Kubernetes实战

Docker的流行激活了一直不温不火的PaaS，随之而来的是各类Micro-PaaS的出现，Kubernetes是其中拥有代表性的一员，它是Google多年大规模容器管理技术的开源版本。越来越多的企业被迫面对互联网规模所带来的各类难题，而Kubernetes以其很好的理念和设计正在逐步形成新的技术标准，对于任何领域的运营总监、架构师和软件工程师来说，都是一个不错的突破机会。本书以理论加实战的模式，结合大量案例由浅入深地讲解了Kubernetes的各个方面，包括平台架构、基础核心功能、网络、安全和资源管理以及整个生态系统的组成，旨在帮助读者全面深入地掌握Kubernetes+Docker的底层技术堆栈。

吴龙辉，网宿科技云计算架构师，负责云平台的设计和研发工作。活跃于CloudFoundry、Docker、Kubernetes等开源社区，致力于云计算PaaS的研究，拥有丰富的云计算实践经验。

第1部分Kubernetes基础篇
第1章Kubernetes介绍2
1.1为什么会有Kubernetes2
1.1.1云计算大潮2
1.1.2不温不火的PaaS5
1.1.3Docker的逆袭5
1.2Kubernetes是什么7
1.3Kubernetes的发展历史8
1.4Kubernetes的核心概念9
1.4.1Pod9
1.4.2ReplicationController9
1.4.3Service9
1.4.4Label9
1.4.5Node9
第2章Kubernetes的架构和部署10
2.1Kubernetes的架构和组件10
2.2部署Kubernetes13
2.2.1环境准备14
2.2.2运行Etcd15
2.2.3获取Kubernetes发布包16
2.2.4运行KubernetesMaster组件16
2.2.5运行KubernetesNode组件17
2.2.6查询Kubernetes的健康状态18
2.2.7创建Kubernetes覆盖网络19
2.3安装Kubernetes扩展插件22
2.3.1安装ClusterDNS23
2.3.2安装ClusterMonitoring28
2.3.3安装ClusterLogging36
2.3.4安装KubeUI43
第3章Kubernetes快速入门46
3.1示例应用Guestbook46
3.2准备工作47
3.3运行Redis48
3.3.1创建RedisMasterPod48
3.3.2创建RedisMasterService49
3.3.3创建RedisSlavePod51
3.3.4创建RedisSlaveService53
3.4运行Frontend54
3.4.1创建FrontendPod54
3.4.2创建FrontendService57
3.5设置Guestbook外网访问57
3.6清理Guestbook59
第4章Pod60
4.1国际惯例的HelloWorld60
4.2Pod的基本操作62
4.2.1创建Pod62
4.2.2查询Pod62
4.2.3删除Pod65
4.2.4更新Pod65
4.3Pod与容器65
4.3.1镜像66
4.3.2启动命令69
4.3.3环境变量70
4.3.4端口72
4.3.5数据持久化和共享73
4.4Pod的网络74
4.5Pod的重启策略75
4.6Pod的状态和生命周期77
4.6.1容器状态77
4.6.2Pod的生命周期阶段78
4.6.3生命周期回调函数79
4.7自定义检查Pod81
4.7.1Pod的健康检查83
4.7.2Pod的准备状况检查84
4.8调度Pod85
4.9问题定位指南87
4.9.1事件查询88
4.9.2日志查询88
4.9.3Pod的临终遗言89
4.9.4远程连接容器90
第5章ReplicationController92
5.1持续运行的Pod92
5.2Pod模板94
5.3ReplicationController和Pod的关联96
5.4弹性伸缩99
5.5自动伸缩101
5.6滚动升级104
5.7Deployment107
5.8一次性任务的Pod112
第6章Service114
6.1Service代理Pod114
6.2Service的虚拟IP118
6.3服务代理119
6.4服务发现123
6.4.1环境变量124
6.4.2DNS125
6.5发布Service128
6.5.1NodePortService128
6.5.2LoadBalancerService129
6.5.3Ingress130
第7章数据卷134
7.1Kubernetes数据卷134
7.2本地数据卷135
7.2.1EmptyDir135
7.2.2HostPath136
7.3网络数据卷137
7.3.1NFS137
7.3.2iSCSI138
7.3.3GlusterFS140
7.3.4RBD（CephBlockDevice）141
7.3.5Flocker142
7.3.6AWSElasticBlockStore143
7.3.7GCEPersistentDisk144
7.4PersistentVolume和PersistentVolumeClaim145
7.4.1创建PersistentVolume147
7.4.2创建PersistentVolumeClaim149
7.5信息数据卷151
7.5.1Secret151
7.5.2DownwardAPI153
7.5.3GitRepo155
第8章访问KubernetesAPI157
8.1API对象与元数据157
8.2如何访问KubernetesAPI159
8.3使用命令行工具kubectl160
8.3.1配置Kubeconfig161
8.3.2Kubernetes操作163
8.3.3API对象操作164
8.3.4Pod操作168
8.3.5ReplicationController操作169
8.3.6Service操作170
第2部分Kubernetes高级篇
第9章Kubernetes网络172
9.1Docker网络模型172
9.2Kubernetes网络模型173
9.3容器间通信174
9.4Pod间通信176
9.4.1Flannel实现Kubernetes覆盖网络177
9.4.2使用OpenvSwitch实现Kubernetes覆盖网络180
9.5Service到Pod通信183
9.5.1Userspace模式184
9.5.2Iptables模式186
第10章Kubernetes安全189
10.1Kubernetes安全原则189
10.2KubernetesAPI的安全访问189
10.2.1HTTPS190
10.2.2认证与授权191
10.2.3准入控制AdmissionController194
10.3ServiceAccount195
10.3.1使用默认ServiceAccount196
10.3.2创建自定义ServiceAccount199
10.3.3ServiceAccount添加ImagePullSecret201
10.4容器安全202
10.4.1LinuxCapability202
10.4.2SELinux204
10.5多租户204
第11章Kubernetes资源管理206
11.1Kubernetes资源模型206
11.2资源请求和限制207
11.3LimitRange210
11.4ResourceQuota215
第12章管理和运维Kubernetes219
12.1DaemonPod219
12.1.1StaticPod219
12.1.2DaemonSet221
12.2Kubernetes的高可用性222
12.3平台监控224
12.3.1cAdvisor224
12.3.2Heapster228
12.4平台日志230
12.5垃圾清理234
12.5.1镜像清理235
12.5.2容器清理235
12.6Kubernetes的Web界面235
第3部分Kubernetes生态篇
第13章CoreOS240
13.1CoreOS介绍240
13.2CoreOS工具链241
13.2.1Etcd241
13.2.2Flannel241
13.2.3Rocket241
13.2.4Systemd241
13.2.5Fleet241
13.3CoreOS实践242
13.3.1安装CoreOS242
13.3.2使用CoreOS运行Kubernetes245
第14章Etcd247
14.1Etcd介绍247
14.2Etcd的结构248
14.2.1Client-to-Server249
14.2.2Peer-to-Peer250
14.3Etcd实践250
14.3.1运行Etcd250
14.3.2Etcd集群化251
14.3.3EtcdProxy模式258
14.3.4Etcd的安全模式259
第15章Mesos262
15.1Mesos介绍262
15.2Mesos的架构263
15.3Marathon和K8SM介绍264
15.3.1Marathon264
15.3.2K8SM265
15.4Mesos实践266
15.4.1运行Mesos266
15.4.2运行Marathon268
15.4.3运行K8SM270