公有云服务架构与运维课件 项目5.云容器服务

项目5云容器服务

ACK操作技能:掌握ACK中容器的创建、启动、停止及删除操作。容器化技术基础:理解Docker镜像、容器、仓库等基本概念。ACK特性认知:熟悉ACK的高可用、弹性伸缩、安全性等优势。Kubernetes基础:了解Kubernetes的基本概念和使用方法。微服务架构理解:掌握微服务和服务网格概念,了解其与其他架构模式的区别。阿里云服务网格知识:熟悉阿里云服务网格的核心概念、架构和组件。Istio原理与应用:了解Istio的工作原理及在流量管理、安全、可观测性方面的应用。服务网格优势与场景:了解服务网格在容器化应用中的优势及应用场景。010203知识目标项目5云容器服务2项目5云容器服务Docker使用能力:掌握Docker安装、镜像管理、容器运行及基本命令,能进行简单应用部署。ACK功能了解:熟悉ACK产品架构、功能及使用方法,包括高可用、弹性伸缩、灰度发布等。实践与项目经验:通过案例掌握ACK中应用创建、镜像构建、服务部署及自动化运维操作,积累项目经验。服务网格管理能力:能使用阿里云服务网格在容器化环境中进行创建和管理。Istio流量管理:掌握Istio在流量路由、负载均衡、故障恢复等方面的应用。Istio安全管理:学会使用Istio进行访问控制、认证、加密等安全管理。Istio可观测性管理:掌握Istio在日志观测、指标分析、分布式跟踪等方面的应用。服务网格自动化部署:能通过ACK实现服务网格的自动化部署和扩展。性能与安全优化:使用服务网格优化容器化应用性能和安全性,构建高可用、弹性伸缩、自动化运维平台。Kubernetes操作能力:掌握Kubernetes架构、组件和工作原理,能部署和管理集群、应用和服务。010203技能目标3项目5云容器服务自主学习能力:培养学生良好学习习惯和自主学习能力,能独立掌握新技术。1团队协作精神:培养学生团队协作能力,共同完成容器化应用开发、部署和维护。2责任心与工作态度:培养踏实工作态度和责任心,保障容器化应用稳定运行和安全。终身学习意识:引导学生不断学习提升技术水平,树立终身学习意识。3素质目标455CONTENTS容器编排服务02分布式云容器平台服务03容器化技术0104服务网格项目实施05容器化技术601.容器化技术背景02传统软件部署依赖特定操作系统配置，不同环境表现不一致，如开发环境与生产环境差异，导致应用部署困难。容器化技术将应用程序及其依赖项打包成独立容器，使应用在任何环境中运行，提高可移植性和一致性。传统部署挑战容器化技术优势017Docker架构Docker采用客户端/服务器架构，包括DockerDaemon、RESTAPI和DockerCLI，分别负责容器管理、通信接口和开发者交互。架构组成这种架构使Docker功能模块化，便于开发者操作容器，同时保障容器稳定运行，提升开发运维效率。架构优势8Docker基本概念仓库Docker仓库用于存储、分享和获取镜像，DockerHub是公共仓库，企业也可搭建私有仓库满足安全隐私需求。镜像Docker镜像是应用程序及其依赖项的打包结果，包括文件系统、库和配置等，是容器的基础。容器Docker容器是运行时的实例，基于镜像创建，相互隔离，拥有独立文件系统和进程空间。9容器编排服务1002.Kubernetes历史与发展随着容器化技术广泛应用，管理大规模容器部署成挑战，Kubernetes应运而生，基于谷歌多年容器化经验开发。Kubernetes2014年开源发布，迅速成容器编排领域领先技术，拥有活跃社区和强大生态系统。开发背景发展历程11Kubernetes架构1201Pod02节点03控制平面04部署05服务Pod是Kubernetes基本调度单元，可包含多个容器，是运行和管理基本单位，实现资源隔离和共享。节点是工作节点，运行容器化应用，由Kubelet管理，负责运行容器并向控制平面报告状态。控制平面负责整个集群管理和决策，包括调度应用、处理应用状态变更等，保障集群稳定运行。部署管理Pod声明式更新，如滚动更新和回滚，用户定义期望状态，Kubernetes自动实现状态转变。服务定义访问Pods方法，为Pod组提供统一访问接口，是抽象层，实现负载均衡和服务发现。分布式云容器平台服务1303.ACK服务简介服务定义01ACK是阿里云基于Kubernetes的托管服务，简化容器集群创建、部署和运维，提升弹性伸缩效率。服务功能02ACK提供弹性扩展、高可用性、强大编排功能、应用市场、安全防护、日志监控等功能，满足企业级需求。14ACK服务特点安全性具备VPC、安全组、DDoS防护等多层次网络安全防护，保护数据和应用安全。弹性伸缩根据业务需求自动调度资源和负载均衡，适应业务波动，优化成本。高可用性支持自动扩缩容、灰度发布和滚动升级，保障业务连续性，降低运维风险。高性能基于阿里云自研技术，提供低延迟、高吞吐量服务，提升应用性能。易用性支持多种编排工具，提供Web控制台、命令行工具和API，降低使用门槛。开放性兼容多种应用场景和阿里云产品，与开源社区互动，拓展应用生态。15ACK服务架构和组件工作节点承担运行容器任务，是容器运行载体，与控制节点协同工作。控制节点实现集群管理、调度和监控等功能，是集群大脑，保障集群高效运行。镜像仓库存储和管理容器镜像，保障镜像安全分发和高效使用。网络和负载均衡提供高效安全容器网络和自动负载均衡，优化网络性能。日志和监控提供监控、日志和告警功能，帮助用户理解管理应用运行情况。数据持久化存储确保容器数据持久性和可靠性，保障数据安全。01020304050616ACK服务应用场景多云、混合云06人工智能05移动应用04大数据03敏捷开发02微服务01支持跨云平台部署管理，实现多云混合云架构，优化资源配置。支持GPU调度和负载均衡，为人工智能应用提供高效部署环境，加速模型训练和推理。提供稳定高效后端服务，满足移动互联网业务需求，提升用户体验。整合阿里云大数据产品，提供高性能容器化大数据处理方案，挖掘数据价值。支持CI/CD流程，快速构建测试部署应用，缩短开发周期。支持多种编排工具，方便构建管理微服务应用，提升开发效率。17服务网格1804.服务网格介绍定义服务网格是基于云原生架构的微服务治理解决方案，由轻量级代理组成，管理监控微服务通信。功能提供流量管理、安全性能、可靠性、可观察性等功能，提升微服务架构治理能力。010219服务网格特点智能路由支持多种负载均衡策略路由，满足不同业务需求，优化流量分配。流量控制支持限流、熔断、降级、重试等策略，保障系统稳定性和高效性。安全性能提供证书管理、身份认证、TLS加密等安全功能，保护通信安全。可观察性提供实时监控和日志分析，帮助用户快速诊断问题，保障系统稳定运行。易用性支持多语言多框架，提供Web控制台和命令行工具，降低使用难度。010203040520服务网格架构和组件数据平面由Sidecar代理组成,处理实际网络流量,实现服务间高效通信。控制平面管理服务网格状态,包括路由规则、策略和监控配置,保障服务稳定运行。21服务网格应用场景02管理微服务调用关系，提高系统可观测性和稳定性，优化微服务治理。微服务架构04保障高并发场景下系统稳定性和可用性，优化资源分配。高并发场景01使用统一接口和协议控制微服务访问，实现跨语言和跨云治理，降低复杂度。跨语言和跨云服务提供商治理03实现流量控制、限流、熔断降级等功能，提升容器化应用稳定性和可用性。容器化应用05降低微服务耦合度，提高系统可维护性和扩展性，适应业务发展。大规模微服务部署22应用程序性能管理和异常处理01流量管理和路由实现复杂流量管理和路由功能，支持多种请求路由方式，优化应用性能。02服务发现和负载均衡动态发现服务并自动负载均衡，提高应用可用性，优化资源利用。03弹性和容错性提供重试、超时、断路等机制，处理故障，防止级联故障，保障系统稳定。04可观察性和调试提供分布式跟踪、指标收集和日志记录，帮助开发人员了解服务行为和性能。05异常检测通过多种检测方法识别异常行为或状态，及时发现潜在问题。06故障注入模拟异常状态，提前发现修复问题，确保系统健壮性和高可用性。07异常处理处理检测到的异常，恢复出错服务，保证服务间通信可靠，保障业务连续性。23故障排除和恢复包括主动健康检查和被动健康检查，及时发现服务异常，保障服务稳定运行。健康检查实现自动化服务恢复，防止服务故障扩散，保障系统稳定。熔断机制配置自动重试、重路由策略，确保服务故障时自动恢复，提升系统可靠性。自动重试和重路由平滑过渡变更，降低影响，实现平稳部署，保障业务稳定。流量分割和金丝雀部署提供TLS加密、身份验证和授权，确保数据安全，保护通信安全。安全通信自动检测问题、采取措施解决并恢复，提升系统自愈能力，降低运维成本。自我修复24项目实施05.26在本任务中，读者需要根据指定的名称、专有网络、容器集群参数等信息，创建一个ACK集群，并使用ACK集群结合阿里云平台及实际业务场景，创建一个WordPress博客系统。任务5.1基于ACK的云容器服务实战在本任务中，读者需要在ACK集群中创建一个服务网格，用于管理ACK集群中各种应用的网络路由和访问规则，最后通过部署Bookinfo项目学习各种常用的流量管理规则。任务5.2服务网格实战项目实施项目小结27本项目分别从ACK和服务网格两个方向展开。对于ACK方向，本项目介绍了ACK服务架构和组件，并深入讨论了容器集群的创建和管理、容器镜像的制作和管理、容器化应用程序的部署和管理、容器网络和存储管理，以及容器化应用程序的监视和调试等内容。对于服务网格方向，本项目首先介绍了微服务和服务网格的概念，然后详细介绍了阿里云服务网格的架构和组件，最后还讨论了应用程序性能管理和异常处理、流量管理和安全性，以及故障排除和恢复等内容。通过对本项目的学习，读者可以掌握如何使用ACK构建和管理容器化应用程序，并了解微服务和服务网格的概念。此外，读者还可以学会如何使用阿里云服务网格来管理应用程序的性能和安全性。拓展知识根据国务院发布的《