十一、云原生与DevOps

范围：Docker、Kubernetes、CI/CD、服务网格、可观测性、基础设施 知识点数量：221项 返回总目录

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11.1 Docker

11.1.1 基础概念

• 1069. 镜像 - 掌握分层存储，理解联合文件系统（Overlay2）
• 1070. 容器 - 掌握隔离原理，理解Namespace和Cgroups
• 1071. Dockerfile - 掌握镜像构建，理解最佳实践（多阶段构建）
• 1072. 数据卷 - 掌握Volume和Bind Mount，理解数据持久化
• 1073. 网络 - 掌握Bridge/Host/None/Overlay网络模式
• 1074. Compose - 掌握多容器编排，理解docker-compose.yml
• 1075. 容器生命周期 - 掌握create/start/stop/restart/rm
• 1076. 资源限制 - 掌握--memory和--cpus
• 1077. 镜像仓库 - 掌握Docker Registry和Harbor
• 1078. 容器安全 - 掌握非root运行，理解镜像扫描

11.1.2 进阶使用

• 1079. 多阶段构建 - 掌握减小镜像体积，理解builder和runtime分离
• 1080. 构建缓存 - 掌握层缓存优化，理解COPY顺序
• 1081. 健康检查 - 掌握HEALTHCHECK指令
• 1082. 日志管理 - 掌握json-file/syslog日志驱动
• 1083. 容器编排基础 - 理解Swarm模式
• 1084. Docker API - 掌握REST API操作
• 1085. 镜像优化 - 掌握Alpine基础镜像，理解Distroless
• 1086. 容器调试 - 掌握exec/logs/inspect命令
• 1087. 网络互通 - 掌握容器间通信，理解DNS解析
• 1088. 特权模式 - 理解--privileged和安全风险

11.2 Kubernetes

11.2.1 核心概念

• 1089. Pod - 掌握最小部署单元，理解容器共享网络/存储
• 1090. Service - 掌握服务发现，理解ClusterIP/NodePort/LoadBalancer
• 1091. Deployment - 掌握无状态应用，理解滚动更新
• 1092. StatefulSet - 掌握有状态应用，理解有序部署和稳定网络ID
• 1093. DaemonSet - 掌握节点级应用，理解日志采集和监控
• 1094. ConfigMap - 掌握配置管理，理解环境变量和挂载
• 1095. Secret - 掌握敏感信息，理解Base64编码和加密
• 1096. Namespace - 掌握资源隔离，理解资源配额
• 1097. Label和Selector - 掌握标签选择器，理解匹配逻辑
• 1098. Job/CronJob - 掌握批处理任务

11.2.2 存储与网络

• 1099. Volume - 掌握emptyDir/hostPath/PVC
• 1100. PV和PVC - 掌握持久化存储，理解StorageClass动态供给
• 1101. CNI - 掌握容器网络接口，理解Flannel/Calico
• 1102. Ingress - 掌握HTTP路由，理解Nginx Ingress Controller
• 1103. CoreDNS - 掌握服务发现，理解DNS解析
• 1104. NetworkPolicy - 掌握网络策略，理解Pod间访问控制
• 1105. 存储插件 - 掌握CSI接口，理解NFS/Ceph集成

11.2.3 调度与高可用

• 1106. 调度器 - 掌握kube-scheduler，理解预选和优选
• 1107. 亲和性 - 掌握nodeAffinity和podAffinity
• 1108. 污点和容忍 - 掌握taint和toleration
• 1109. HPA - 掌握水平自动扩缩，理解CPU/内存指标
• 1110. VPA - 掌握垂直自动扩缩
• 1111. PDB - 掌握Pod中断预算，理解自愿/非自愿中断
• 1112. 资源配额 - 掌握LimitRange和ResourceQuota
• 1113. 节点管理 - 掌握cordon/drain
• 1114. 滚动更新 - 掌握maxUnavailable和maxSurge
• 1115. 蓝绿部署 - 掌握Service切换
• 1116. 金丝雀发布 - 掌握流量渐进

11.2.4 高级特性

• 1117. Helm - 掌握包管理，理解Chart和Template
• 1118. RBAC - 掌握权限控制，理解Role/ClusterRole/ServiceAccount
• 1119. 准入控制 - 掌握ValidatingWebhook/MutatingWebhook
• 1120. 自定义资源 - 掌握CRD，理解Operator模式
• 1121. Operator - 掌握自动化运维，理解Controller循环
• 1122. Sidecar模式 - 掌握辅助容器
• 1123. Init Container - 掌握初始化容器
• 1124. Pod安全策略 - 掌握PSP/PodSecurityAdmission
• 1125. 集群升级 - 掌握滚动升级控制平面和节点
• 1126. etcd - 掌握集群存储，理解备份恢复
• 1127. Kube-proxy - 掌握服务代理，理解iptables/IPVS模式

11.3 CI/CD

11.3.1 Git工作流

• 1128. Git Flow - 掌握master/develop/feature/release/hotfix分支
• 1129. GitHub Flow - 掌握简化分支，理解main+feature
• 1130. GitLab Flow - 掌握环境分支，理解production分支
• 1131. Trunk-Based - 掌握主干开发，理解特性开关
• 1132. 提交规范 - 掌握Conventional Commits，理解feat/fix/chore
• 1133. 代码审查 - 掌握Pull Request流程
• 1134. 分支保护 - 掌握Require Review

11.3.2 Jenkins

• 1135. Pipeline - 掌握声明式和脚本式，理解Jenkinsfile
• 1136. Agent - 掌握节点管理，理解Docker Agent
• 1137. 插件 - 掌握核心插件，理解Pipeline插件
• 1138. 凭据管理 - 掌握Credential Plugin
• 1139. 共享库 - 掌握Groovy共享库
• 1140. 参数化构建 - 掌握Build With Parameters
• 1141. 构建触发 - 掌握Webhook/定时/手动
• 1142. 多分支Pipeline - 掌握自动发现分支

11.3.3 GitLab CI

• 1143. .gitlab-ci.yml - 掌握CI配置，理解stages和jobs
• 1144. Runner - 掌握Shared/Group/Specific Runner
• 1145. Artifact - 掌握产物传递
• 1146. Cache - 掌握缓存优化
• 1147. 环境变量 - 掌握CI/CD Variables
• 1148. Review Apps - 掌握动态环境
• 1149. Auto DevOps - 掌握自动化流水线
• 1150. 合并请求Pipeline - 掌握MR验证

11.3.4 流水线设计

• 1151. 代码检查 - 掌握SonarQube集成
• 1152. 单元测试 - 掌握测试覆盖率
• 1153. 镜像构建 - 掌握Docker Build/Push
• 1154. 部署 - 掌握Kubectl/Helm部署
• 1155. 集成测试 - 掌握测试环境验证
• 1156. 发布 - 掌握生产部署审批
• 1157. 回滚 - 掌握自动/手动回滚
• 1158. 通知 - 掌握邮件/钉钉/企微通知
• 1159. 环境管理 - 掌握Dev/Test/Staging/Prod

11.4 服务网格

11.4.1 Istio

• 1160. Sidecar代理 - 掌握Envoy，理解流量拦截
• 1161. 流量管理 - 掌握VirtualService和DestinationRule
• 1162. 服务路由 - 掌握权重路由和Header路由
• 1163. 熔断 - 掌握OutlierDetection
• 1164. 重试和超时 - 掌握HTTP策略
• 1165. mTLS - 掌握服务间加密，理解PeerAuthentication
• 1166. 授权策略 - 掌握AuthorizationPolicy
• 1167. 可观测性 - 掌握Kiali/Jaeger/Grafana集成
• 1168. Gateway - 掌握入口网关
• 1169. 遥测数据 - 掌握Metrics/Logs/Traces
• 1170. 流量镜像 - 掌握Shadow Traffic

11.4.2 服务网格进阶

• 1171. 控制平面 - 掌握Istiod，理解Pilot/Citadel/Galley合并
• 1172. 数据平面 - 掌握Envoy代理
• 1173. 金丝雀发布 - 掌握Istio流量拆分
• 1174. 速率限制 - 掌握Envoy RateLimit
• 1175. egress流量 - 掌握出口网关
• 1176. 多集群 - 掌握网格联邦
• 1177. WebAssembly扩展 - 掌握Envoy Wasm插件

11.5 可观测性

11.5.1 监控

• 1178. Prometheus - 掌握Pull模式，理解PromQL
• 1179. 指标类型 - 掌握Counter/Gauge/Histogram/Summary
• 1180. ServiceDiscovery - 掌握自动发现，理解Kubernetes SD
• 1181. Alertmanager - 掌握告警路由，理解分组/抑制/静默
• 1182. Grafana - 掌握Dashboard，理解数据源和模板变量
• 1183. exporter - 掌握Node/Blackbox/MySQL Exporter
• 1184. 自定义指标 - 掌握Micrometer集成
• 1185. 长期存储 - 掌握Thanos/Cortex

11.5.2 日志

• 1186. ELK栈 - 掌握Elasticsearch+Logstash+Kibana
• 1187. EFK栈 - 掌握Fluentd替代Logstash
• 1188. Loki - 掌握轻量级日志，理解Label索引
• 1189. 日志收集 - 掌握Filebeat/Fluentbit
• 1190. 日志格式 - 掌握JSON结构化日志
• 1191. 日志级别 - 掌握ERROR/WARN/INFO/DEBUG/TRACE
• 1192. 日志聚合 - 掌握TraceId关联
• 1193. 日志保留 - 掌握ILM策略

11.5.3 链路追踪

• 1194. OpenTelemetry - 掌握标准规范，理解Traces/Metrics/Logs
• 1195. SkyWalking - 掌握APM，理解Java Agent无侵入
• 1196. Jaeger - 掌握分布式追踪，理解Sampling策略
• 1197. Trace上下文 - 掌握W3C Trace Context
• 1198. Span - 掌握内部/客户端/生产者/消费者Span
• 1199. Baggage - 掌握跨服务上下文传递
• 1200. 采样策略 - 掌握概率/自适应/头部采样
• 1201. 依赖拓扑 - 掌握服务依赖可视化

11.6 基础设施

11.6.1 IaC

• 1202. Terraform - 掌握基础设施代码，理解Provider和Resource
• 1203. Ansible - 掌握配置管理，理解Playbook和Inventory
• 1204. Pulumi - 掌握编程语言定义基础设施
• 1205. CloudFormation - 掌握AWS基础设施
• 1206. 状态管理 - 掌握Terraform State，理解远程状态
• 1207. 模块 - 掌握可复用组件

11.6.2 云原生安全

• 1208. 镜像安全 - 掌握Trivy扫描，理解CVE漏洞
• 1209. 运行时安全 - 掌握Falco，理解异常检测
• 1210. 网络安全 - 掌握NetworkPolicy，理解零信任
• 1211. 密钥管理 - 掌握Vault，理解动态Secret
• 1212. 合规审计 - 掌握OPA策略，理解Rego语言
• 1213. Pod安全 - 掌握SecurityContext
• 1214. 签名验证 - 掌握Cosign和Notation

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进度统计

• 领域：云原生与DevOps
• 知识点总数：221项
• 已完成：0项
• 待完成：221项

实战项目建议

• 项目1：K8s部署Java应用 - 使用Deployment+Service+Ingress部署Spring Boot应用
• 项目2：CI/CD流水线 - 搭建Jenkins/GitLab CI流水线，包含构建/测试/部署
• 项目3：监控平台 - 搭建Prometheus+Grafana+Loki+Tempo可观测性平台

常见面试问题

• Docker和虚拟机的区别？容器的隔离原理是什么？
• Kubernetes的Pod是什么？为什么需要Pod而不是直接管理容器？
• Service的几种类型？ClusterIP和NodePort的区别？
• Helm是什么？Chart的结构是怎样的？
• Prometheus的Pull模式相比Push有什么优势？

推荐学习资源

• 书籍：《Kubernetes权威指南》《云原生模式》《Site Reliability Engineering》
• 视频：极客时间《Kubernetes实战》《CI/CD流水线实践》
• 官方：Kubernetes官方文档、Docker官方文档、Prometheus官方文档

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