Kubernetes Tworzenie niezawodnych systemów rozproszonych Gliwice

Kubernetes jest czymś więcej niż platformą do orkiestracji kontenerów. W ciągu zaledwie kilku lat stał się najpopularniejszym i najbogatszym narzędziem do tworzenia, wdrażania i utrzymywania aplikacji w chmurze. Tak radykalna zmiana sposobu funkcjonowania systemów informatycznych wymaga przemodelowania podejścia i stylu pracy zespołów programistycznych. Jeśli jednak wypróbujesz Kubernetesa, przekonasz się, że bardzo upraszcza on tworzenie, wdrażanie i utrzymywanie systemów rozproszonych. Jego twórcy, bazując na własnych wieloletnich doświadczeniach, zaprojektowali go od podstaw, aby zapewnić inżynierom wydajną, efektywną i przyjemną pracę. Ta książka jest przeznaczona dla początkujących i zaawansowanych użytkowników Kubernetesa. Dzięki niej osiągniesz nowe poziomy prędkości, zwinności, niezawodności i wydajności budowanych systemów. Opisano tu, jak działa orkiestrator klastrów Kubernetes oraz jak wykorzystać jego narzędzia i interfejsy API do usprawnienia procesów rozwoju, dostarczania i utrzymywania rozproszonych aplikacji. Wyjaśniono niezbędne szczegóły dotyczące aplikacji kontenerowych, uruchamiania i obsługi klastrów oraz wdrażania aplikacji w Kubernetesie. Przedstawiono sposoby integracji magazynów danych i rozszerzania platformy. Przydatnym podsumowaniem treści zawartych w książce jest kilka praktycznych przykładów tworzenia i wdrażania rzeczywistych aplikacji w Kubernetesie, a także omówienie metod organizowania aplikacji w systemie kontroli źródła. Najciekawsze zagadnienia: tworzenie i uruchamianie klastrów Kubernetesa projektowanie aplikacji: kapsuły, usługi, narzędzia Ingress i obiekty ReplicaSet integracja magazynów danych z kontenerowymi mikrousługami obiekty specjalne: DaemonSet, Job, ConfigMap i tajne dane praktyczne przykłady tworzenia i wdrażania rzeczywistych aplikacji w Kubernetesie Kubernetes: systemy rozproszone mogą być skalowalne i niezawodne! Spis treści: Przedmowa Kubernetes: dedykacja Kto powinien przeczytać tę książkę? Dlaczego napisaliśmy tę książkę? Dlaczego zaktualizowaliśmy tę książkę? Kilka słów na temat aktualnego stanu aplikacji natywnych w chmurze Poruszanie się po tej książce Zasoby online Konwencje stosowane w tej książce Korzystanie z przykładów kodu Podziękowania Rozdział 1. Wprowadzenie Prędkość Wartość niemutowalności Deklaratywna konfiguracja Systemy samonaprawiające się Skalowanie usługi i zespołów programistycznych Rozłączność Łatwe skalowanie aplikacji i klastrów Skalowanie zespołów programistycznych za pomocą mikrousług Separacja zagadnień dla zapewnienia spójności i skalowania Zapewnianie abstrakcji infrastruktury Wydajność Podsumowanie Rozdział 2. Tworzenie i uruchamianie kontenerów Obrazy kontenerów Format obrazu Dockera Budowanie obrazów aplikacji za pomocą Dockera Pliki Dockerfile Optymalizacja rozmiarów obrazu Bezpieczeństwo obrazu Wieloetapowe budowanie obrazów Przechowywanie obrazów w zdalnym rejestrze Środowisko wykonawcze kontenera Dockera Uruchamianie kontenerów za pomocą Dockera Odkrywanie aplikacji kuard Ograniczanie wykorzystania zasobów Ograniczanie zasobów pamięci Ograniczanie zasobów procesora Czyszczenie Podsumowanie Rozdział 3. Wdrażanie klastra Kubernetes Instalowanie Kubernetes w usłudze dostawcy publicznej chmury Google Kubernetes Engine Instalowanie Kubernetes w Azure Kubernetes Service Instalowanie Kubernetes w Amazon Web Services Lokalna instalacja Kubernetes za pomocą minikube Uruchamianie Kubernetes w Dockerze Uruchamianie Kubernetes na Raspberry Pi Klient Kubernetes Sprawdzanie statusu klastra Wyświetlanie węzłów roboczych klastra Kubernetes Komponenty klastra Serwer proxy Kubernetes Serwer DNS Kubernetes Interfejs użytkownika Kubernetes Podsumowanie Rozdział 4. Typowe polecenia kubectl Przestrzenie nazw Konteksty Przeglądanie obiektów interfejsu API Kubernetes Tworzenie, aktualizacja i niszczenie obiektów Kubernetes Dodawanie etykiet i adnotacji do obiektów Polecenia debugowania Uzupełnianie poleceń Inne sposoby pracy z klastrami Podsumowanie Rozdział 5. Kapsuły Kapsuły w Kubernetes Myślenie w kategoriach kapsuł Manifest kapsuły Tworzenie kapsuły Tworzenie manifestu kapsuły Uruchamianie kapsuł Wyświetlanie listy kapsuł Szczegółowe informacje o kapsule Usuwanie kapsuły Uzyskiwanie dostępu do kapsuły Korzystanie z przekierowania portów Uzyskiwanie większej ilości informacji za pomocą dzienników Uruchamianie poleceń w kontenerze przy użyciu exec Kopiowanie plików do i z kontenerów Kontrole działania Sonda żywotności Sonda gotowości Rodzaje kontroli działania Zarządzanie zasobami Żądania zasobów: minimalne wymagane zasoby Żądania i limity Ograniczanie wykorzystania zasobów za pomocą limitów Utrwalanie danych za pomocą woluminów Używanie woluminów z kapsułami Różne sposoby używania woluminów z kapsułami Komunikacja/synchronizacja Pamięć podręczna Trwałe dane Montowanie systemu plików hosta Utrwalanie danych przy użyciu dysków zdalnych Wszystko razem Podsumowanie Rozdział 6. Etykiety i adnotacje Etykiety Stosowanie etykiet Modyfikowanie etykiet Selektory etykiet Selektory etykiet w obiektach API Etykiety w architekturze Kubernetes Adnotacje Definiowanie adnotacji Czyszczenie Podsumowanie Rozdział 7. Wykrywanie usług Co to jest wykrywanie usług? Obiekt Service DNS usługi Kontrole gotowości Udostępnianie usługi poza klastrem Integracja z chmurą Szczegóły dla zaawansowanych Punkty końcowe Ręczne wykrywanie usług kube-proxy i adresy IP klastra Zmienne środowiskowe adresu IP klastra Łączenie z innymi środowiskami Czyszczenie Podsumowanie Rozdział 8. Równoważenie obciążenia HTTP przy użyciu Ingress Specyfikacja Ingress i kontrolery Ingress Instalacja Contour Konfiguracja DNS Konfiguracja pliku lokalnych hostów Praca z Ingress Najprostszy sposób użycia Używanie nazw hosta Ścieżki Czyszczenie Techniki zaawansowane i pułapki Uruchamianie kilku kontrolerów Ingress Wiele obiektów Ingress Ingress i przestrzenie nazw Przepisywanie ścieżek Serwowanie przez TLS Inne implementacje Ingress Przyszłość Ingress Podsumowanie Rozdział 9. Obiekt ReplicaSet Pętle uzgadniania Relacje między kapsułami i obiektami ReplicaSet Adaptowanie istniejących kontenerów Poddawanie kontenerów kwarantannie Projektowanie z wykorzystaniem ReplicaSet Specyfikacja ReplicaSet Szablony kapsuł Etykiety Tworzenie obiektu ReplicaSet Inspekcja obiektu ReplicaSet Znajdowanie ReplicaSet z poziomu kapsuły Znajdowanie zestawu kapsuł dla ReplicaSet Skalowanie kontrolerów ReplicaSet Skalowanie imperatywne za pomocą polecenia kubectl scale Skalowanie deklaratywne za pomocą kubectl apply Automatyczne skalowanie kontrolera ReplicaSet Automatyczne skalowanie na podstawie wykorzystania procesora Usuwanie obiektów ReplicaSet Podsumowanie Rozdział 10. Obiekt Deployment Twoje pierwsze wdrożenie Wewnętrzne mechanizmy działania obiektu Deployment Tworzenie obiektów Deployment Zarządzanie obiektami Deployment Aktualizowanie obiektów Deployment Skalowanie obiektu Deployment Aktualizowanie obrazu kontenera Historia wersji Strategie wdrażania Strategia Recreate Strategia RollingUpdate Zarządzanie wieloma wersjami usługi Konfigurowanie ciągłej aktualizacji Spowalnianie wdrażania w celu zapewnienia poprawnego działania usługi Usuwanie wdrożenia Monitorowanie wdrożenia Podsumowanie Rozdział 11. Obiekt DaemonSet Planista DaemonSet Tworzenie obiektów DaemonSet Ograniczanie użycia kontrolerów DaemonSet do określonych węzłów Dodawanie etykiet do węzłów Selektory węzłów Aktualizowanie obiektu DaemonSet Ciągła aktualizacja obiektu DaemonSet Usuwanie obiektu DaemonSet Podsumowanie Rozdział 12. Obiekt Job Obiekt Job Wzorce obiektu Job Zadania jednorazowe Awaria kapsuły Równoległość Kolejki robocze Uruchamianie kolejki roboczej Ładowanie do kolejki Tworzenie zadania konsumenta Czyszczenie Obiekt CronJob Podsumowanie Rozdział 13. Obiekty ConfigMap i tajne dane Obiekty ConfigMap Tworzenie obiektów ConfigMap Używanie obiektów ConfigMap Tajne dane Tworzenie tajnych danych Korzystanie z tajnych danych Woluminy tajnych danych Prywatne rejestry Dockera Ograniczenia dotyczące nazewnictwa Zarządzanie obiektami ConfigMap i tajnymi danymi Wyświetlanie obiektów Tworzenie obiektów Aktualizowanie obiektów Aktualizacja z pliku Odtworzenie i aktualizacja Edytowanie bieżącej wersji Aktualizacje na żywo Podsumowanie Rozdział 14. Model kontroli dostępu oparty na rolach w Kubernetes Kontrola dostępu oparta na rolach Tożsamość w Kubernetes Role i powiązania ról Role i powiązania ról w Kubernetes Czasowniki określające możliwości w Kubernetes Role wbudowane Automatyczne uzgadnianie wbudowanych ról Techniki zarządzania funkcją RBAC Testowanie autoryzacji za pomocą narzędzia can-i Zarządzanie funkcją RBAC w kontroli źródła Tematy zaawansowane Agregowanie ról klastrowych Wykorzystywanie grup do wiązań Podsumowanie Rozdział 15. Integracja rozwiązań do przechowywania danych i Kubernetes Importowanie usług zewnętrznych Usługi bez selektorów Ograniczenia usług zewnętrznych: sprawdzanie poprawności działania Uruchamianie niezawodnych singletonów Uruchamianie singletona MySQL Dynamiczne przydzielanie woluminów Natywne magazyny danych Kubernetes z wykorzystaniem obiektów StatefulSet Właściwości obiektów StatefulSet Ręcznie zreplikowany klaster MongoDB z wykorzystaniem obiektów StatefulSet Automatyzacja tworzenia klastra MongoDB Trwałe woluminy i obiekty StatefulSet Ostatnia rzecz: sondy gotowości Podsumowanie Rozdział 16. Rozszerzanie Kubernetes Co znaczy rozszerzanie Kubernetes Punkty rozszerzalności Wzorce tworzenia zasobów Tylko dane Kompilatory Operatory Jak zacząć Podsumowanie Rozdział 17. Wdrażanie rzeczywistych aplikacji Jupyter Parse Wymagania wstępne Budowanie serwera parse-server Wdrażanie serwera parse-server Testowanie Parse Ghost Konfigurowanie serwera Ghost Ghost + MySQL Redis Konfigurowanie instalacji Redis Tworzenie usługi Redis Wdrażanie klastra Redis Zabawa z klastrem Redis Podsumowanie Rozdział 18. Organizacja aplikacji Podstawowe zasady Systemy plików jako źródło prawdy Rola recenzji kodu Bramy i flagi funkcji Zarządzanie aplikacją w systemie kontroli źródła Układ systemu plików Wersje okresowe Kontrola wersji przy użyciu gałęzi i znaczników Kontrola wersji przy użyciu katalogów Konstruowanie aplikacji w sposób umożliwiający jej rozwój, testowanie i wdrażanie Cele Progresja wydania Znacznik kontrolny Etapy i wersje Parametryzacja aplikacji za pomocą szablonów Parametryzacja przy użyciu narzędzia Helm i szablonów Parametryzacja systemu plików Wdrażanie aplikacji na całym świecie Architektura umożliwiająca wdrażanie aplikacji na całym świecie Implementacja wdrożenia światowego Pulpity i monitorowanie wdrożeń światowych Podsumowanie Dodatek A Budowanie klastra Raspberry Pi Kubernetes Lista części Flashowanie obrazów Pierwsze uruchomienie: węzeł główny Konfigurowanie sieci Dodatkowe zadania Instalowanie Kubernetes Konfigurowanie klastra Konfigurowanie ustawień sieciowych klastra Konfigurowanie GUI Podsumowanie O autorach Kolofon