成为一名k8s专家需要掌握哪些知识？当我读完k8s源码之后总结

成为一名k8s专家需要掌握哪些知识

  • 在完整的阅读了k8s源码，梳理了160多篇文档之后我进行如下的总结：
  • 当然主要目的是罗列一些关键点：具体细节受限篇幅不会贴出来

k8s零基础入门运维课程

k8s纯源码解读教程(3个课程内容合成一个大课程)

k8s运维进阶调优课程

k8s管理运维平台实战

k8s二次开发课程

cicd 课程

prometheus全组件的教程

go语言课程

直播答疑sre职业发展规划

k8s知识图谱

01 容器底层知识

  • 01 到底什么是容器：简单说就是受限制的进程，底层相关的两个技术是linux的namespace和cgrop

    • namespace 的分类和sandbox容器的关系，哪些ns是共享的，涉及到容器的隔离不彻底问题
    • cgroup v1 和v2 的区别，cpu/mem限制的原理，cpu绑核如何操作

  • 02 容器镜像：镜像不是docker的专利

    • OCI（Open Container Initiative）规范是事实上的容器标准，已经被大部分容器实现以及容器编排系统所采用。
    • 任何实现了OCI规范的工具都可以打镜像

    • 规范要求镜像内容包括以下 几个 部分：

      • 3个必须的

        • Image Manifest ：提供了镜像的配置和文件系统层定位信息，可以看作是镜像的目录，文件格式为 json 。
        • Image Layer Filesystem Changeset ：序列化之后的文件系统和文件系统变更，它们可按顺序一层层应用为一个容器的 rootfs，因此通常也被称为一个 layer（与下文提到的镜像层同义），文件格式可以是 tar ，gzip 等存档或压缩格式。
        • Image Configuration ：包含了镜像在运行时所使用的执行参数以及有序的 rootfs 变更信息，文件类型为 json。

      • 1个可选的

        • image-index : 图像索引是一种更高级别的清单，它指向特定的图像清单，非常适合一个或多个平台

  • 03 容器联合文件系统：overlayfs 的理解

    • 容器run起来时对应的3个层：

      • image layer (只读)，镜像的层
      • init layer 容器在启动时写入的一些配置文件，发生在 container layer之前
      • container layer 新增的可写层

    • copy on write技术

      • 好处是减少镜像体积，提升启动速度，
      • 缺点就是写入的速度慢，所以在 container layer 中不适合进行大量的文件读写，应该使用Volume

  • 04 容器运行时 CRI主要包括两个 gRPC 服务，ImageService 和 RuntimeService

    • grpc服务分析

      • ImageService 服务主要是拉取镜像、查看和删除镜像等操作
      • RuntimeService 则是用来管理 Pod 和容器的生命周期，以及与容器交互的调用（exec/attach/port-forward）等操作
      • Exec等交互服务也可以单独出来做一个StreamService

    • low/high level容器运行时

      • 如runc、lxc、containerd、docker、libcontainerd 他们有什么区别
    • docker 的组件被拆分成什么样子了，它们都负责干什么

02 k8s计算

  • 01 内置资源的常规操作

    • deployment、statefulset、daemonset、job
    • 扩/缩容：慢启动slowBatchStart创建pod的实现和目的
    • 更新策略：滚动更新 vs 暴露重建
    • 删除策略：级联删除 vs 保留 pod

  • 02 k8s-pod中几种容器的关系

    • sandbox都干了什么
    • init容器的目的和应用场景
    • app容器的启动过程：internal hook和给用户暴露的lifecycle hook
    • 三种探针的作用
    • 总结就是pod的生命周期，几种容器的启动顺序，几个hook的作用，最后还有探针

  • 03 拓扑管理器 kubelet多种资源管理器独立分配资源缺乏统一的视角

    • 多种资源管理器在给pod分配设备时，都是独立工作的，不会有一个全局观念，这可能会造成资源分配不合理的问题
    • Topology Manager就是提供全局的视角，为了尽量将资源分配在同一个numa节点下，提升性能

  • 04 pod的三种QOS 和cpu内存资源的关系

    • 不同qos oom_score_adj值的设置
    • qos和 资源共享池的关系，涉及到后面的cpu/mem manager的numa设置

  • 05 kubelet调用CRI的流程和docker-shim这个奇葩的存在

    • k8s如何麻痹docker的
    • OCI标准的制定

03 k8s存储

  • 01 常见volume类型
  • 02 configMap和secret的热加载原理

  • 03 动静态pv和 StorageClass动态生成PV

    • PV和PVC之间的相互作用遵循这个生命周期 ：供应-->绑定-->使用--> 释放--> 循环
    • 随着PV数量的增加，管理员需要不停的定义PV的数量，衍生了通过StorageClass动态生成PV
    • StorageClass通过PVC中声明存储的容量，会调用底层的提供商生成PV。
  • 04 kubelet volume-manager挂载volume的过程

  • 05 CSI插件

    • 动态 Provisioner机制

04 k8s网络

  • 01 Kubernetes需要解决4种通信模式：

    1. 容器和容器之间的通信
    2. Pod和Pod之间的通信
    3. Pod和Service之间的通信
    4. Internet和Service之间的通信
  • 02 svc 4种负载均衡模式：其实说白了就是流量由谁来转发
  • 03 svc的服务发现 ：dns 和环境变量

  • 03 iptables是如何转发svc的流量的：

    • 几条KUBE-XXX的链的数据流转

  • 04 svc的cluster-ip 能被ping通吗：

    • 需要分情况，比如iptables reject了icmp的报文
  • 05 cni插件：calico和Flannel 的区别

  • 06 ingress机制：原理可以简化为nginx+服务发现+热更新

    • traefik 源码解读
  • 07 无头服务的真正生产用途

05 k8s的插件机制

  • 01 准入控制器 ：可以注入sidecar或者做vpa扩容

    • 数据请求流程是什么样的？
  • 02 CRI 、CSI、CNI 就是k8s给第三方实现者提供的 计算存储网络插件机制

  • 03 apiserver的聚合插件，方便扩展API：典型应用metrics.k8s.io和custom.metrics.k8s.io

    • 源码理解的如何？

  • 04 kubelet 的 device-plugins设备插件机制，方便如nvidia GPU设备的接入 ：grpc注册device和grpc server提供 device的管理

    • grpc哪里怎么注册和管理

  • 05 严格说来crd+controller的 operator模式也算

    • reconcile调谐怎样写

06 k8s的控制平面源码理解

  • 01 创建pod的流程在控制平面组件间的流转

  • 02 informer机制的作用

    • 消息中间件？ 降低etcd的压力
  • 03 leaderelection选主机制

  • 04 kubelet中的syncLoop大循环

    • 5类事件循环 7个chan

  • 05 各个控制器的syncXXX流程

    • 读写都混在一起的sync流程

  • 06 kubelet中的各个资源manager

    • statusManger怎样同步状态的
    • containerManger 怎样限制 ephemeral storage
    • EvictionManager源码中怎样工作的

  • 07 apiserver

    • 认证
    • 鉴权：rbac 源码
    • 准入： mutate vs validate ，当然还有webhook
    • 限速
    • event broadcast 机制

07 k8s编排

  • 01 基于cpu的hpa ：快起慢缩

    • 怎样做到快起快缩
  • 02 基于mem的hpa ：怎么和metrics-server交互的，涉及到apiserver的聚合插件

  • 03 基于prometheus-operator的 vpa

    • custom.metrics.k8s.io apigroup 的流程
    • 其中为什么需要准入控制器的接入
    • vertical-pod-autoscaler源码阅读之Recommender、updater、admission-controller源码解读

  • 04 metrics-server的源码理解和 kubelet top的原理

    • 底层的数据来自哪里
    • 怎样存储的
    • cpu rate如何算出的

08 k8s crd开发

  • 01 为什么要crd ：封装基础对象来完成对分布式/有状态服务的快速部署
  • 02 crd开发过程： 定义 CRD和实现 controller reconcile的 具体逻辑，其余交给代码生成工具

09 k8s 的监控

  • 01 metrics ，那没的说肯定就是prometheus，那么prometheus on k8s那么方案也太多了

    • 存储怎么选
    • kube-prometheus 中的原理和提示又是什么
  • 02 logging
  • 03 event

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  • 读《研磨设计模式》-代码笔记-原型模式 bylijinnan java设计模式
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  • 配置管理---svn工具之权限配置 chenyu19891124 SVN
    今天花了大半天的功夫，终于弄懂svn权限配置。下面是今天收获的战绩。 安装完svn后就是在svn中建立版本库，比如我本地的是版本库路径是C:\Repositories\pepos。pepos是我的版本库。在pepos的目录结构 pepos    component    webapps 在conf里面的auth里赋予的权限配置为 [groups]
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    BULK COLLECT 子句会批量检索结果，即一次性将结果集绑定到一个集合变量中，并从SQL引擎发送到PL/SQL引擎。通常可以在SELECT INTO、 FETCH INTO以及RETURNING INTO子句中使用BULK COLLECT。本文将逐一描述BULK COLLECT在这几种情形下的用法。     有关FORALL语句的用法请参考：批量SQL之 F
  • Linux下使用rsync最快速删除海量文件的方法 dongwei_6688 OS
    1、先安装rsync：yum install rsync 2、建立一个空的文件夹：mkdir /tmp/test 3、用rsync删除目标目录：rsync --delete-before -a -H -v --progress --stats /tmp/test/ log/这样我们要删除的log目录就会被清空了，删除的速度会非常快。rsync实际上用的是替换原理，处理数十万个文件也是秒删。
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    Yii cValidator主要用法分析：  yii验证rulesit 分类： Yii yii的rules验证 cValidator主要属性 attributes ,builtInValidators,enableClientValidation,message,on,safe,skipOnError  
  • 基于vagrant的redis主从实验 dcj3sjt126com vagrant
    平台: Mac 工具: Vagrant 系统: Centos6.5 实验目的: Redis主从   实现思路 制作一个基于sentos6.5, 已经安装好reids的box, 添加一个脚本配置从机, 然后作为后面主机从机的基础box   制作sentos6.5+redis的box   mkdir vagrant_redis cd vagrant_
  • Memcached(二)、Centos安装Memcached服务器 frank1234 centosmemcached
    一、安装gcc rpm和yum安装memcached服务器连接没有找到，所以我使用的是make的方式安装，由于make依赖于gcc，所以要先安装gcc 开始安装，命令如下，[color=red][b]顺序一定不能出错[/b][/color]： 建议可以先切换到root用户，不然可能会遇到权限问题：su root 输入密码...... rpm -ivh kernel-head
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    Given a sorted linked list, delete all duplicates such that each element appear only once. For example,Given 1->1->2, return 1->2.Given 1->1->2->3->3, return&
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    在JDK1.5之前的单例实现方式有两种(懒汉式和饿汉式并无设计上的区别故看做一种)，两者同是私有构 造器，导出静态成员变量，以便调用者访问。 第一种 package singleton; public class Singleton { //导出全局成员 public final static Singleton INSTANCE = new S
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    1. 当满足条件的case中没有break，程序将依次执行其后的每种条件（包括default）直到遇到break跳出 int main() { int n = 1; switch(n) { case 1: printf("--1--\n"); default: printf("defa
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    Spring-test模块中的应用上下文和web及spring boot的有很大差异。主要试下来差异有： 单元测试的app context不支持从外部properties文件注入属性 @Value注解不能解析带通配符的路径字符串 解决第一个问题可以配置一个PropertyPlaceholderConfigurer的bean。 第二个问题的具体实例是：    
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     Java定时任务总结  一.从技术上分类大概分为以下三种方式：  1.Java自带的java.util.Timer类，这个类允许你调度一个java.util.TimerTask任务;   说明：    java.util.Timer定时器，实际上是个线程，定时执行TimerTask类 &
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