前言

第1章Docker容器基礎1

1.1什麼是容器技術1

1.1.1什麼是容器1

1.1.2容器技術的特點3

1.1.3容器的標準化3

1.1.4容器的主要應用場景4

1.2什麼是Docker5

1.2.1Docker簡介5

1.2.2Docker的組成架構7

1.3安裝Docker8

1.3.1安裝的前提條件8

1.3.2在CentOS 7.3上安裝Docker9

1.3.3在Windows 10 Pro上安裝Docker11

1.4Docker的基本用法11

1.4.1用容器啟動一個Nginx/MySQL/Redis服務12

1.4.2如何進入容器16

1.4.3如何停止、刪除容器17

1.5Docker鏡像的基本操作18

1.5.1獲取鏡像18

1.5.2列出鏡像20

1.5.3導出/導入鏡像22

1.5.4刪除本地鏡像23

1.5.5使用commit構建鏡像24

1.6用Dockerfile專業化定制鏡像26

1.6.1什麼是Dockerfile26

1.6.2常用的Dockerfile指令和語法27

1.7鏡像倉庫35

1.7.1共有倉庫35

1.7.2私有倉庫37

1.8存儲基本配置39

1.8.1什麼是數據卷39

1.8.2創建、掛載數據卷40

1.8.3共享、同步數據卷42

1.8.4備份、還原數據卷43

1.9網絡基本配置45

1.9.1網絡模型45

1.9.2Docker原生的網絡驅動47

1.9.3Docker網絡操作的基本命令48

1.10Docker API的基本介紹和使用方式53

1.10.1什麼是API53

1.10.2Docker API的種類54

1.10.3API使用前的準備55

1.10.4操作Docker API55

第2章Kubernetes基礎58

2.1什麼是容器雲58

2.1.1當前雲計算的發展58

2.1.2什麼是IaaS、PaaS和SaaS59

2.1.3容器雲介紹61

2.2什麼是Kubernetes62

2.2.1Kubernetes的基本介紹62

2.2.2Kubernetes的技術架構65

2.2.3Kubernetes解決了什麼69

2.3Kubernetes的基礎知識70

2.4深入理解Pod73

2.4.1什麼是Pod73

2.4.2Pod的內部機制74

2.4.3Pod的資源使用機制79

2.4.4Pod的基本操作命令80

2.5如何編寫Pod YAML文件81

2.5.1什麼是YAML文件81

2.5.2Pod YAML的參數定義82

2.6如何理解編排85

2.6.1通俗地理解編排85

2.6.2Kubernetes與編排86

2.7五種Kubernetes控制器88

2.7.1為什麼要有控制器88

2.7.2Kubernetes有哪些控制器89

2.8Kubernetes的網絡91

2.8.1虛擬化網絡基礎91

2.8.2Docker的網絡92

2.8.3Kubernetes網絡詳解92

2.9Kubernetes的存儲98

2.9.1存儲虛擬化介紹98

2.9.2Kubernetes存儲機制設計100

2.9.3Kubernetes CSI106

2.10Kubernetes的安全機制108

2.10.1節點側安全108

2.10.2Docker側安全109

2.10.3Kubernetes側安全110

2.10.4Kubernetes安全策略113

2.10.5更安全的Kata Containers116

2.10.6容器雲平臺安全的未來117

2.11Kubernetes監控117

2.11.1Pod的實時狀態數據117

2.11.2Pod的業務監控實現119

2.12Kubernetes單點搭建121

2.12.1安裝環境121

2.12.2初始化操作121

2.12.3master節點初始化操作123

2.12.4加入節點124

2.12.5master節點安裝進度124

2.12.6安裝flannel網絡插件125

2.12.7安裝calico網絡插件127

2.12.8搭建總結129

2.13Kubernetes高可用搭建130

2.13.1安裝環境130

2.13.2初始化操作131

2.13.3master節點初始化操作132

2.13.4加入其他master節點133

2.13.5加入節點134

2.13.6master節點安裝進度134

2.13.7master節點安裝flannel網絡插件135

2.13.8master節點安裝calico網絡插件138

2.13.9搭建總結140

2.14Kubernetes儀表板可視化141

2.14.1私鑰、證書簽名和secret生成141

2.14.2部署儀表板142

2.14.3登錄儀表板146

2.15Kubernetes的API與源碼147

2.15.1Kubernetes的版本環境147

2.15.2認證方式147

2.15.3訪問測試148

2.15.4API示例149

2.15.5代碼解析155

2.15.6主要功能介紹158

第3章騰訊雲TKE產品介紹184

3.1產品介紹184

3.1.1騰訊雲TKE名詞解釋185

3.1.2Docker鏡像名詞解釋186

3.1.3快速創建容器應用流程187

3.1.4基於騰訊雲TKE的業務交付187

3.2騰訊雲TKE產品架構188

3.3騰訊雲TKE產品功能189

3.3.1集群管理189

3.3.2應用管理190

3.3.3服務管理190

3.3.4配置項管理191

3.3.5鏡像管理191

3.4騰訊雲TKE產品優勢192

3.4.1騰訊雲TKE與自建容器服務對比192

3.4.2周邊資源對比193

3.5騰訊雲TKE網絡193

3.5.1什麼是私有網絡193

3.5.2GlobalRouter194

3.5.3VPC-CNI197

3.6騰訊雲TKE與自建Kubernetes集群201

3.6.1集群安裝和升級201

3.6.2集群網絡201

3.6.3存儲202

3.6.4負載均衡器202

3.6.5鏡像倉庫202

3.6.6集群運維及技術支持202

3.6.7資金及人力成本203

第4章騰訊雲TKE標準化操作204

4.1容器應用日志輸出標準204

4.2容器日志采集205

4.2.1容器日志分類205

4.2.2容器日志采集類型206

4.3制作基礎鏡像207

4.4Dockerfile編寫規範212

4.5容器業務類型214

4.5.1騰訊雲TKE集群類型214

4.5.2節點類型215

4.5.3工作負載選型215

4.5.4業務StorageClass類型216

4.5.5JVM內存限制217

4.5.6業務選型總結217

4.6騰訊雲TKE平臺使用規範218

第5章騰訊雲TKE應用案例219

5.1騰訊雲Docker鏡像倉庫授權連接GitLab219

5.1.1鏡像倉庫開通219

5.1.2源代碼授權221

5.2無狀態服務部署WordPress應用224

5.2.1Nginx和PHP基礎鏡像上傳至騰訊雲TKE鏡像倉庫224

5.2.2驗證鏡像推送成功226

5.2.3將Dockerfile上傳至GitLab226

5.2.4基於Dockerfile生成業務鏡像228

5.2.5構建鏡像產生的日志說明230

5.2.6業務鏡像生成驗證231

5.2.7創建MySQL安全組232

5.2.8創建MySQL數據庫233

5.2.9創建WordPress數據庫237

5.2.10部署WordPress容器網站服務239

5.3無狀態服務部署Java應用249

5.4有狀態服務部署MySQL應用252

5.5Job任務型服務：Perl運算260

5.6CronJob定時任務：echo定時應用264

5.7DaemonSet守護任務：fluentd應用268

5.8TKE Helm部署WordPress271

5.8.1Helm架構272

5.8.2開通TKE Helm272

5.8.3Helm部署WordPress274

5.8.4WordPress Chart部署信息275

5.8.5訪問驗證277

5.9Jenkins在TKE外網的架構及實現278

5.9.1Jenkins持續集成278

5.9.2Jenkins在TKE平臺架構中的應用279

5.9.3部署環境280

5.9.4TKE集群側配置280

5.9.5Jenkins側配置283

5.9.6slave Pod構建配置292

5.9.7構建測試296

5.9.8自動化構建發布300

5.9.9Jenkins批量構建配置307

5.10部署案例之ELK308

5.11容器日志的三種采集配置方式312

5.12藍綠部署328

5.13灰度發布331

5.14部署JMeter壓測工具336

5.15部署Prometheus監控341

5.16部署Ingress kong網關347

5.17部署Istio351

5.18搭建Harbor倉庫358

5.18.1Harbor核心組件及部署環境358

5.18.2非Harbor側配置359

5.18.3Harbor側配置360

第6章騰訊雲TKE運維和排障369

6.1容器服務高危操作369

6.2WordPress容器化業務操作排錯總結371

6.3騰訊雲TKE排障之節點與網絡異常372

6.4騰訊雲TKE排障之Helm與鏡像倉庫375

6.5騰訊雲TKE排障之Service和Ingress異常376

6.6騰訊雲TKE排障之Pod異常382

6.7騰訊雲TKE排障之數據卷異常384

6.8騰訊雲TKE排障之控制臺和監控異常384

6.9騰訊雲TKE健康檢查385

6.9.1腳本功能及使用385

6.9.2自助健康檢查387

第7章騰訊雲TKE經典實踐案例390

7.1騰訊雲TKE應用跨區高可用部署方案（一）390

7.1.1高可用部署架構390

7.1.2使用騰訊雲TKE進行高可用部署391

7.2騰訊雲TKE應用跨區高可用部署方案（二）402

7.2.1使用Pod親和性實現跨可用區部署403

7.2.2部署原理分析408

7.3騰訊自研業務上雲：優化Kubernetes集群負載的技術方案探討409

7.4騰訊IEG遊戲營銷活動在騰訊雲TKE中的實踐415

7.5基於騰訊雲TKE的大規模強化學習實踐421

7.5.1項目挑戰421

7.5.2訓練架構421

7.5.3業務需求422

7.5.4基於騰訊雲TKE的大規模分布式強化學習解決方案422

7.5.5創新性424

7.5.6使用騰訊雲TKE帶來的價值424

7.5.7遇到的問題426

7.6雲智天樞AI中臺在騰訊雲TKE中的實踐427

7.6.1雲智天樞平臺架構427

7.6.2各核心窗口的架構設計429

7.7某視頻公司基於騰訊雲TKE的微服務實踐434

7.7.1Spring Cloud微服務架構介紹434

7.7.2Spring Cloud與Kubernetes的優勢互補436

7.7.3業務部署模式438

7.7.4未來規劃439

為什麼要寫這本書

這是一個技術井噴的時代，人工智能（AI）、大數據（Big data）、雲計算（Cloud）三大方向組成的ABC讓每一位IT人都踔厲風發，一往無前。

近幾年，容器技術非常火爆，且日趨成熟，眾多企業慢慢開始容器化建設，邁向雲原生。此外，公有雲也逐漸被各大、中、小企業所接受，大家紛紛選擇上雲，享受雲帶來的便利。但是雲廠商的產品相對黑盒，有些上雲方式和解決方案不容易獲取，部分中小客戶得不到專業架構師的指導，導致在上雲過程中走了很多不必要的彎路。因此，為了加深中小客戶對公有雲產品的了解，傳授給他們更多專業的上雲方式，是很有必要的。

我們通過這本書，把公有雲容器化的經驗總結出來，分享給打算上雲或者即將上雲的朋友。本書以國內大型公有雲—騰訊雲TKE容器為例，在普及開源容器知識的基礎上，結合多種標準上雲方式和豐富的案例，全方位講解上雲容器化的一些方法。

讀者對像

公有雲接口負責人

雲技術支持工程師

雲研發工程師

雲售前、售中架構師

運維工程師、運維開發工程師

高等院校相關專業師生

本書特色

本書是國內本專門講解知名公有雲產品標準化使用的書。

通俗地講解Docker和Kubernetes技術。

幫助中小企業上雲用戶學習正確的雲上容器化方式。

如何閱讀本書

本書共7章，每一章都是我們團隊雲上容器化落地的經驗總結。在公有雲日漸成熟的今天，雲上容器產品也逐漸功能齊全、穩定高效，可以減少相關人員日常繁雜的運維工作，降低IT成本。上雲是企業當下非常正確的選擇。在本書裡，我們會從基本的容器概念講起，通過講解Docker、Kubernetes、騰訊雲TKE、實踐案例等內容，帶領讀者一步步地走進高效、低成本的雲上容器世界。

第1章Docker容器基礎

學習容器通常以了解Docker為起點。第1章從基本的容器概念講起，對Docker的由來、安裝、使用、鏡像、存儲、網絡、API等知識進行講解，配合大量的案例實操輔助理解，希望讀者能夠嘗試動手操作完成學習。

第2章Kubernetes基礎

容器技術火了之後，人們一直想找一個平臺來有效地管理它。Google很早就預見到了容器的發展前景，因此迅速將其容器編排引擎開源，取名為Kubernetes（2015年發布了Kubernetes 1.0版本）。這個開源項目解決了容器資源的管理調度問題，整個IT界為之瘋狂。不學Kubernetes，就很可能錯失與IT技術一起發展的機會。第2章和第1章一樣，將從基礎概念講起，帶領讀者從使用、搭建、網絡、存儲、安全等方面全方位學習Kubernetes。

第3章騰訊雲TKE產品介紹

若容器業務使用自建的Kubernetes繫統，首先要對Kubernetes和Docker進行大量二次開發，其次需要全面考慮容器業務的日志、存儲、監控等解決方案。我們既然選擇了上雲，那麼在掌握了開源知識的同時，也要掌握雲上產品側的特性和正確的使用方法，這樣纔能順利地使用雲上產品快速部署我們的業務。第3章將分別從產品架構、功能、優勢、成本等方面介紹騰訊雲TKE產品。

第4章騰訊雲TKE標準化操作

隻有容器標準化做得好，我們纔能更好地去管理容器業務，特別是對於大規模復雜的業務場景。第4章主要從騰訊雲TKE容器日志、鏡像制作、Dockerfile、平臺使用規範等方面講解容器標準化操作。

第5章騰訊雲TKE應用案例

第5章結合幾種典型的工作負載類型和日志應用、監控應用等案例來具體講解騰訊雲TKE的使用。

第6章騰訊雲TKE運維和排障

在生產環境中，容器化應用若出現容器業務故障，輕則影響業務訪問，重則影響公司收入和口碑。雲上環境也不能保證100%穩定，當出現一些常見故障時，我們在等待雲服務技術支持的同時，應盡量控制風險，快速定位問題所在，將損失降到。第6章將介紹常見運維排障方式。

第7章騰訊雲TKE經典實踐案例

按本書介紹的方法一步步運行，就可以對業務進行容器化上雲操作。第7章將分享幾個經典案例，以助力讀者完成大規模業務場景的容器化落地。

勘誤和支持

由於作者水平有限，編寫時間倉促，書中難免會出現一些錯誤或者不準確的地方，懇請讀者批評指正。為此，我們特意創建了一個在線支持QQ群，閱讀本書的朋友可以加入QQ群578717177交流探討。書中的全部配置文件和代碼除可以從華章網站www.hzbook.com下載外，還可以在本QQ群的群文件中下載。各位讀者若發現相關錯誤和有相關建議，也可以在以下在線文檔填寫：https://docs.qq.com/sheet/DU3R2c1ZhbnFDY0Jw?c=E2A0A0。

勘誤反饋表網站詳情二維碼如下：

致謝

首先感謝以下朋友和同事：馬凌鑫、王龍、楊澤華、王濤、安新海、肖華源、黃文纔、陳勇、陳鵬、張峻。他們為本書的編寫提供了很多幫助，貢獻了自己的力量。非常感謝各位技術道上朋友的支持，沒有你們支持，本書也不可能順利完成。

感謝機械工業出版社華章公司的編輯楊福川和韓蕊，他們始終支持著我們，鼓勵、幫助、引導我們順利完成全部書稿。

邱寶

我們已經步入雲原生時代，隨著容器技術生態的不斷完善，各大公有雲廠商都已構建起自己的基於Kubernetes的容器管理服務，極大降低了企業IT上雲以及將業務容器化的難度和復雜度，本書正是一群專業雲架構師在此方面的經驗積累和高度總結，並提供了大量的案例分享，是雲原生時代不可多得的一本實戰經典好書。
——趙成七牛雲技術總監

認識寶哥多年，線上到線下交流過多次，對寶哥的印像是喜歡折騰技術，對技術有執念，無論是研究OpenStack，還是ELK，都要徹底研究清楚，並且喜歡分享。本書的行文風趣幽默，通俗易懂，讓讀者在不知不覺中學習了容器技術。另外，如果你正在思考雲上如何容器化，本書是*。

——肖力新鈦雲服技術副總裁/雲技術社區創始人

本書由淺入深，循序漸進，兼具通俗與專業，適合不同崗位的讀者。對於有技術追求的銷售，前半部分足以幫助你構成完整的銷售邏輯；對於需要理解容器精髓的售前，看至中後部分也應該會頗有收獲；對於運維工程師，後面部分的內容可以顯著提高實戰能力，少走彎路。總之，這本書值得所有關注容器技術和應用的讀者閱讀和收藏。

——袁僑協軟科技（流量分析、性能監控、流量回溯）創始人兼CEO

隨著物聯網、人工智能、大數據與雲計算的進一步發展和融合，大量中小企業使用公有雲已成必然趨勢，掌握公有雲應用技術也逐步成為IT運維相關人員的必修課。本書從*基本的容器概念講起，依次講解了Docker、Kubernetes等核心技術，以及TKE的標準化操作、應用案例、經典實戰案例和工作中會經常遇到的運維故障，希望帶領讀者輕松掌握駕馭公有雲的本領，從而實現加薪升職。

——老男孩 老男孩教育創始人