CKA

本书系统介绍了 docker 及 kubernetes 的相关知识，可以帮助读者快速了解及熟练配置 kubernetes。
本书共分为 16 章。首先介绍了 docker 基础和 docker 进阶。其次介绍了 kubernetes 的基础操作，包括部署安装kubernetes 集群、升级 kubernetes、创建及管理 pod 等。然后重点介绍存储管理、密码管理、deployment、daemonset 及其他控制器、探针、job、服务管理、网络管理、包管理及安全管理等内容。最后通过一个综合实验 devops，全面复习本书所有内容。
本书适合想系统学习 docker 和 kubernetes，以及希望通过 CKA 和 CKAD 考试的读者学习使用。此外，本书中的许多案例还可以直接应用于生产环境。

段超飞，网名“老段”，资深培训师，从事Linux相关工作11年，10年教学培训经历，获得了RHCE/RHCA/OCP/COA/CKA/CKAD认证，长期服务于大型企业培训，如中国联通、广东粤电、广东移动、中石油、浙江移动、贵州电网等。

第1章　docker基础
1.1 容器介绍及环境准备
1.2 安装并配置docker
1.2.1 安装docker- ce
1.2.2 解决镜像下载慢的问题
1.3 镜像管理
1.3.1 镜像的命名
1.3.2 对镜像重新做标签
1.3.3 删除镜像
1.3.4 查看镜像的层结构
1.3.5 导出镜像
1.3.6 导入镜像
1.4 创建容器
1.4.1 创建容器
1.4.2 容器的生命期
1.4.3 创建临时容器
1.4.4 指定容器里运行的命令
1.4.5 创建容器的时候使用变量
1.4.6 把容器端口映射到物理机
1.5 实战练习—创建mysql的容器
1.6 管理容器的命令
1.6.1 在容器里执行指定的命令
1.6.2 物理机和容器互相拷贝文件
1.6.3 关闭、启动、重启容器
1.6.4 查看容器里的输出
1.7 数据卷的使用
1.8 docker网络
1.8.1 了解docker网络
1.8.2 创建docker网络
1.9 容器互联
1.9.1 方法1：通过容器IP的方式访问
1.9.2 方法2：使用link的方式
模拟考题
第2章　docker进阶
2.1 自定义镜像
2.2 使用registry镜像搭建私有仓库
2.2.1 搭建私有仓库并设置
2.2.2 从私有仓库下载镜像
2.2.3 删除本地仓库里的镜像
2.3 使用harbor搭建私有仓库
2.3.1 安装compose
2.3.2 安装harbor
模拟考题
第3章　部署kubernetes集群
3.1 了解kubernetes架构及组件介绍
3.2 安装kubernetes集群
3.2.1 实验拓扑图及环境
3.2.2 实验准备
3.2.3 安装master
3.2.4 配置worker加入集群
3.2.5 安装calico网络
3.3 安装后的设置
3.3.1 删除节点及重新加入
3.3.2 常见的一些命令
3.4 设置metric-server监控pod及节点的负载
3.5 命名空间namespace
3.6 管理命名空间
3.7 安装一套v11版本的集群
模拟考题
第4章　升级kubernetes
4.1 升级步骤
4.2 升级第一台master
4.2.1 升级kubeadm
4.2.2 升级kubernetes集群里master上的各个组件
4.2.3 升级master上的kubelet和kubectl
4.3 升级worker
模拟考题
第5章　pod
5.1 创建及删除pod
5.1.1 创建pod
5.1.2 删除pod
5.1.3 生成yaml文件创建pod
5.2 pod的基本操作
5.3 了解pod的声明周期，优雅地关闭pod
5.3.1 pod的延期删除
5.3.2 pod hook（钩子）
5.4 初始化pod
5.4.1 了解初始化容器
5.4.2 第一个初始化容器的例子
5.4.3 第二个初始化容器的例子
5.5 静态pod
5.5.1 创建静态pod
5.5.2 master上静态pod的指定方式
5.6 手动指定pod运行位置
5.6.1 给节点设置标签
5.6.2 创建在特定节点上运行的pod
5.6.3 Annotations设置
5.7 节点的cordon与drain
5.7.1 节点的cordon
5.7.2 节点的drain
5.8 节点taint及pod的tolerations
5.8.1 给节点设置及删除taint
5.8.2 设置operator的值为Equal
5.8.3 operator的值等于Exists的情况
模拟考题
第6章　存储管理
6.1 emptyDir
6.2 hostPath
6.3 NFS存储
6.4 持久性存储
6.4.1 PersistentVolume
6.4.2 PersistentVolumeClaim
6.4.3 storageClassName
6.4.4 使用持久性存储
6.4.5 pv回收策略
6.5 动态卷供应
6.5.1 storageClass的工作流程
6.5.2 利用nfs创建动态卷供应
6.5.3 部署NFS分配器
6.5.4 部署storageClass
模拟考题
第7章　密码管理
7.1 secret
7.1.1 创建secret
7.1.2 使用secret
7.2 configmap
7.2.1 创建configmap
7.2.2 使用configmap
模拟考题
第8章　deployment
8.1 创建和删除deployment
8.1.1 通过yaml文件的方式创建deployment
8.1.2 deployment健壮性测试
8.2 修改deployment副本数
8.2.1 通过命令行修改
8.2.2 通过编辑deployment的方式修改
8.2.3 修改yaml文件的方式
8.3 水平自动更新HPA
8.3.1 配置HPA
8.3.2 测试HPA
8.4 deployment镜像的升级及回滚
8.4.1 镜像升级
8.4.2 镜像的回滚
8.5 滚动升级
模拟考题
第9章　daemonset及其他控制器
9.1 创建及删除ds
9.2 指定pod所在位置
9.3 其他控制器ReplicationController（rc）
9.4 其他控制器ReplicaSet（rs）
9.5 deployment、rc、rs之间yaml文件的对比
模拟考题
第 10 章 探针 187
10.1 liveness probe 187
10.1.1 command 探测方式188
10.1.2 liveness probe httpGet 探测方式.190
10.1.3 liveness probe tcpScoket 探测方式.192
10.2 readiness probe 193
模拟考题 197
第 11 章 job 199
11.1 job . 199
11.1.1 创建 job.200
11.1.2 在 job 中指定参数202
11.2 cronjob. 206
模拟考题208
第 12 章 服务管理 209
12.1 服务的基本管理 210
12.1.1 环境准备 .210
12.1.2 创建 svc211
12.1.3 删除 svc213
12.1.4 验证 svc 的负载均衡功能.214
12.1.5 通过 yaml 文件的方式创建 service215
12.2 服务发现 216
12.2.1 环境准备 .217
12.2.2 通过直接访问 clusterip 的方式访问219
12.2.3 通过变量的方式.220
12.2.4 通过 DNS 的方式 223
12.3 服务发布 225
12.3.1 NodePort .225
12.3.2 LoadBalancer227
12.3.3 ingress .229
模拟考题235
第 13 章 网络管理 237
13.1 实验准备 238
13.2 创建 ingress 类型的网络策略 242
13.2.1 允许特定标签的 pod 能访问.242
13.2.2 允许特定网段的客户端能访问 245
13.2.3 允许特定命名空间里的 pod 能访问 247
13.3 创建 egress 类型的网络策略. 250
13.4 默认的策略 254
模拟考题255
第 14 章 包管理 helm v3 257
14.1 安装 helm 257
14.2 仓库管理 260
14.3 部署一个简单的 mysql 应用 261
14.4 搭建私有源 264
14.5 实战演示 266
第 15 章 安全管理 273
15.1 创建 kubeconfig 文件. 274
15.1.1 申请证书 .275
15.1.2 创建 kubeconfig 文件277
15.1.3 验证 kubeconfig 文件278
15.2 kubernetes 的授权 279
15.2.1 role 和 rolebinding280
15.2.2 clusterrole 和 clusterrolebinding286
15.2.3 service account .289
15.3 安装 dashboard 291
15.4 资源限制 294
15.4.1 利用容器里的 resources.294
15.4.2 limitrange .298
15.4.3 resourcequota.300
模拟考题 301
第 16 章 devops 303
16.1 实验拓扑 304
16.2 准备 vms9，并搭建仓库 304
16.3 安装 gitlab 并配置 306
16.4 jenkins 安装. 310
16.5 安装 docker 插件. 314
16.6 jenkins 安全设置 . 316
16.7 拷贝 kubeconfig 文件. 317
16.8 创建项目 319
16.9
配置 gitlab 和 jenkins 的联动 . 321
16.10 验证 CICD . 322
习 题 答 案

这几年kubernetes技术迅速发展，成为现在最火热的IT技术之一，阿里云、腾讯云、azure等公有云厂商提供的都是基于kubernetes的容器服务。CNCF作为孵化出kubernetes的官方机构，顺势推出了自己的基于kubernetes的认证：CKA和 CKAD。

CKA全称为Certified Kubernetes Administrator（Kubernetes管理员认证），是CNCF推出的第一个官方认证，其内容主要为kubernetes最常用的知识点，包括安装及更新kubernetes集群、pod的创建及管理、各种控制器的使用、密码管理、存储管理等。

CKAD 全称为Certified Kubernetes Application Developer（Kubernetes应用程序开发者认证），侧重于在kubernetes环境里部署与设计应用程序。

不管是CKA还是CKAD，都侧重于实战，考试题都是上机实操题，没有任何的选择题，所以要想通过CKA/CKAD的考试，除了要对kubernetes的各个知识点有深入的了解之外，还要经过大量的练习。

如果想系统学习kubernetes，参加CKA培训并通过CKA的考试是最佳途径，通过CKA考试，不管是对企业还是对个人都大有好处。

对企业：kubernetes认证服务供应商，需要有3名CKA。

对个人：学习之后最好能有一个检测自己学习成果的指标，所以通过认证考试才是最好的方法。一来可以系统地学习，二来可以通过证书向企业证明自己的实力。

为什么写这本书

现在CKA/CKAD认证越发火热，参加考试的人员日益增多，但市面上专门针对CKA/CKAD考试的辅导教材较少，写本书的主要目的就是来填补市场空缺，帮助参加CKA/CKAD考试的人员顺利通过认证。

写本书的另一个原因是作者做了很多年的培训业务，发现不管是在线培训，还是线下的企业内训，存在的一个问题就是学员在课堂上听懂了，但是在课后自己练习的时候，总是出现这样或那样的问题，并且学员记的笔记可能还会出现一些疏漏，这样不仅耽误了大量的时间，学习效率还不高。

基于此，作者总结、整理了在课堂上讲授的知识点，并详细列出操作步骤，学员只要严格按照书中的步骤跟着操作，就可达到很好的学习效果。

这本书的特点是什么

本书基于kubernetes v1.21.1版本，不仅包括CKA/CKAD考试的所有考点，也包括了kubernetes其他最常见的知识。章节之间的顺序已经过精心排列，内容由浅入深，每章的实验只会用到已经讲过的知识点，不会用到后面讲的知识，所以练习的时候只要按照章节顺序依次往后练习即可。本书的具体特点如下。

（1）步骤详细，跟着步骤逐步操作便能快速掌握全部知识点，简单、易学。

（2）内容全面，详细介绍了kubernetes相关的基础和核心知识，是一本不可多得的系统学习kubernetes的实战型教材。

（3）配有模拟考题，帮助读者检验学习效果，遇到问题，可随时查看配套下载资源的详细答案解析。

本书的读者对象

本书专门为打算通过CKA/CKAD考试的人士编写，是成功通过CKA/CKAD考试的绝佳参考书，适用于以下读者。

（1）想系统学习kubernetes的人员。

（2）从事kubernetes工作的相关人员。

（3）想参加并通过CKA/CKAD考试的人员。

赠送资源

为了使读者能够顺利通过CKA/CKAD考试，本书赠送使用descheduler平衡pod在worker上的分布、使用kuboard创建deployment、kubernetes集群证书过期后如何续期，以及etcd的备份和恢复等根据作者多年经验总结出的相关文档。读者可以扫描右侧的二维码，关注“博雅读书社”微信公众号，找到“资源下载”栏目，根据提示获取赠送资源。

创作者说

本书由段超飞编著。在本书的编写过程中，作者竭尽所能呈现最好、最全的kubernetes实用知识，但仍难免有疏漏和不妥之处，敬请广大读者指正。