Kubernetes容器技術(shù)項(xiàng)目教程 教學(xué)大綱

Kubernetes容器技術(shù)項(xiàng)目教程教學(xué)大綱課程編號(hào)：學(xué)分：5學(xué)分學(xué)時(shí)：82學(xué)時(shí)先修課程：《docker容器管理與應(yīng)用》后續(xù)課程：《公有云運(yùn)維技術(shù)》適用專業(yè)：云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能、軟件應(yīng)用、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)開課部門：信息工程系一、課程的性質(zhì)與目標(biāo)《Kubernetes容器技術(shù)》是面向計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)的一門專業(yè)課，涉及內(nèi)容有Kubernetes集群安裝、使用kubectl命令編排容器、使用Yaml腳本編排容器、容器健康性檢查、調(diào)度容器、存儲(chǔ)卷、RBAC認(rèn)證授權(quán)、自動(dòng)化運(yùn)維等內(nèi)容。通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠掌握Kubernetes集群編排容器的主要技術(shù)，達(dá)到企業(yè)中級(jí)運(yùn)維工程師的技能水平。二、課程的主要內(nèi)容及基本要求項(xiàng)目一部署Kubernetes集群（8學(xué)時(shí)）[知識(shí)點(diǎn)]掌握Kubernetes集群的功能掌握kubernetes集群的組件掌握部署kubernetes單master集群的方法步驟掌握部署kubernetes多master集群的方法步驟[重點(diǎn)]安裝部署單master集群安裝部署多master高可用集群[基本要求]能夠獨(dú)立完成單master和多master集群的配置能夠解決配置中出現(xiàn)的問題項(xiàng)目二使用Kubectl命令部署服務(wù)（4學(xué)時(shí)）[知識(shí)點(diǎn)]Pod和容器的關(guān)系Pod與控制器的關(guān)系使用kubectl命令運(yùn)維pod資源使用kubectl命令運(yùn)維deployment控制器[重點(diǎn)]使用kubectl命令創(chuàng)建pod資源，部署容器應(yīng)用。使用kubectl命令創(chuàng)建deployment控制器，部署容器應(yīng)用[基本要求]掌握pod和deployment的區(qū)別和關(guān)系熟練使用kubectl命令部署應(yīng)用項(xiàng)目3編寫Yaml腳本部署服務(wù)（8學(xué)時(shí)）[知識(shí)點(diǎn)]掌握使用Yaml腳本和kubectl命令構(gòu)建服務(wù)的區(qū)別掌握編寫Yaml腳本構(gòu)建資源的語法掌握編寫Yaml腳本創(chuàng)建Pod、Deployment控制器、Service的方法掌握通過Yaml腳本創(chuàng)建和刪除資源的方法[重點(diǎn)]Yaml腳本的語法編寫Yaml腳本的方法編寫Deployment控制器腳本編寫Service服務(wù)發(fā)現(xiàn)腳本[基本要求]會(huì)使用Yaml腳本創(chuàng)建Deployment控制器會(huì)使用Yaml腳本創(chuàng)建Service服務(wù)發(fā)現(xiàn)項(xiàng)目4探測Pod健康性（8學(xué)時(shí)）[知識(shí)點(diǎn)]理解探測Pod健康性的重要性使用Exec執(zhí)行命令探測進(jìn)行l(wèi)ivenessProbe探測使用HttpGet方式探測進(jìn)行l(wèi)ivenessProbe探測readinessProbe探針和livenessProbe的區(qū)別[重點(diǎn)]使用Exec執(zhí)行命令進(jìn)行l(wèi)ivenessProbe探測使用HttpGet進(jìn)行l(wèi)ivenessProbe探測使用readinessProbe只讀性探針[基本要求]熟練編寫livenessProbe探針腳本熟練編寫readinessProbe探針腳本項(xiàng)目5調(diào)度Pod（12學(xué)時(shí)）[知識(shí)點(diǎn)]掌握調(diào)度器的工作方法掌握nodeName調(diào)度到指定節(jié)點(diǎn)的方法掌握nodeSelector調(diào)度到指定節(jié)點(diǎn)的方法理解親和性調(diào)度的含義掌握節(jié)點(diǎn)親和性調(diào)度的方法掌握Pod親和性調(diào)度的方法理解污點(diǎn)和容忍度掌握使用污點(diǎn)調(diào)度的方法掌握使用容忍度調(diào)度的方法[重點(diǎn)]指定節(jié)點(diǎn)調(diào)度親和性調(diào)度污點(diǎn)和容忍度[基本要求]能夠調(diào)度pod到指定節(jié)點(diǎn)能夠使用節(jié)點(diǎn)親和性和Pod親和性調(diào)度Pod能夠使用污點(diǎn)和容忍度調(diào)度Pod項(xiàng)目6使用存儲(chǔ)卷（10學(xué)時(shí)）[知識(shí)點(diǎn)]掌握存儲(chǔ)卷的作用使用EmptyDir與HostPath本地存儲(chǔ)卷使用ConfigMap與Secret存儲(chǔ)卷使用NFS存儲(chǔ)卷PV持久卷[重點(diǎn)]創(chuàng)建pv持久卷創(chuàng)建和調(diào)用PVC存儲(chǔ)卷請求[基本要求]創(chuàng)建NFS存儲(chǔ)卷創(chuàng)建使用pv和pvc項(xiàng)目7部署StatefulSet有狀態(tài)服務(wù)（6學(xué)時(shí)）[知識(shí)點(diǎn)]理解有狀態(tài)服務(wù)創(chuàng)建有狀態(tài)服務(wù)存儲(chǔ)創(chuàng)建有狀態(tài)服務(wù)域名部署Mysql有狀態(tài)服務(wù)[重點(diǎn)]有狀態(tài)服務(wù)和無狀態(tài)服務(wù)的區(qū)別部署有狀態(tài)服務(wù)[基本要求]會(huì)部署Web有狀態(tài)服務(wù)會(huì)部署Mysql有狀態(tài)服務(wù)項(xiàng)目8部署Ingress七層訪問服務(wù)（6學(xué)時(shí)）[知識(shí)點(diǎn)]理解Ingress的作用部署Ingress-Nginx控制器實(shí)現(xiàn)http訪問配置https實(shí)現(xiàn)安全訪問基于目錄訪問發(fā)布多站點(diǎn)基于域名訪問發(fā)布多站點(diǎn)[重點(diǎn)]創(chuàng)建Ingress七層訪問服務(wù)實(shí)現(xiàn)https訪問配置目錄訪問發(fā)布多站點(diǎn)配置基于域名訪問發(fā)布多站點(diǎn)[基本要求]會(huì)配置Ingress實(shí)現(xiàn)7層訪問服務(wù)會(huì)配置Https訪問會(huì)配置基于目錄和域名訪問的多站點(diǎn)服務(wù)項(xiàng)目9基于RBAC配置認(rèn)證授權(quán)（6學(xué)時(shí)）[知識(shí)點(diǎn)]理解RBAC角色權(quán)限控制安裝登陸DashBoard圖像化界面程序配置應(yīng)用ServiceAccount用戶配置UserAccount用戶認(rèn)證使用RBAC給UserAccount用戶授權(quán)[重點(diǎn)]ServiceAccount用戶授權(quán)UserAccount用戶認(rèn)證[基本要求]會(huì)配置ServiceAccount用戶認(rèn)證授權(quán)會(huì)配置RBAC給UserAccount用戶授權(quán)項(xiàng)目10基于Kubernetes構(gòu)建企業(yè)級(jí)devOps云平臺(tái)（12學(xué)時(shí)）[知識(shí)點(diǎn)]理解devOps功能安裝部署Jenkins持續(xù)化集成工具安裝配置GitLab代碼倉庫安裝配置Harbor鏡像倉庫編寫Pipeline基礎(chǔ)腳本[重點(diǎn)]使用gitLab推送代碼到代碼倉庫使用Harbor鏡像倉庫存儲(chǔ)鏡像拉取鏡像倉庫編寫Pipeline部署服務(wù)到kubernetes集群[基本要求]搭建devOps云平臺(tái)通過devOps云平臺(tái)實(shí)現(xiàn)CI/CD自動(dòng)化運(yùn)維三、學(xué)時(shí)分配項(xiàng)目1部署Kubernetes集群任務(wù)1.1部署單Master集群4任務(wù)1.2部署多Master高可用集群4項(xiàng)目2使用Kubectl命令部署服務(wù)任務(wù)2.1使用命令創(chuàng)建Deployment控制器2任務(wù)2.2創(chuàng)建Service服務(wù)發(fā)現(xiàn)2項(xiàng)目3編寫Yaml腳本部署服務(wù)任務(wù)3.1編寫Yaml腳本創(chuàng)建Deployment控制器4任務(wù)3.2編寫Yaml創(chuàng)建任務(wù)守護(hù)型控制器4項(xiàng)目4探測Pod健康性任務(wù)4.1使用livenessProbe探測Pod4任務(wù)4.2使用readinessProbe探測Pod4項(xiàng)目5調(diào)度Pod任務(wù)5.1調(diào)度Pod到指定節(jié)點(diǎn)4任務(wù)5.2使用親和性調(diào)度4任務(wù)5.3使用污點(diǎn)與容忍度調(diào)度4項(xiàng)目6使用存儲(chǔ)卷任務(wù)6.1使用基本存儲(chǔ)卷2任務(wù)6.2使用PV和PVC4任務(wù)6.3部署動(dòng)態(tài)Web集群應(yīng)用4項(xiàng)目7部署StatefulSet有狀態(tài)服務(wù)任務(wù)7.1部署Web有狀態(tài)服務(wù)2任務(wù)7.2部署Mysql有狀態(tài)服務(wù)4項(xiàng)目8部署Ingress七層訪問服務(wù)任務(wù)8.1部署Ingress服務(wù)4任務(wù)8.2配置虛擬主機(jī)2項(xiàng)目9基于RBAC配置認(rèn)證授權(quán)任務(wù)9.1配置ServiceAccount認(rèn)證授權(quán)4任務(wù)9.2配置UserAccount認(rèn)證授權(quán)4項(xiàng)目10基于Kubernetes構(gòu)建企業(yè)級(jí)devOps云平臺(tái)任務(wù)10.1安裝部署devOps工具6任務(wù)10.2配置持續(xù)集成與持續(xù)交付6合計(jì)82四、考核模式與成績評定辦法本課程為考試課程，期末考試采用百分制的閉卷考試模式。學(xué)生的考試成績由平時(shí)成績（30%）和期末考試（70%）組成，其中，平時(shí)成績包括出勤（5%）、作業(yè)（5%）、實(shí)驗(yàn)和上機(jī)成績