集成和持续部署（CI/CD）：自动化应用程序的构建、测试和部署过程，加快开发和交付周期。感谢聆听数智创新变革未来Thankyou
