k8s系统学习路径

学习 Kubernetes（K8s）需要循序渐进，结合理论知识和实践操作。以下是学习 Kubernetes 的推荐步骤：

1 先决条件

• 掌握容器基础 ：先学习 Docker，理解容器化概念（镜像、容器、仓库）、Dockerfile 编写和容器生命周期管理。 • 熟悉 Linux 基础 ：了解 Linux 命令行操作、网络、文件系统等。 • 了解云计算概念 ：如虚拟化、负载均衡、服务发现、分布式系统等。

2 Kubernetes 核心概念

• 基础概念 ： • Pod ：最小的调度单位，包含一个或多个容器。 • Deployment ：管理 Pod 的副本和滚动更新。 • Service ：提供 Pod 的网络访问和负载均衡。 • Namespace ：资源隔离的逻辑分组。 • ConfigMap & Secret：管理应用配置和敏感信息。 • PersistentVolume (PV) & PersistentVolumeClaim (PVC)：持久化存储管理。 • 核心组件 ： • 控制平面（Control Plane） ：包括 API Server、Scheduler、Controller Manager、etcd。 • 工作节点（Node） ：包括 Kubelet、Kube-proxy、容器运行时（如 containerd）。

3 安装和配置集群

• 本地实验环境 ： • Minikube ：单节点本地集群，适合快速上手。 • Kind (Kubernetes in Docker) ：用 Docker 容器模拟多节点集群。 • k3s ：轻量级 Kubernetes，适合边缘计算或资源有限的环境。 • 生产环境工具 ： • kubeadm ：手动搭建集群的工具。 • 托管 Kubernetes 服务 ：如 AWS EKS、Google GKE、Azure AKS（推荐新手使用）。

4 基本操作

• 学习kubectl 命令： • 资源管理：apply、create、delete、get、describe。 • 调试命令：logs、exec、port-forward。 • 示例练习 ： • 部署一个简单的 Nginx Pod。 • 通过 Deployment 管理 Pod 副本。 • 使用 Service 暴露应用。 • 挂载 ConfigMap 和 Secret。

5 深入核心功能

• 资源管理 ： • 资源限制（CPU/内存）：requests 和 limits。 • 持久化存储：PV/PVC 动态供给。 • 网络与服务发现 ： • 理解 Kubernetes 网络模型（Pod 网络、Service 网络）。 • Service 类型：ClusterIP、NodePort、LoadBalancer。 • Ingress 控制器（如 Nginx Ingress、Traefik）。 • 配置管理 ： • 使用 ConfigMap 和 Secret 分离配置。 • 环境变量与配置文件注入。

6 进阶主题

• 高级控制器 ： • StatefulSet ：管理有状态应用（如数据库）。 • DaemonSet ：在每个节点运行守护进程（如日志收集器）。 • Job & CronJob：运行定时任务或一次性任务。 • 监控与日志 ： • 使用 Prometheus + Grafana 监控集群和应用。 • 日志收集方案：EFK（Elasticsearch + Fluentd + Kibana）或 Loki。 • 安全与权限 ： • RBAC（基于角色的访问控制）。 • NetworkPolicy 控制网络流量。 • Pod 安全策略（Pod Security Admission）。

7 持续部署与 DevOps

• CI/CD 集成 ： • 使用 Helm 管理应用包（Chart）。 • GitOps 工具：Argo CD、Flux。 • Jenkins Pipeline 或 GitHub Actions 自动化部署。 • 多环境管理 ：通过 Namespace 或集群分离开发/测试/生产环境。

8 生产环境最佳实践

• 高可用集群设计 ： • 多 Master 节点 + etcd 集群。 • 跨可用区（AZ）部署。 • 灾备与恢复 ： • 定期备份 etcd 数据。 • Velero 工具实现集群资源备份。 • 自动扩缩容 ： • Horizontal Pod Autoscaler（HPA）。 • Cluster Autoscaler（节点自动扩缩容）。 • 资源优化 ： • 合理设置资源请求和限制。 • 使用 LimitRange 和 ResourceQuota 管理资源配额。

9 学习资源推荐

• 官方文档 ： （必读！） • 书籍 ： • 《Kubernetes in Action》 • 《Kubernetes Up & Running》 • 在线课程 ： • Coursera: “Kubernetes and Cloud Native Essentials” • Udemy: “Kubernetes for the Absolute Beginners” • 动手实验 ： • •

10 认证考试（可选）

• CKA（Certified Kubernetes Administrator） ：官方认证，考察集群管理能力。 • CKAD（Certified Kubernetes Application Developer） ：聚焦应用部署和调试。 • 备考资源 ：Killer.sh 模拟器、官方考试指南。

11 持续学习与实践

• 参与社区 ： • 关注 Kubernetes 官方博客和 GitHub。 • 参与 Meetup 或 KubeCon 大会。 • 实战项目 ： • 部署一个完整的微服务应用（如博客系统、电商平台）。 • 参与开源 Kubernetes 生态项目（如 Prometheus、Istio）。

通过以上步骤，你可以逐步掌握 Kubernetes 的核心概念和实战技能。关键是多动手实践，结合真实场景解决问题！