云原生應(yīng)用開發(fā)與部署的最佳實踐培訓(xùn)課件匯報人：2024-01-01CATALOGUE目錄云原生概述與基礎(chǔ)云原生應(yīng)用開發(fā)實踐云原生應(yīng)用部署與管理安全性保障與最佳實踐性能優(yōu)化與可靠性提升實戰(zhàn)案例分享與經(jīng)驗總結(jié)云原生概述與基礎(chǔ)01云原生是一種利用云計算交付模型的優(yōu)勢來構(gòu)建和運行應(yīng)用程序的方法。它強調(diào)應(yīng)用程序的可靠性、彈性、安全性和可維護性，并通過自動化和持續(xù)集成/持續(xù)部署（CI/CD）實踐來實現(xiàn)快速迭代和響應(yīng)變化。定義云原生起源于云計算和容器技術(shù)的興起，隨著DevOps、微服務(wù)架構(gòu)和容器編排等技術(shù)的不斷發(fā)展，云原生逐漸成為一種主流的應(yīng)用開發(fā)和部署方式。發(fā)展歷程云原生定義及發(fā)展歷程容器技術(shù)容器是一種輕量級的虛擬化技術(shù)，它允許開發(fā)者將應(yīng)用程序及其依賴項打包到一個可移植的容器中，并在任何Docker環(huán)境中一致地運行。Docker基礎(chǔ)Docker是一個開源的容器化平臺，它提供了構(gòu)建、運行和管理容器的工具。通過Docker，開發(fā)者可以輕松地創(chuàng)建、部署和運行應(yīng)用程序，實現(xiàn)快速迭代和持續(xù)集成/持續(xù)部署。容器技術(shù)與Docker基礎(chǔ)核心概念Kubernetes是一個開源的容器編排系統(tǒng)，用于自動化容器化應(yīng)用程序的部署、擴展和管理。它的核心概念包括節(jié)點（Node）、集群（Cluster）、服務(wù)（Service）、控制器（Controller）等。架構(gòu)Kubernetes架構(gòu)包括Master節(jié)點和Worker節(jié)點。Master節(jié)點負責(zé)管理和控制集群，包括API服務(wù)器、調(diào)度器、控制器管理器等組件；Worker節(jié)點負責(zé)運行容器化應(yīng)用程序，包括kubelet、kube-proxy等組件。Kubernetes核心概念及架構(gòu)云原生應(yīng)用開發(fā)實踐02根據(jù)業(yè)務(wù)領(lǐng)域和功能需求，將應(yīng)用拆分為多個獨立的微服務(wù)，每個服務(wù)負責(zé)特定的業(yè)務(wù)功能。服務(wù)拆分與定義API設(shè)計與實現(xiàn)數(shù)據(jù)一致性保障定義服務(wù)間的通信協(xié)議和接口規(guī)范，確保服務(wù)間的通信穩(wěn)定可靠。通過分布式事務(wù)、事件驅(qū)動等方式，保障微服務(wù)架構(gòu)下的數(shù)據(jù)一致性。030201微服務(wù)架構(gòu)設(shè)計與實現(xiàn)將應(yīng)用及其依賴項打包成容器鏡像，以便在容器平臺上運行和管理。容器化改造通過減小鏡像體積、提高鏡像構(gòu)建速度等方式，優(yōu)化容器鏡像的性能和效率。鏡像優(yōu)化使用Kubernetes等容器編排工具，實現(xiàn)容器的自動部署、擴展和管理。容器編排與調(diào)度容器化改造與優(yōu)化策略

自動化構(gòu)建與持續(xù)集成/持續(xù)部署(CI/CD)自動化構(gòu)建通過自動化工具鏈，實現(xiàn)代碼的自動編譯、測試和打包，提高開發(fā)效率。持續(xù)集成頻繁地將代碼集成到主干，通過自動化測試驗證集成結(jié)果，確保代碼質(zhì)量。持續(xù)部署將經(jīng)過測試的代碼自動部署到生產(chǎn)環(huán)境，實現(xiàn)應(yīng)用的快速迭代和更新。云原生應(yīng)用部署與管理03根據(jù)業(yè)務(wù)需求設(shè)計高可用、高性能的Kubernetes集群架構(gòu)，包括控制平面和數(shù)據(jù)平面的規(guī)劃。集群架構(gòu)設(shè)計選擇合適的云服務(wù)商和實例類型，配置節(jié)點網(wǎng)絡(luò)、存儲和安全等，以滿足應(yīng)用部署和運行需求。節(jié)點選擇與配置使用kubeadm等工具進行集群初始化，配置網(wǎng)絡(luò)插件、存儲插件等，實現(xiàn)集群基本功能。集群初始化與配置Kubernetes集群規(guī)劃及部署調(diào)度策略配置根據(jù)應(yīng)用特性和資源需求，配置合適的調(diào)度策略，如親和性、反親和性、資源限制等。編排工具選擇使用Helm、Kustomize等編排工具，實現(xiàn)應(yīng)用的快速部署和版本管理。多集群管理實現(xiàn)跨多個Kubernetes集群的應(yīng)用編排與調(diào)度，提高資源利用率和故障恢復(fù)能力。應(yīng)用編排與調(diào)度策略123使用HorizontalPodAutoscaler（HPA）實現(xiàn)Pod水平自動伸縮，根據(jù)CPU、內(nèi)存等指標(biāo)動態(tài)調(diào)整Pod數(shù)量。HPA配置與使用使用VerticalPodAutoscaler（VPA）實現(xiàn)Pod垂直自動伸縮，根據(jù)資源需求動態(tài)調(diào)整Pod資源配額。VPA配置與使用使用Prometheus等監(jiān)控工具對集群和應(yīng)用資源進行實時監(jiān)控和告警，及時發(fā)現(xiàn)并處理資源瓶頸和性能問題。資源監(jiān)控與告警彈性伸縮與資源動態(tài)管理安全性保障與最佳實踐04通過限制容器權(quán)限、使用安全基線等方式防止容器逃逸。容器逃逸風(fēng)險確保只從受信任的源獲取鏡像，并對鏡像進行安全掃描和簽名驗證。鏡像安全風(fēng)險利用Kubernetes的網(wǎng)絡(luò)策略功能，實現(xiàn)容器間和Pod間的網(wǎng)絡(luò)訪問控制。網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險容器安全挑戰(zhàn)及解決方案認證與授權(quán)啟用RBAC（基于角色的訪問控制）來管理用戶權(quán)限，確保只有授權(quán)用戶才能訪問集群資源。審計與監(jiān)控配置審計日志記錄所有集群活動，以便進行安全分析和調(diào)查。最小權(quán)限原則為每個Pod或服務(wù)分配所需的最小權(quán)限，避免權(quán)限濫用。Kubernetes安全加固策略監(jiān)控策略01使用Prometheus等監(jiān)控工具收集和分析容器和Kubernetes集群的性能指標(biāo)。日志管理02配置集中化日志管理，如使用ELK（Elasticsearch、Logstash和Kibana）堆棧進行日志的收集、存儲和分析。故障排查03利用kubectl等命令行工具進行故障排查，查看Pod狀態(tài)、日志和事件等信息。同時，結(jié)合監(jiān)控數(shù)據(jù)和日志信息進行綜合分析，快速定位問題并采取相應(yīng)的解決措施。監(jiān)控、日志與故障排查技巧性能優(yōu)化與可靠性提升05容器鏡像優(yōu)化通過減小鏡像體積、選擇輕量級基礎(chǔ)鏡像、使用多階段構(gòu)建等方式，提高容器啟動速度和資源利用率。容器資源限制為容器設(shè)置合理的CPU、內(nèi)存等資源限制，避免資源爭用和性能下降。容器網(wǎng)絡(luò)調(diào)優(yōu)優(yōu)化容器網(wǎng)絡(luò)配置，減少網(wǎng)絡(luò)延遲和丟包，提高應(yīng)用性能。容器性能調(diào)優(yōu)指南03數(shù)據(jù)持久化存儲使用持久化存儲卷（PV）和持久化存儲卷申請（PVC）機制，確保數(shù)據(jù)在容器重啟或遷移時不會丟失。01集群架構(gòu)設(shè)計設(shè)計高可用、可擴展的Kubernetes集群架構(gòu)，包括控制平面和數(shù)據(jù)平面的高可用方案。02節(jié)點故障恢復(fù)實現(xiàn)節(jié)點故障自動檢測和恢復(fù)機制，確保集群在節(jié)點故障時仍能正常運行。Kubernetes高可用集群搭建定期備份關(guān)鍵數(shù)據(jù)和應(yīng)用配置，以便在發(fā)生故障時能夠快速恢復(fù)。數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)實現(xiàn)應(yīng)用的故障轉(zhuǎn)移機制，如使用Kubernetes的滾動更新和藍綠部署等策略，確保應(yīng)用在發(fā)生故障時能夠平滑切換至備用實例。故障轉(zhuǎn)移與容災(zāi)建立全面的監(jiān)控和告警體系，實時監(jiān)測應(yīng)用性能和集群狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)并處理潛在問題。監(jiān)控與告警災(zāi)備恢復(fù)與故障轉(zhuǎn)移機制實戰(zhàn)案例分享與經(jīng)驗總結(jié)06金融行業(yè)案例分享制造業(yè)企業(yè)在云原生應(yīng)用開發(fā)與部署方面的經(jīng)驗，包括工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、智能制造等領(lǐng)域的實踐。制造業(yè)案例互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)案例剖析互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)在云原生技術(shù)方面的創(chuàng)新應(yīng)用，如大規(guī)模分布式系統(tǒng)、高可用架構(gòu)、自動化運維等。介紹金融行業(yè)在云原生應(yīng)用方面的實踐，如分布式架構(gòu)、微服務(wù)化、容器化等，并分析其面臨的挑戰(zhàn)和解決方案。典型行業(yè)案例剖析開發(fā)流程優(yōu)化介紹如何優(yōu)化云原生應(yīng)用的開發(fā)流程，提高開發(fā)效率和質(zhì)量，包括持續(xù)集成、持續(xù)交付、自動化測試等方面的實踐。運維管理實踐分享企業(yè)級云原生應(yīng)用在運維管理方面的實踐，包括容器編排、自動化運維、監(jiān)控告警等方面的經(jīng)驗。架構(gòu)設(shè)計經(jīng)驗分享企業(yè)級云原生應(yīng)用在架構(gòu)設(shè)計方面的經(jīng)驗，包括微服務(wù)劃分、服務(wù)治理、負載均衡等方面的實踐。企業(yè)級云原生應(yīng)用開發(fā)經(jīng)驗分享分析云原生技術(shù)的發(fā)展趨勢，包括下一代容器技術(shù)、Se