Linux 虚拟化和云计算实战指南

本书系统地论述了 Linux 运维领域的各种技术，全书分为 21 个章节，主要内容包括：虚拟化概念、虚拟化背景、虚拟化技术意义、虚拟化技术种类及 KVM 虚拟化入门、简介、原理、安装、实战、企业应用；同时重点剖析企业级虚拟化 Docker 入门、简介、原理、安装、实战、企业应用、镜像和容器原理、30+Docker 命令、Docker 网络 None、Host、Bridge、Container 模式剖析、Dockerfile 镜像制作、镜像制作原理、常见参数、Docker Compose 容器编排、编排原理、编排命令、编排企业案例；加入 Docker 集群管理工具：Swarm、入门、简介、原理、部署、安装、配置、实战、排错等实战内容；引入企业级 Openstack 云计算、入门、原理、安装、部署、排错、实战和企业应用、Openstack 各个模块原理、组件整合、云主机创建和管理。同时还引入最新的 Linux 云计算技术，具体包含：云计算入门、分类、Kubernetes 简介、Kubernetes 组件、Kubernetes Apiserver、Scheduler、Controller-manager 剖析、Kubernetes 原理、Kubernetes Master 功能、Kubernetes Minion 功能、Kubernetes 集群工作原理、工作流程、Kubernetes 证书制作、Kubernetes 各个组件剖析、Kubernetes 最新版本部署实战、Kubernetes 部署环境准备、二进制部署、Kubeadm 部署和管理、Kubernetes 开启 IPVS 代理模块、Kubernetes Service 原理、工作流程、案例演练、Cluster IP、NodePort、Load Balance、容器升级原理、滚动升级过程、参数修改、滚动升级案例、Kubernetes 无状态服务、有状态服务、污点、节点扩容、节点迁移、节点升级、Kubernetes Ingress、Traefik、Kubernetes+NFS存储持久化、Kubernetes+CEPH-FS 持久化、Kubernetes+CEPH-RBD 模式、挂载云盘、Prometheus 监控 Kubernetes Node、Pod 容器、Granafa 整合、实现邮件、微信报警、ETCD 原理、分布式实战、K-V 备份、扩容、故障切换、Kubernetes 多Master 节点、管理、添加、实战、Kubernetes 故障排错、Kubernetes 常见面试题、报错解决等实战必备内容。

吴光科 京峰教育CEO，Linux运维实战专家，高级运维经理，京东商城高级系统工程师，51CTO学院Linux特级讲师，京峰Linux云计算教学总监，担任国内多家知名社区、网站Linux版主。专注Linux服务器架构运维十余年，擅长处理系统高并发、超万台级别的服务器维护、服务器性能调优、企业安全运维、Openstack、Docker、KVM及Kubernetes、DevOps、微服务、云计算、自动化运维等核心技术领域的相关问题。长期从事图吧、宜信、京东商城等知名企业以及某些国有企业和事业单位的千万级、亿万级PV门户网站的维护工作。

第1章 企业级KVM虚拟化实战 1 1.1 虚拟化技术概述及简介 1 1.2 互联网虚拟化技术种类 1 1.3 KVM虚拟化概念 2 1.4 KVM虚拟化安装 2 1.5 KVM网桥配置实战 3 1.6 KVM虚拟化硬盘扩容 7 1.7 KVM虚拟机批量克隆实战 7 1.8 ESXI虚拟化技术概念 9 1.9 XEN虚拟化技术概念 10 第2章 企业级Docker虚拟化实战 11 2.1 虚拟化技术实现方式 13 2.2 Docker LXC及Cgroup原理剖析 13 2.3 AUFS简介 15 2.4 Device Mapper文件系统简介 16 2.5 OverlayFS简介 17 2.6 为什么使用Docker 19 2.7 Docker镜像、容器、仓库 20 2.8 Docker镜像原理剖析 20 2.9 CentOS 7.x（7.0+）Linux Docker平台实战 23 2.10 CentOS 8.x（8.0+）Linux Docker平台实战 25 2.11 Ubuntu（16.04+）Linux Docker平台实战 26 2.12 Docker仓库源更新实战 28 第3章 Docker企业命令实战 30 3.1 Docker search命令实战 30 3.2 Docker pull命令实战 30 3.3 Docker images命令实战 30 3.4 Docker run命令实战 31 3.5 Docker ps命令实战 31 3.6 Docker inspect命令实战 31 3.7 Docker exec命令实战 31 3.8 Docker stop|start命令实战 32 3.9 Docker rm命令实战 32 3.10 Docker rmi命令实战 32 3.11 Docker虚拟化30多个命令实战剖析 33 第4章 Docker网络原理实战 35 4.1 Host模式剖析 35 4.2 Container模式剖析 36 4.3 None模式剖析 36 4.4 Bridge模式剖析 36 4.5 Bridge模式原理剖析 36 4.6 Bridge模式实战一 38 4.7 Bridge模式实战二 38 4.8 Bridge模式实战三 39 4.9 Bridge模式实战四 39 4.10 Docker持久化固定容器IP 41 4.11 EFK应用背景剖析 43 4.12 EFK架构原理深入剖析 43 4.13 Docker部署EFK日志平台 44 4.14 基于Docker Web管理Docker容器 46 第5章 Dockerfile企业镜像实战 50 5.1 Dockerfile语法命令详解一 50 5.2 Dockerfile语法命令详解二 51 5.3 Dockerfile制作规范及技巧 55 5.4 Dockerfile企业案例一 56 5.5 Dockerfile企业案例二 56 5.6 Dockerfile企业案例三 57 5.7 Dockerfile企业案例四 58 第6章 Docker仓库案例实战 59 6.1 Docker国内源实战 59 6.2 Docker Registry仓库源实战 60 6.3 Docker Harbor仓库源实战 62 6.4 Docker磁盘、内存、CPU资源实战一 67 6.5 Docker磁盘、内存、CPU资源实战二 70 6.6 Docker资源监控方案和监控实战 74 6.7 Docker stats监控工具 74 6.8 CAdvisor监控工具 76 6.9 CAdvisor部署配置 76 6.10 构建CAdvisor+InfluxDB+Grafana平台 77 第7章 Docker Compose容器编排实战 81 7.1 Docker Compose概念剖析 81 7.2 Docker Compose部署安装 82 7.3 Docker Compose命令实战 82 7.4 Docker Compose常见概念 83 7.5 Docker Compose语法详解 83 7.6 Docker Compose Nginx案例一 90 7.7 Docker Compose Redis案例二 92 7.8 Docker Compose Tomcat案例三 93 7.9 Docker Compose RocketMQ案例四 95 第8章 Docker Swarm集群案例实战 100 8.1 Swarm概念剖析 100 8.2 Docker Swarm的优点 101 8.3 Swarm负载均衡 102 8.4 Swarm架构图 102 8.5 Swarm节点及防火墙设置 104 8.6 Docker虚拟化案例实战 104 8.7 Swarm集群部署 105 8.8 Swarm部署Nginx服务 106 8.9 Swarm服务扩容和升级 107 8.10 Manager和Node角色切换 109 8.11 Swarm数据管理之volume 109 8.12 Swarm数据管理之Bind 110 8.13 Swarm数据管理之NFS 111 8.14 Docker Swarm新增节点 113 8.15 Docker Swarm删除节点 116 8.16 Docker自动化部署一 117 8.17 Docker自动化部署二 121 第9章 OpenStack+KVM构建企业级私有云 125 9.1 OpenStack入门简介 125 9.2 OpenStack核心组件 126 9.3 OpenStack准备环境 127 9.4 Hosts及防火墙设置 128 9.5 OpenStack服务安装 128 9.6 MQ（消息队列）简介 129 9.7 MQ应用场景 130 9.8 安装配置RabbitMQ 132 9.9 RabbitMQ消息测试 134 9.10 配置Keystone验证服务 135 9.11 配置Glance镜像服务 139 9.12 Nova控制节点配置 142 9.13 Nova计算节点配置 145 9.14 OpenStack节点测试 148 9.15 Neutron控制节点配置 149 9.16 Neutron计算节点配置 154 9.17 OpenStack控制节点网桥 155 9.18 Dashboard控制节点配置 157 9.19 OpenStack GUI配置 172 9.20 OpenStack核心流程 178 第10章 Kubernetes组件概念 181 10.1 云计算概念 181 10.2 云计算技术的分类 181 10.3 Kubernetes入门及概念介绍 182 10.4 Kubernetes平台组件概念 183 10.5 Kubernetes工作原理剖析 184 10.6 Pod概念剖析 187 10.7 label概念剖析 187 10.8 Replication Controller概念剖析 188 10.9 service概念剖析 188 10.10 node概念剖析 189 10.11 Kubernetes volume概念剖析 190 10.12 Deployment概念剖析 190 10.13 DaemonSet概念剖析 190 10.14 StatefulSet概念剖析 191 10.15 ConfigMap概念剖析 191 10.16 Secrets概念剖析 192 10.17 CronJob概念剖析 193 10.18 Kubernetes证书剖析和制作实战 194 第11章 Kubernetes云计算平台配置实战 203 11.1 Kubernetes节点hosts及防火墙设置 203 11.2 Linux内核参数设置和优化 204 11.3 Docker虚拟化案例实战 204 11.4 Kubernetes添加部署源 205 11.5 Kubernetes Kubeadm案例实战 205 11.6 Kubernetes master节点实战 207 11.7 Kubernetes集群节点和删除 208 11.8 Kubernetes节点网络配置 209 11.9 Kubernetes开启IPVS模式 216 11.10 Kubernetes集群故障排错 217 11.11 Kubernetes集群节点移除 217 11.12 etcd分布式案例操作 217 第12章 Kubernetes企业网络Flannel实战 219 12.1 Flannel工作原理 219 12.2 Flannel架构介绍 220 12.3 Kubernetes Dashboard UI实战 221 12.4 Kubernetes YAML文件详解 224 12.5 kubectl常见指令操作 226 12.6 Kubernetes本地私有仓库实战 227 第13章 Kubernetes核心组件service实战 229 13.1 Kubernetes service概念 229 13.2 Kubernetes service实现方式 229 13.3 service实战：ClusterIP案例演练 230 13.4 service实战：NodePort案例演练 231 13.5 service实战：LoadBalancer案例演练 232 13.6 service实战：Ingress案例演练 233 13.7 Kubernetes Traefik案例实战 238 第14章 Kubernetes容器升级实战 247 14.1 Kubernetes容器升级概念 247 14.2 Kubernetes容器升级实现方式 247 14.3 Kubernetes容器升级测试 249 14.4 Kubernetes容器升级验证 250 14.5 Kubernetes容器升级回滚 251 14.6 Kubernetes滚动升级和回滚原理 252 第15章 Kubernetes+NFS持久化存储实战 255 15.1 Kubernetes服务运行状态 255 15.2 Kubernetes存储系统 255 15.3 Kubernetes存储绑定的概念 257 15.4 PV的访问模式 257 15.5 Kubernetes+NFS静态存储模式 258 15.6 PVC存储卷创建 259 15.7 Nginx整合PV存储卷 260 15.8 Kubernetes+NFS动态存储模式 262 15.9 NFS插件配置实战 262 第16章 Kubernetes+CephFS持久化存储实战 267 16.1 Kubernetes+CephFS静态存储模式 267 16.2 PV存储卷创建 267 16.3 PVC存储卷创建 268 16.4 Nginx整合CephFS PV存储卷 269 16.5 Kubernetes+CephFS动态存储模式 271 16.6 CephFS动态插件配置实战 272 第17章 Kubernetes+Ceph RBD持久化存储实战 275 17.1 Kubernetes+Ceph RBD静态存储模式 275 17.2 PV存储卷创建 275 17.3 PVC存储卷创建 276 17.4 Nginx整合Ceph PV存储卷 277 17.5 Kubernetes+Ceph RBD动态存储模式 279 17.6 Ceph RBD插件配置实战 279 第18章 Prometheus监控Kubernetes实战 286 18.1 Prometheus监控优点 286 18.2 Prometheus监控特点 286 18.3 Prometheus组件实战 287 18.4 Prometheus体系结构 288 18.5 Prometheus工作流程 289 18.6 Prometheus和Kubernetes背景 289 18.7 Kubernetes集群部署node-exporter 289 18.8 Kubernetes集群部署Prometheus 290 18.9 Kubernetes集群部署Grafana 297 18.10 Kubernetes配置和整合Prometheus 299 18.11 Kubernetes+Prometheus报警设置 301 18.12 Kubernetes Alertmanager实战 301 18.13 Alertmanager实战部署 305 第19章 Kubernetes etcd服务实战 310 19.1 etcd和ZK服务概念 310 19.2 etcd的使用场景 310 19.3 etcd读写性能 311 19.4 etcd工作原理 311 19.5 etcd选主 311 19.6 etcd日志复制 312 19.7 etcd安全性 313 19.8 etcd使用案例 313 19.9 etcd接口使用 314 第20章 Kubernetes+HAProxy高可用集群 315 20.1 Kubernetes高可用集群概念 315 20.2 Kubernetes高可用工作原理 315 20.3 HAProxy安装配置 316 20.4 配置Keepalived服务 319 20.5 Keepalived master配置实战 320 20.6 Keepalived Backup配置实战 321 20.7 创建HAProxy检查脚本 322 20.8 HAProxy+Keepalived验证 323 20.9 初始化master集群 324 20.10 Kubernetes Dashboard UI实战 326 第21章 Kubernetes配置故障实战 328 21.1 etcd配置中心故障错误一 328 21.2 etcd配置中心故障错误二 328 21.3 Pod infrastructure故障错误 329 21.4 Docker虚拟化故障错误一 329 21.5 Docker虚拟化故障错误二 330 21.6 Dashboard API故障错误 330 21.7 Dashboard网络访问故障错误 330