Kubernetes: лучшие практики

Description

Положитесь на опыт профессионалов, успешно применяющих и развивающих проект Kubernetes. Инженеры Microsoft предлагают лучшие приемы оркестрации контейнеров. Их прак- тики сложились в процессе разработки распределенных систем, на ответственных и нагруженных проектах. Вам останется лишь слегка адаптировать код. Книга идеально подойдет тем, кто уже знаком с Kubernetes, но еще не умеет использовать его максимально эффективно. Вы узнаете все, что необходимо для создания классного Kubernetes- приложения, в том числе: • Подготовка окружения и разработка приложений в Kubernetes. • Паттерны мониторинга и защиты ваших систем, управления обновлениями. • Сетевые политики Kubernetes и роли сервисных сетей в экосистеме. • Использование Kubernetes в задачах машинного обучения. Введение Кому стоит прочесть эту книгу Почему мы написали ее Структура книги Условные обозначения Использование примеров кода Благодарности От издательства Глава 1. Создание простого сервиса Обзор приложения Управление конфигурационными файлами Создание реплицированного сервиса с помощью ресурса Deployment Практические рекомендации по управлению образами Создание реплицированного приложения Настройка внешнего доступа для HTTP-трафика Конфигурация приложения с помощью ConfigMap Управление аутентификацией с помощью объектов Secret Stateful-развертывание простой базы данных Создание балансировщика нагрузки для TCP с использованием Service Направление трафика к серверу статических файлов с помощью Ingress Параметризация приложения с помощью Helm Рекомендации по развертыванию сервисов Резюме Глава 2. Процесс разработки Цели Построение кластера для разработки Подготовка разделяемого кластера для нескольких разработчиков Добавление новых пользователей Создание и защита пространства имен Управление пространствами имен Сервисы уровня кластера Рабочие процессы разработчика Начальная подготовка Активная разработка Тестирование и отладка Рекомендации по подготовке среды для разработки Резюме Глава 3. Мониторинг и ведение журнала в Kubernetes Метрики и журнальные записи Разновидности мониторинга Методы мониторинга Обзор метрик, доступных в Kubernetes cAdvisor Сервер метрик kube-state-metrics Какие метрики нужно отслеживать Средства мониторинга Мониторинг в Kubernetes с использованием Prometheus Обзор журналирования Инструменты для ведения журнала Журналирование с использованием стека EFK Уведомления Рекомендации по мониторингу, журналированию и созданию уведомлений Мониторинг Журналирование Создание уведомлений Резюме Глава 4. Конфигурация, Secrets и RBAC Конфигурация с использованием объектов ConfigMap и Secret Объекты ConfigMap Объекты Secret Общепринятые рекомендации по работе с API ConfigMap и Secret RBAC Основные концепции RBAC Рекомендации по работе с RBAC Резюме Глава 5. Непрерывная интеграция, тестирование и развертывание Управление версиями Непрерывная интеграция Тестирование Сборка контейнеров Назначение тегов образам контейнеров Непрерывное развертывание Стратегии развертывания Тестирование в промышленных условиях Подготовка процесса и проведение хаотического эксперимента Подготовка CI Подготовка CD Выполнение плавающего обновления Простой хаотический эксперимент Рекомендации относительно CI/CD Резюме Глава 6. Версии, релизы и выкатывание обновлений Ведение версий Релизы Развертывание обновлений Полноценный пример Рекомендации по ведению версий, созданию релизов и развертыванию обновлений Резюме Глава 7. Глобальное распределение приложений и промежуточное тестирование Распределение вашего образа Параметризация развертываний Глобальное распределение трафика Надежное развертывание программного обеспечения в глобальном масштабе Проверка перед развертыванием Канареечный регион Разные типы регионов Подготовка к глобальному развертыванию Когда что-то идет не так Рекомендации по глобальному развертыванию Резюме Глава 8. Управление ресурсами Планировщик Kubernetes Предикаты Приоритеты Продвинутые методики планирования Принадлежность и непринадлежность pod nodeSelector Ограничения и допуски Управление ресурсами pod Запросы ресурсов Лимиты на ресурсы и качество обслуживания Объекты PodDisruptionBudget Управление ресурсами с помощью пространств имен ResourceQuota LimitRange Масштабирование кластера Масштабирование приложений Масштабирование с использованием HPA HPA с применением пользовательских метрик Масштабирование с использованием VPA Рекомендации по управлению ресурсами Резюме Глава 9. Сетевые возможности, безопасность сети и межсервисное взаимодействие Принципы работы с сетью в Kubernetes Сетевые дополнения Kubenet Рекомендации по использованию Kubenet Дополнение CNI Рекомендации по использованию CNI Сервисы в Kubernetes Тип сервисов ClusterIP Тип сервисов NodePort Тип сервисов ExternalName Тип сервисов LoadBalancer Объекты и контроллеры Ingress Рекомендации по использованию сервисов и контроллеров Ingress Сетевые политики безопасности Рекомендации по применению сетевых политик Механизмы межсервисного взаимодействия Рекомендации по применению механизмов межсервисного взаимодействия Резюме Глава 10. Безопасность pod и контейнеров API PodSecurityPolicy Включение PodSecurityPolicy Принцип работы PodSecurityPolicy Трудности при работе с PodSecurityPolicy Рекомендации по использованию политики PodSecurityPolicy PodSecurityPolicy: что дальше Изоляция рабочих заданий и RuntimeClass Использование RuntimeClass Реализации сред выполнения Изоляция рабочих заданий и рекомендации по использованию RuntimeClass Другие важные аспекты безопасности pod и контейнеров Контроллеры доступа Средства обнаружения вторжений и аномалий Резюме Глава 11. Политики и принципы управления кластером Почему политики и принципы управления кластером имеют большое значение В чем отличие от других политик Облачно-ориентированная система политик Введение в Gatekeeper Примеры политик Терминология проекта Gatekeeper Определение шаблона ограничений Определение ограничений Репликация данных Обратная связь Аудит Более тесное знакомство с Gatekeeper Gatekeeper: что дальше? Рекомендации относительно политик и принципов управления Резюме Глава 12. Управление несколькими кластерами Зачем может понадобиться больше одного кластера Проблемы многокластерной архитектуры Развертывание в многокластерной архитектуре Методики развертывания и администрирования Администрирование кластера с помощью методики GitOps Средства управления несколькими кластерами Kubernetes Federation Рекомендации по эксплуатации сразу нескольких кластеров Резюме Глава 13. Интеграция внешних сервисов с Kubernetes Импорт сервисов в Kubernetes Сервисы со стабильными IP-адресами без использования селекторов Стабильные доменные имена сервисов на основе CNAME Активный подход с применением контроллеров Экспорт сервисов из Kubernetes Экспорт сервисов с помощью внутреннего балансировщика нагрузки Экспорт сервисов типа NodePort Интеграция внешних серверов в Kubernetes Разделение сервисов между кластерами Kubernetes Сторонние инструменты Рекомендации по соединению кластеров и внешних сервисов Резюме Глава 14. Машинное обучение и Kubernetes Почему Kubernetes отлично подходит для машинного обучения Рабочий процесс машинного обучения Машинное обучение с точки зрения администраторов кластеров Kubernetes Обучение модели в Kubernetes Распределенное обучение в Kubernetes Требования к ресурсам Специализированное оборудование Библиотеки, драйверы и модули ядра Хранение Организация сети Узкоспециализированные протоколы Машинное обучение с точки зрения специалистов по анализу данных Рекомендации по машинному обучению в Kubernetes Резюме Глава 15. Построение высокоуровневых абстракций на базе Kubernetes Разные подходы к разработке высокоуровневых абстракций Расширение Kubernetes Расширение кластеров Kubernetes Расширение пользовательских аспектов Kubernetes Архитектурные аспекты построения новых платформ Поддержка экспорта в образ контейнера Поддержка существующих механизмов для обнаружения сервисов и работы с ними Рекомендации по созданию прикладных платформ Резюме Глава 16. Управление состоянием Тома и их подключение Рекомендации по обращению с томами Хранение данных в Kubernetes PersistentVolume PersistentVolumeClaim Классы хранилищ Рекомендации по использованию хранилищ в Kubernetes Приложения с сохранением состояния Объекты StatefulSet Проект Operator Рекомендации по использованию StatefulSet и Operator Резюме Глава 17. Контроль доступа и авторизация Контроль доступа Что такое контроллеры доступа? Почему они важны? Типы контроллеров доступа Конфигурация веб-хуков доступа Рекомендации по использованию контроллеров доступа Авторизация Модули авторизации Практические советы относительно авторизации Резюме Глава 18. В заключение Об авторах Об изображении на обложке