KUBERNETES – ROZWIĄZANIA CHMUROWE W ŚWIECIE DEVOPS

SPIS TREŚCI

• Kubernetes rozwiązania chmurowe w świecie DevOps
• Przedmowa
• Wstęp
  • Czego się nauczysz?
  • Dla kogo jest ta książka?
  • Na jakie pytania odpowiada ta książka?
  • Konwencje użyte w tej książce
  • Korzystanie z przykładów
    • Podziękowania
• Rozdział 1. Rewolucja chmurowa
  • Tworzenie chmury
    • Czas kupowania
    • Infrastruktura jako usługa
  • Początki DevOps
    • Nikt nie rozumie DevOps
    • Przewaga biznesowa
    • Infrastruktura w postaci kodu
    • Wspólna nauka
  • Nadejście kontenerów
    • Stan aktualny
    • Myślenie pudełkowe
    • Umieszczanie oprogramowania w kontenerach
    • Aplikacje Plug and Play
  • Uruchomienie orkiestratora
  • Kubernetes
    • Od Borga do Kubernetes
    • Co sprawia, że Kubernetes jest tak cenny?
      • Kubernetes ułatwia wdrażanie
    • Czy Kubernetes zniknie?
    • Kubernetes nie załatwia wszystkiego
      • Funkcje chmurowe i funtainery
  • Model Cloud Native
    • Nie chodzi tylko o mikrousługi
  • Przyszłość operacji
    • Rozproszone DevOps
    • Niektóre rzeczy pozostaną scentralizowane
    • Produktywni programiści
    • Jesteś przyszłością
  • Podsumowanie
• Rozdział 2. Pierwsze kroki z Kubernetes
  • Uruchamianie pierwszego kontenera
    • Instalowanie Docker Desktop
    • Co to jest Docker?
    • Uruchamianie obrazu kontenera
  • Aplikacja demonstracyjna
    • Oglądamy kod źródłowy
    • Wprowadzenie do języka Go
    • Jak działa aplikacja demonstracyjna?
  • Budowanie kontenera
    • Opis plików Dockerfile
    • Minimalne obrazy kontenerów
    • Uruchamianie skompilowanego obrazu Docker
    • Nazywanie obrazów
    • Przekierowanie portów (ang. port forwarding)
  • Rejestry kontenerowe
    • Uwierzytelnianie w rejestrze
    • Przydzielanie nazwy i dodawanie obrazu
    • Uruchamianie obrazu
  • Cześć, Kubernetes
    • Uruchamianie aplikacji demonstracyjnej
    • Jeśli kontener się nie uruchamia
  • Minikube
  • Podsumowanie
• Rozdział 3. Opis Kubernetes
  • Architektura klastrowa
    • Warstwa sterowania
    • Elementy węzła
    • System wysokiej niezawodności (ang. high availability)
      • Awaria warstwy sterowania
      • Awaria węzła worker
      • Ufaj, ale sprawdzaj
  • Koszty samodzielnego hostingu Kubernetes
    • To więcej pracy niż myślisz
    • Nie chodzi tylko o początkową konfigurację
    • Narzędzia nie wykonają za Ciebie całej pracy
    • Kubernetes jest trudny
    • Koszty administracyjne
    • Zacznij od usług zarządzanych
  • Zarządzane usługi Kubernetes
    • Google Kubernetes Engine (GKE)
      • Wysoka niezawodność
    • Automatyczne skalowanie klastra
      • GKE jest najlepsza w swojej klasie
    • Usługa Amazon Elastic Container Service dla Kubernetes (EKS)
    • Usługa Azure Kubernetes Service (AKS)
    • OpenShift
    • Usługa IBM Cloud Kubernetes Service
  • Rozwiązania Kubernetes pod klucz
    • Containership Kubernetes Engine (CKE)
  • Instalatory Kubernetes
    • kops
    • Kubespray
    • TK8
    • Kubernetes The Hard Way
    • kubeadm
    • Tarmak
    • Rancher Kubernetes Engine (RKE)
    • Moduł Puppet dla Kubernetes
    • Kubeformation
  • Kup lub zbuduj: nasze rekomendacje
    • Uruchom mniej oprogramowania
    • Skorzystaj z zarządzanych usług Kubernetes, jeśli możesz
    • A co z uzależnieniem od jednego dostawcy?
    • Jeśli trzeba, użyj standardowych narzędzi do samodzielnego hostingu Kubernetes
    • Gdy Twoje wybory są ograniczone
    • Bare-metal i on-premise
  • Bezklastrowe usługi kontenerowe
    • Amazon Fargate
    • Azure Container Instances (ACI)
  • Podsumowanie
• Rozdział 4. Praca z obiektami Kubernetes
  • Zasoby Deployment
    • Nadzór i planowanie
    • Restart kontenerów
    • Zapytania obiektów Deployment
  • Pody
  • ReplicaSet
  • Utrzymanie pożądanego stanu
  • Scheduler
  • Manifesty zasobów w formacie YAML
    • Zasoby są danymi
    • Manifesty obiektu Deployment
    • Polecenie kubectl apply
    • Serwis
    • Odpytywanie klastra za pomocą polecenia kubectl
    • Przenoszenie zasobów na wyższy poziom
  • Helm: menadżer pakietów Kubernetes
    • Instalacja Helm
    • Instalacja wykresu Helm
    • Wykresy, repozytoria i wydania
    • Wyświetlanie listy wydań Helm
  • Podsumowanie
• Rozdział 5. Zarządzanie zasobami
  • Zrozumienie działania zasobów
    • Jednostki zasobów
    • Żądania zasobów
    • Limity zasobów
    • Utrzymuj małe kontenery
  • Zarządzanie cyklem życia kontenera
    • Sondy żywotności
    • Opóźnienie i częstotliwość sondy
    • Inne typy sond
    • Sondy gRPC
    • Sondy gotowości
    • Sondy gotowości na podstawie pliku
    • minReadySeconds
    • Budżety zakłóceń Poda
      • minAvailable
      • maxUnavailable
  • Korzystanie z przestrzeni nazw
    • Praca z przestrzeniami nazw
    • Jakich przestrzeni nazw powinieneś używać?
    • Adresy serwisów
    • Przydziały zasobów (ang. Resource Quotas)
    • Domyślne żądania zasobów i limity
  • Optymalizacja kosztów klastra
    • Optymalizacja obiektów Deployment
    • Optymalizacja Podów
    • Vertical Pod Autoscaler
    • Optymalizacja węzłów
    • Optymalizacja przestrzeni dyskowej
    • Czyszczenie nieużywanych zasobów
      • Korzystanie z metadanych właściciela
      • Znajdowanie niewykorzystanych zasobów
      • Czyszczenie zakończonych obiektów Job
    • Sprawdzanie wolnej pojemności
    • Korzystanie z instancji zastrzeżonych
    • Korzystanie z instancji w trybie wywłaszczeniowym
      • Zmienna cena lub zmienne wywłaszczenie
      • Węzły z wywłaszczeniem mogą zmniejszyć o połowę Twoje koszty
      • Używanie koligacji węzłów do kontroli uruchomień
    • Utrzymywanie równowagi obciążeń
  • Podsumowanie
• Rozdział 6. Operacje na klastrach
  • Rozmiar i skalowanie klastra
    • Planowanie pojemności
      • Najmniejszy klaster
      • Największy klaster
      • Klastry sfederowane
      • Czy potrzebuję wielu klastrów?
    • Węzły i instancje
      • Wybór odpowiedniego rozmiaru węzła
      • Typy instancji chmurowych
      • Węzły heterogeniczne
      • Serwery bare-metal
    • Skalowanie klastra
      • Grupy instancji
      • Skalowanie w dół
      • Automatyczne skalowanie
  • Sprawdzanie zgodności
    • Certyfikat CNCF
      • Zgodne z Kubernetes
      • Certyfikowany administrator Kubernetes (CKA ang. Certified Kubernetes Administrator)
      • Certyfikowany dostawca usług Kubernetes (KCSP ang. Kubernetes Certified Service Provider)
    • Testy zgodności z Sonobuoy
  • Walidacja i audyt
    • K8Guard
    • Copper
    • kube-bench
    • Dziennik kontroli Kubernetes (ang. Kubernetes audit log)
  • Testowanie chaosu
    • Tylko produkcja jest produkcją
    • chaoskube
    • kube-monkey
    • PowerfulSeal
  • Podsumowanie
• Rozdział 7. Narzędzia Kubernetes
  • Znowu o kubectl
    • Aliasy powłoki
    • Używanie przełączników
    • Skracanie typów zasobów
    • Automatyczne uzupełnianie poleceń kubectl
    • Uzyskiwanie pomocy
    • Uzyskiwanie pomocy na temat zasobów Kubernetes
    • Bardziej szczegółowe wyniki
    • Praca z JSON Data i jq
    • Oglądanie obiektów
    • Opisywanie obiektów
  • Praca z zasobami
    • Imperatywne polecenia kubectl
    • Kiedy nie należy używać poleceń imperatywnych?
    • Generowanie manifestów zasobów
    • Eksportowanie zasobów
    • Śledzenie różnic w zasobach
  • Praca z kontenerami
    • Przeglądanie dzienników kontenera
    • Przyłączanie do kontenera
    • Oglądanie zasobów Kubernetes za pomocą kubespy
    • Przekierowanie portu kontenera
    • Wykonywanie poleceń w kontenerach
    • Rozwiązywanie problemów w kontenerach
    • Korzystanie z poleceń BusyBox
    • Dodawanie BusyBox do kontenerów
    • Instalowanie programów w kontenerze
    • Debugowanie w czasie rzeczywistym za pomocą kubesquash
  • Konteksty i przestrzenie nazw
    • kubectx i kubens
    • kube-ps1
  • Powłoki i narzędzia Kubernetes
    • kube-shell
    • Click
    • kubed-sh
    • Stern
  • Budowanie własnych narzędzi Kubernetes
  • Podsumowanie
• Rozdział 8. Uruchamianie kontenerów
  • Kontenery i Pody
    • Co to jest kontener?
    • Co należy do kontenera?
    • Co należy do Poda?
  • Manifesty kontenera
    • Identyfikatory obrazu
    • Tag latest
    • Skróty kontenerów
    • Podstawowe tagi obrazu
    • Porty
    • Żądania i limity dotyczące zasobów
    • Polityka pobierania obrazu
    • Zmienne środowiskowe
  • Bezpieczeństwo kontenerów
    • Uruchamianie kontenerów jako użytkownik inny niż root
    • Blokowanie kontenerów z uprawnieniami root
    • Ustawianie systemu plików tylko do odczytu
    • Wyłączanie eskalacji uprawnień
    • Mechanizm właściwości
    • Konteksty bezpieczeństwa Poda
    • Polityka bezpieczeństwa Poda
    • Konta usług Poda
  • Woluminy
    • Woluminy emptyDir
    • Woluminy trwałe
  • Restart polityk
  • Uwierzytelnianie przy pobieraniu obrazu
  • Podsumowanie
• Rozdział 9. Zarządzanie Podami
  • Etykiety
    • Co to są etykiety?
    • Selektory
    • Bardziej zaawansowane selektory
    • Inne zastosowania etykiet
    • Etykiety i adnotacje
  • Koligacje węzłów
    • Koligacje twarde
    • Koligacje miękkie
  • Koligacje Podów i antykoligacje
    • Trzymanie Podów razem
    • Trzymanie Podów oddzielnie
    • Antykoligacje miękkie
    • Kiedy korzystać z koligacji Podów?
  • Skazy i tolerancje
  • Kontrolery Podów
    • DaemonSet
    • StatefulSet
    • Kontroler Job
    • CronJob
    • Horizontal Pod Autoscaler
    • PodPreset
    • Operatory i niestandardowe definicje zasobów (CRD)
  • Zasoby Ingress
    • Reguły Ingress
    • Zarządzanie połączeniami TLS za pomocą Ingress
      • Korzystanie z istniejących certyfikatów TLS
      • Automatyzacja certyfikatów LetsEncrypt za pomocą cert-manager
    • Kontroler Ingress
  • Istio
  • Envoy
  • Podsumowanie
• Rozdział 10. Konfiguracja i obiekty Secret
  • ConfigMap
    • Tworzenie ConfigMap
    • Ustawianie zmiennych środowiskowych z obiektu ConfigMap
    • Ustawianie środowiska za pomocą ConfigMap
    • Używanie zmiennych środowiskowych w argumentach poleceń
    • Tworzenie plików konfiguracji z ConfigMaps
    • Aktualizacja Podów po zmianie konfiguracji
  • Obiekty Secret aplikacji Kubernetes
    • Używanie obiektów Secret jako zmiennych środowiskowych
    • Zapisywanie obiektów Secret do plików
    • Odczyt obiektów Secret
      • base64
    • Dostęp do obiektów Secret
    • Szyfrowanie w stanie spoczynku
    • Przechowywanie obiektów Secret
  • Strategie zarządzania obiektami Secret
    • Szyfrowanie Secret w systemach kontroli wersji
    • Zdalne przechowywanie Secret
    • Dedykowane narzędzie do zarządzania obiektami Secret
    • Rekomendacje
  • Szyfrowanie obiektów Secret za pomocą Sops
    • Przedstawiamy Sops
    • Szyfrowanie pliku za pomocą Sops
    • Korzystanie z zaplecza KMS
  • Podsumowanie
• Rozdział 11. Bezpieczeństwo i kopia zapasowa
  • Kontrola dostępu i uprawnienia
    • Zarządzanie dostępem przez klaster
    • Kontrola dostępu oparta na rolach (RBAC)
    • Role
    • Wiązanie ról z użytkownikami
    • Jakich ról potrzebuję?
    • Ochrona dostępu do Cluster-Admin
    • Aplikacje i wdrażanie
    • Rozwiązywanie problemów z RBAC
  • Skanowanie bezpieczeństwa
    • Clair
    • Aqua
    • Anchore Engine
  • Kopie zapasowe
    • Czy muszę wykonać kopię zapasową?
    • Tworzenie kopii zapasowej etcd
    • Kopia zapasowa stanu zasobów
    • Tworzenie kopii zapasowej stanu klastra
    • Duże i małe katastrofy
    • Velero
      • Konfigurowanie Velero
      • Tworzenie kopii zapasowej Velero
      • Przywracanie danych
      • Procedury przywracania i testy
      • Planowanie wykonywania kopii zapasowych Velero
      • Inne zastosowania Velero
  • Monitorowanie statusu klastra
    • kubectl
      • Status płaszczyzny sterowania
      • Status węzła
      • Obciążenia
    • Wykorzystanie procesora i pamięci
    • Konsola dostawcy chmury
    • Pulpit Kubernetes (ang. Kubernetes Dashboard)
    • Weave Scope
    • kube-ops-view
    • node-problem-detector
  • Dalsza lektura
  • Podsumowanie
• Rozdział 12. Wdrażanie aplikacji Kubernetes
  • Budowanie manifestów za pomocą wykresu Helm
    • Co znajduje się w wykresie narzędzia Helm?
      • Plik Chart.yaml
      • Plik values.yaml
    • Szablony Helm
    • Zmienne interpolacyjne
    • Wartości tekstowe w szablonach
    • Określanie zależności
  • Wdrażanie wykresów Helm
    • Ustawianie zmiennych
      • Tworzenie zmiennej środowiskowej
    • Określanie opcji podczas instalacji Helm
    • Aktualizowanie aplikacji za pomocą Helm
    • Powrót do poprzednich wersji
      • Automatyczny powrót za pomocą helm-monitor
    • Tworzenie repozytorium wykresów Helm
    • Zarządzanie obiektami Secret wykresów Helm za pomocą Sops
  • Zarządzanie wieloma wykresami za pomocą Helmfile
    • Co znajduje się w pliku Helmfile?
    • Metadane wykresu
    • Stosowanie pliku Helmfile
  • Zaawansowane narzędzia do zarządzania manifestami
    • Tanka
    • kapitan
    • kustomize
    • kompose
    • Ansible
    • kubeval
  • Podsumowanie
• Rozdział 13. Proces tworzenia oprogramowania
  • Narzędzia programistyczne
    • Skaffold
    • Draft
    • Telepresence
    • Knative
  • Strategie wdrażania
    • Rolling Updates
    • Recreate
    • maxSurge i maxUnavailable
    • Wdrożenia niebiesko-zielone
    • Wdrożenia rainbow
    • Wdrożenia kanarkowe
  • Obsługa migracji za pomocą Helm
    • Funkcja hook wykresu Helm
    • Obsługa nieudanych funkcji hook
    • Inne funkcje hook
    • Kolejność wykonywania funkcji hook
  • Podsumowanie
• Rozdział 14. Ciągłe wdrażanie w Kubernetes
  • Co to jest ciągłe wdrażanie?
  • Z którego narzędzia CD powinienem skorzystać?
    • Jenkins
    • Drone
    • Google Cloud Build
    • Concourse
    • Spinaker
    • GitLab CI
    • Codefresh
    • Azure Pipelines
  • Komponenty CD
    • Docker Hub
    • Gitkube
    • Flux
    • Keel
  • Potok CD z wykorzystaniem Google Cloud Build
    • Konfigurowanie Google Cloud i GKE
    • Kopiowanie repozytorium demo
    • Wprowadzenie do Cloud Build
    • Budowanie kontenera testowego
    • Uruchamianie testów
    • Budowanie kontenera aplikacji
    • Walidacja manifestów Kubernetes
    • Publikowanie obrazu
    • Tagi Git SHA
    • Tworzenie pierwszego triggera kompilacji
    • Testowanie triggera
    • Wdrożenie z potoku CD
      • Uzyskiwanie poświadczeń dla klastra Kubernetes
      • Dodanie tagu środowiska
      • Wdrażanie w klastrze
    • Tworzenie triggera wdrażania
    • Optymalizacja potoku kompilacji
    • Dostosowanie przykładowego potoku
  • Podsumowanie
• Rozdział 15. Obserwowalność i monitorowanie
  • Co to jest obserwowalność?
    • Co to jest monitorowanie?
    • Monitorowanie typu czarna skrzynka
      • Strony dynamiczne
      • Ograniczenia monitorowania typu czarna skrzynka
    • Co oznacza określenie działa?
      • Dziewiątki nie mają znaczenia, jeśli użytkownicy nie są zadowoleni
      • Aplikacje cloud native zawsze nie działają
    • Zapisywanie logów
      • Limity logowania
      • Dzienniki są trudne do skalowania
      • Czy logowanie jest przydatne w Kubernetes?
    • Przedstawiamy metryki
      • Metryki pomagają odpowiedzieć na pytanie dlaczego?
      • Metryki pomagają przewidywać problemy
      • Metryki monitorują aplikacje od wewnątrz
    • Śledzenie
    • Obserwowalność
      • Obserwowalność polega na zrozumieniu
      • Oprogramowanie jest nieprzezroczyste
      • Budowanie kultury obserwowalności
  • Potok obserwowalności
  • Monitorowanie w Kubernetes
    • Zewnętrzny monitoring typu czarna skrzynka
      • Monitorowanie naśladuje zachowanie użytkownika
      • Nie buduj własnej infrastruktury monitorowania
    • Wewnętrzna kontrola aplikacji
      • Czy użytkownicy są zadowoleni?
      • Usługi i wyłączniki
      • Wdzięczna degradacja
  • Podsumowanie
• Rozdział 16. Metryki w Kubernetes
  • Czym są metryki?
    • Seria danych w czasie
    • Liczniki i mierniki
    • Co mogą powiedzieć metryki?
  • Wybór dobrych metryk
    • Usługi: wzorzec RED
    • Zasoby: wzorzec USE
    • Metryki biznesowe
    • Metryki Kubernetes
      • Wskaźniki kondycji klastra
      • Metryki obiektu Deployment
      • Metryki kontenera
      • Metryki aplikacji
      • Metryki czasu wykonywania
  • Analizowanie metryk
    • Dlaczego nie korzystać z wartości średniej?
    • Średnie arytmetyczne, mediany i wartości odstające
    • Odkrywanie percentyli
    • Stosowanie percentyli do danych metryk
    • Zwykle chcemy zobaczyć to, co najgorsze
    • Co zamiast percentylów?
  • Tworzenie wykresów metryk w pulpicie
    • Użyj standardowego układu graficznego dla wszystkich serwisów
    • Zbuduj radiator informacji za pomocą pulpitu
    • Umieszczanie na pulpicie rzeczy, które ulegają awarii
  • Alarmy na podstawie metryk
    • Jakie są problemy związane z alarmami?
    • Bezbolesna reakcja na żądanie
    • Pilne, ważne i przydatne alarmy
    • Śledź swoje alarmy, powiadomienia poza godzinami pracy i pobudki
  • Narzędzia i usługi metryczne
    • Prometheus
    • Google Stackdriver
    • AWS Cloudwatch
    • Azure Monitor
    • Datadog
    • New Relic
  • Podsumowanie
• Posłowie
  • Co dalej?
  • Witamy na pokładzie
    • O Autorach
    • Kolofon