云原生应用开发与部署的最佳实践培训课件

云原生应用开发与部署的最佳实践培训课件汇报人：2024-01-01CATALOGUE目录云原生概述与基础云原生应用开发实践云原生应用部署与管理安全性保障与最佳实践性能优化与可靠性提升实战案例分享与经验总结云原生概述与基础01云原生是一种利用云计算交付模型的优势来构建和运行应用程序的方法。它强调应用程序的可靠性、弹性、安全性和可维护性，并通过自动化和持续集成/持续部署（CI/CD）实践来实现快速迭代和响应变化。定义云原生起源于云计算和容器技术的兴起，随着DevOps、微服务架构和容器编排等技术的不断发展，云原生逐渐成为一种主流的应用开发和部署方式。发展历程云原生定义及发展历程容器技术容器是一种轻量级的虚拟化技术，它允许开发者将应用程序及其依赖项打包到一个可移植的容器中，并在任何Docker环境中一致地运行。Docker基础Docker是一个开源的容器化平台，它提供了构建、运行和管理容器的工具。通过Docker，开发者可以轻松地创建、部署和运行应用程序，实现快速迭代和持续集成/持续部署。容器技术与Docker基础核心概念Kubernetes是一个开源的容器编排系统，用于自动化容器化应用程序的部署、扩展和管理。它的核心概念包括节点（Node）、集群（Cluster）、服务（Service）、控制器（Controller）等。架构Kubernetes架构包括Master节点和Worker节点。Master节点负责管理和控制集群，包括API服务器、调度器、控制器管理器等组件；Worker节点负责运行容器化应用程序，包括kubelet、kube-proxy等组件。Kubernetes核心概念及架构云原生应用开发实践02根据业务领域和功能需求，将应用拆分为多个独立的微服务，每个服务负责特定的业务功能。服务拆分与定义API设计与实现数据一致性保障定义服务间的通信协议和接口规范，确保服务间的通信稳定可靠。通过分布式事务、事件驱动等方式，保障微服务架构下的数据一致性。030201微服务架构设计与实现将应用及其依赖项打包成容器镜像，以便在容器平台上运行和管理。容器化改造通过减小镜像体积、提高镜像构建速度等方式，优化容器镜像的性能和效率。镜像优化使用Kubernetes等容器编排工具，实现容器的自动部署、扩展和管理。容器编排与调度容器化改造与优化策略

自动化构建与持续集成/持续部署(CI/CD)自动化构建通过自动化工具链，实现代码的自动编译、测试和打包，提高开发效率。持续集成频繁地将代码集成到主干，通过自动化测试验证集成结果，确保代码质量。持续部署将经过测试的代码自动部署到生产环境，实现应用的快速迭代和更新。云原生应用部署与管理03根据业务需求设计高可用、高性能的Kubernetes集群架构，包括控制平面和数据平面的规划。集群架构设计选择合适的云服务商和实例类型，配置节点网络、存储和安全等，以满足应用部署和运行需求。节点选择与配置使用kubeadm等工具进行集群初始化，配置网络插件、存储插件等，实现集群基本功能。集群初始化与配置Kubernetes集群规划及部署调度策略配置根据应用特性和资源需求，配置合适的调度策略，如亲和性、反亲和性、资源限制等。编排工具选择使用Helm、Kustomize等编排工具，实现应用的快速部署和版本管理。多集群管理实现跨多个Kubernetes集群的应用编排与调度，提高资源利用率和故障恢复能力。应用编排与调度策略123使用HorizontalPodAutoscaler（HPA）实现Pod水平自动伸缩，根据CPU、内存等指标动态调整Pod数量。HPA配置与使用使用VerticalPodAutoscaler（VPA）实现Pod垂直自动伸缩，根据资源需求动态调整Pod资源配额。VPA配置与使用使用Prometheus等监控工具对集群和应用资源进行实时监控和告警，及时发现并处理资源瓶颈和性能问题。资源监控与告警弹性伸缩与资源动态管理安全性保障与最佳实践04通过限制容器权限、使用安全基线等方式防止容器逃逸。容器逃逸风险确保只从受信任的源获取镜像，并对镜像进行安全扫描和签名验证。镜像安全风险利用Kubernetes的网络策略功能，实现容器间和Pod间的网络访问控制。网络安全风险容器安全挑战及解决方案认证与授权启用RBAC（基于角色的访问控制）来管理用户权限，确保只有授权用户才能访问集群资源。审计与监控配置审计日志记录所有集群活动，以便进行安全分析和调查。最小权限原则为每个Pod或服务分配所需的最小权限，避免权限滥用。Kubernetes安全加固策略监控策略01使用Prometheus等监控工具收集和分析容器和Kubernetes集群的性能指标。日志管理02配置集中化日志管理，如使用ELK（Elasticsearch、Logstash和Kibana）堆栈进行日志的收集、存储和分析。故障排查03利用kubectl等命令行工具进行故障排查，查看Pod状态、日志和事件等信息。同时，结合监控数据和日志信息进行综合分析，快速定位问题并采取相应的解决措施。监控、日志与故障排查技巧性能优化与可靠性提升05容器镜像优化通过减小镜像体积、选择轻量级基础镜像、使用多阶段构建等方式，提高容器启动速度和资源利用率。容器资源限制为容器设置合理的CPU、内存等资源限制，避免资源争用和性能下降。容器网络调优优化容器网络配置，减少网络延迟和丢包，提高应用性能。容器性能调优指南03数据持久化存储使用持久化存储卷（PV）和持久化存储卷申请（PVC）机制，确保数据在容器重启或迁移时不会丢失。01集群架构设计设计高可用、可扩展的Kubernetes集群架构，包括控制平面和数据平面的高可用方案。02节点故障恢复实现节点故障自动检测和恢复机制，确保集群在节点故障时仍能正常运行。Kubernetes高可用集群搭建定期备份关键数据和应用配置，以便在发生故障时能够快速恢复。数据备份与恢复实现应用的故障转移机制，如使用Kubernetes的滚动更新和蓝绿部署等策略，确保应用在发生故障时能够平滑切换至备用实例。故障转移与容灾建立全面的监控和告警体系，实时监测应用性能和集群状态，及时发现并处理潜在问题。监控与告警灾备恢复与故障转移机制实战案例分享与经验总结06金融行业案例分享制造业企业在云原生应用开发与部署方面的经验，包括工业物联网、智能制造等领域的实践。制造业案例互联网行业案例剖析互联网行业在云原生技术方面的创新应用，如大规模分布式系统、高可用架构、自动化运维等。介绍金融行业在云原生应用方面的实践，如分布式架构、微服务化、容器化等，并分析其面临的挑战和解决方案。典型行业案例剖析开发流程优化介绍如何优化云原生应用的开发流程，提高开发效率和质量，包括持续集成、持续交付、自动化测试等方面的实践。运维管理实践分享企业级云原生应用在运维管理方面的实践，包括容器编排、自动化运维、监控告警等方面的经验。架构设计经验分享企业级云原生应用在架构设计方面的经验，包括微服务划分、服务治理、负载均衡等方面的实践。企业级云原生应用开发经验分享分析云原生技术的发展趋势，包括下一代容器技术、Se