出版說明
前言
第1章  雲原生架構1
1.1  雲計算的演化1
1.2  什麼是雲原生3
1.3  雲原生基礎架構4
1.4  雲原生應用5
1.5  十二要素應用8
1.6  實現雲原生模式12
1.7  何時采用雲原生12
1.8  雲設計模式13
1.9  服務網格（Service Mesh）15
1.10  雲原生的未來16
第2章  Kubernetes核心對像17
2.1  Kubernetes架構17
2.2  命名空間19
2.3  Pod20
2.4  部署24
2.5  服務30
2.6  存儲35
2.7  RBAC38
第3章  敏捷基礎架構40
3.1  部署本地Repository40
3.2  部署Kubernetes54
3.3  MetalLB62
3.4  部署GlusterFS66
3.5  使用GlusterFS卷74
3.6  使用NFS卷83
3.7  升級Kubernetes88
第4章  DevOps實戰91
4.1  DevOps簡介91
4.2  軟件部署策略93
4.3  部署GitLab107
4.4  GitLab 集成自動CI/CD112
4.5  容器部署模式116
第5章  日志記錄119
5.1  模式119
5.2  日志采集120

5.3  部署Elasticsearch126
5.4  部署Kibana139
5.5  部署fluentd作為syslog server145
第6章  雲原生下的監控149
6.1  Prometheus簡介149
6.2  使用Exporter采集數據153

6.3  在Kubernetes中部署Prometheus161
6.4  部署 Blackbox exporter169
6.5  Node exporter172
6.6  Grafana174
6.7  在Kubernetes中部署Grafana176
6.8  案例：監控Drupal站點179
第7章  服務網格應用186
7.1  Istio架構187
7.2  安裝與卸載Istio192
7.3  使用Istio195
7.4  Istio常用場景196
7.5  總結206
第8章  案例207
8.1  在Kubernetes中部署Drupal 8站點207
8.2  雲原生架構下的Node.js自動CI/CD方法214
8.3  Apereo CAS自動橫向縮放部署策略220
8.4  Apache Kafka部署與使用234
8.5  雲原生應用架構在上海海事大學信息化建設中的實踐241
參考文獻245

前    言
隨著數字經濟的發展和企業數字化轉型的深入，企業業務部門需要越來越快的應用開發，傳統的開發模式和運維模式節奏緩慢，這兩者之間的矛盾越來越突出。為了解決這種矛盾，雲原生概念於2013年首次提出，雲原生計算基金會在2015年成立。2018年雲原生生態不斷壯大，主流雲計算供應商紛紛加入該基金會。業界更是稱2019年為雲原生技術的年。雲原生架構為傳統雲計算領域的人纔和傳統信息繫統開發者帶來了新挑戰，對企業IT更是極大的挑戰。
很多朋友在學習實踐雲原生架構時感覺一頭霧水。官方文檔的語言障礙、入門文檔的欠缺以及網上碎片化的資料，阻礙了雲原生架構的普及和推廣，提高了學習難度。本書正是在這種情況下編寫的。
本書特色
本書由雲原生的核心思想和理念入手，重點講述企業引入雲原生架構的必要條件、企業如何準備雲原生開發和部署環境，企業如何運維雲原生架構，並在後提供雲原生相關案例，為企業展現雲原生的實戰場景和步驟，從而讓企業對雲原生架構有一個直觀的感受，也為企業引入雲原生架構提供了樣例。
讀者對像
本書讀者主要是以下人員：
?雲原生和微服務開發人員
?雲原生架構運維人員
?DevOps參與人員
?項目經理
?IT部門主管
如何閱讀本書
本書繫統地講解了雲原生架構相關知識，以及如何實際構建雲原生敏捷架構，在構建雲原生應用時應該如何操作。各章內容大致如下：
第1章為雲原生架構發展歷程和相關基礎理論知識。從雲計算的演化開始講解雲原生的概念，並講述了雲原生基礎架構和雲原生應用兩部分重要內容。同時還描述了雲原生架構的主要思想精髓和設計模式，並引入了服務網格的介紹，展望了雲原生的發展方向。本章內容主要側重於核心理論的宣講，重點讓讀者從理念上掌握雲原生架構的核心要素。
第2章講述了Kubernetes中的核心對像。雲原生架構的敏捷基礎架構都是建立在Kubernetes基礎之上的，因此本章概要介紹了在後續實戰中必須掌握的Kubernetes關鍵內容。本章也是對Kubernetes內容的有序梳理和歸納，從而使讀者對Kubernetes有更深入的理解。
第 3 章從實戰的角度描述了一個企業在構建雲原生架構時應該如何部署一整套敏捷基礎架構。本章先從部署本地Repository入手，然後講解如何在裸機（Bare Metal）上部署Kubernetes環境，之後描述了如何部署針對Kubernetes的負載均衡設施，以及通過GlusterFS為Kubernetes提供存儲支持。
第4章講述雲原生架構下的DevOps。雲原生的一個核心理念是開發與運維的有效整合協作，因此本章重點介紹了雲原生架構下的DevOps流程，以及雲原生架構下的軟件部署策略。在本章實戰環節，介紹了目前常用的GitLab軟件部署以及如何在雲原生開發過程中借助GitLab實現自動CI/CD。本章為讀者提供了一整套DevOps方案，有助於讀者理解雲原生架構下的DevOps，也是企業向雲原生應用轉型的重要參考內容。
第5章講述雲原生架構下的日志解決方案。日志是解決業務繫統問題的溯源依據。本章介紹了在雲原生架構下如何收集日志、存儲日志，並介紹了伴生模式和DaemonSet模式。在本章實戰環節，介紹了目前常用的日志存儲繫統Elasticsearch在不同環境中的部署，並通過Kibana來查詢分析日志。後介紹了在雲原生架構下的日志收集模式和方案。本章內容有助於讀者理解雲設計模式，並掌握相關繫統的設計和部署。
第6章講述如何監控雲原生架構。通過介紹雲原生架構下Prometheus監控指標收集繫統，講解了如何通過各類Exporter來收集指標，以及通過Grafana來圖形化展示各類指標。本章實戰環節不僅講述了如何部署以上繫統，還通過如何監控Drupal站點的案例來進一步加強以上內容的理解，給出了監控的示範應用。
第7章重點描述了服務網格。雲原生架構下的應用主要是以微服務形式提供的。隨著微服務的發展與興起，其規模也越來越龐大，服務治理的需求也越來越迫切。本章通過目前排名的Istio架構來闡述服務治理的各項要素，並介紹了分布式調用追蹤、遙測度量收集、灰度發布應用、服務熔斷和故障注入等常用場景。本章的實戰主要以代碼形式穿插在各內容中，讓讀者以直觀的形式理解服務治理內容。
第8章彙集了前述章節的內容，並從多個方面描述不同的案例來示範雲原生架構的部署、雲原生應用的開發與運維等方面的內容。首先講解了如何在Kubernetes中部署Drupal 8站點，闡述了存儲卷、數據庫、監控等方面的內容；其次介紹了時下常用的Node.js繫統架構開發運維過程，重點闡述了與GitLab相關自動化構建和運維等功能；然後闡述了當下流行的單點登錄繫統，從雲原生的角度講述如何定制、構建、部署和運維，形成了一個完整雲原生應用方面的商用案例；後從高校的視角來講述一個企業組織在雲原生架構轉型過程中所需要改革的要素和面臨的困難，有助於讀者從頂層架構來推進雲原生架構的應用。
致謝
感謝所有為雲原生開發、普及和推廣做出貢獻的朋友們，是你們研發和推廣了這麼優秀的技術和產品。
感謝我的同事吳慧韞和雲計算團隊，他們給了我鼓勵並提供了很多寶貴的建議。
感謝上海海事大學物流研究中心尤其是郝楊楊老師的熱忱幫助，是他們支持了我的實驗和相關活動。
感謝機械工業出版社的車忱編輯，在編寫本書的過程中始終支持我的寫作，他的鼓勵和幫助使得我順利完成全部書稿。
後感謝我的妻子梁璟旻，在工作之餘還要照顧孩子、做家務，讓我有時間有環境去思考寫作；也感謝我的寶貝女兒王穎，幫我整理部分書稿並錄入。
謹以此書獻給幫助過我的朋友們以及熱愛雲原生架構的朋友們！

王玉平