第 12 卷 · 容器、Kubernetes 与平台运行
本卷的定位与入口
先修:起步需要进程、网络与应用配置;学习容器机制前补齐隔离与资源限制,集群运行前具备基本服务目标。按学习路线,S3 只按实验需要解释本地环境,S6 从制品、单实例和本地多服务完整进入集群。
本卷按起步、原理、工程和进阶分层;首次进入时按阶段学习路线选取当前需要的章节。
已完成的独立章稿
12.01 运行环境与制品已完成。它承接 01.09 的 Go 模块、10.08–10.10 的依赖/制品/回退及 03.11–03.12 的进程与资源边界,用虚构 IM 网关区分源提交、二进制、OCI 镜像、可变标签、内容摘要、运行配置和外部数据。12.02 容器机制再把镜像层、容器可写层、volume、namespace/cgroup 与 PID 1 关停接到 IM 状态重建。12.03 本地多服务环境用服务名、端口、健康与就绪串起纸上 gateway/db/events。12.04 集群控制模型用三副本网关说明 spec/status、控制器、调度与业务自愈边界。12.05 工作负载与服务发现按 gateway、transfer、db 和迁移任务的状态责任选择对象及入口。12.06 资源与持久存储手算 request/limit,区分 CPU 节流、OOM、Pod 临时卷与 PV/PVC。12.07 配置与权限分清非秘密配置、Secret、SA/RBAC、网络策略与 IM 成员授权。12.08 启动、探针与退出用 P1→P4 摘流案例拆 startup/readiness/liveness 与有界排空。12.09 发布与回滚以 D1→D2 纸上变更审滚动预算、金丝雀曝光与多轴回退。12.10 扩缩容与故障域手算 HPA、Pod/Node N−1 与重连尖峰。12.11 声明式交付与可重复环境沿非秘密 IM 配置变更解释 GitOps、配置生效、漂移与审计。12.12 平台作为产品以虚构新网关接入评估契约、默认值、自助率与维护成本。十二章各含 8 节讲解、22 道分层练习,已完成本卷独立章稿。
IM 主线中的位置
网关及转发服务的配置、依赖、就绪、连接排空、滚动升级、重连与故障域;先单实例再集群。
主参照与源码入口见 OpenIM 阅读地图。各章区分公开项目事实与虚构教学规则,在具备先修后对照固定源码。
参考材料怎样进入课程
采用经典资料的知识覆盖与递进思路,结合 Go 和虚构 IM 重新组织。下表对应本卷已完成的十二章;按先修选择章节并完成独立变式。
起步层
| 章节 | 要详细讲解的内容 | IM 练习与验收目标 |
|---|---|---|
| 12.01 运行环境与制品 | 二进制、依赖、配置、镜像、标签与摘要;环境差异。 | 解释同一IM制品如何加载环境配置,区分二进制、镜像、标签、摘要和数据。 |
| 12.02 容器机制 | namespace、cgroup、文件层、volume、信号与进程一号。 | 沿网关进程理解隔离、限制、文件层、数据卷、信号与容器重建。 |
| 12.03 本地多服务环境 | Compose、健康、网络、端口、配置与日志;依赖就绪。 | 定位教学依赖环境中的名称、端口、就绪、配置和日志,区别无法连接与尚未启动。 |
原理层
| 章节 | 要详细讲解的内容 | IM 练习与验收目标 |
|---|---|---|
| 12.04 集群控制模型 | 期望状态、控制循环、节点、Pod、控制器与调度。 | 解释期望副本数怎样形成运行实例,识别调度、控制循环和应用就绪的职责。 |
| 12.05 工作负载与服务发现 | Deployment、StatefulSet、Job、Service、DNS、Ingress。 | 按网关、消息转发和后台任务的状态与生命周期选择工作负载及服务发现。 |
| 12.06 资源与持久存储 | request/limit、调度、CPU 限制、OOM、PV/PVC 与数据身份。 | 分析网关资源限制、OOM、存储身份和扩副本,说明状态并不会自动共享。 |
工程层
| 章节 | 要详细讲解的内容 | IM 练习与验收目标 |
|---|---|---|
| 12.07 配置与权限 | ConfigMap、Secret、ServiceAccount、RBAC、网络访问边界。 | 按职责限制服务读取配置、凭据与资源的权限,区分身份、配置和网络边界。 |
| 12.08 启动、探针与退出 | startup/readiness/liveness、依赖、摘流、排空、终止预算。 | 为长连接网关安排停止接入、摘流、在途处理、关闭与重连的时间线。 |
| 12.09 发布与回滚 | 滚动、蓝绿、金丝雀、配置灰度、数据兼容与制品追溯。 | 设计滚动升级、观察窗口和停止条件,说明旧客户端与历史数据的兼容。 |
进阶层
| 章节 | 要详细讲解的内容 | IM 练习与验收目标 |
|---|---|---|
| 12.10 扩缩容与故障域 | 水平/垂直扩容、指标滞后、节点分布、可用区与中断。 | 估计节点退出和重连突发所需余量,处理扩容指标滞后与故障域分布。 |
| 12.11 声明式交付与可重复环境 | 配置分层、模板、GitOps 思想、漂移、权限与审计。 | 从一次IM配置变更追踪到制品、权限和运行状态,解释漂移与审计。 |
| 12.12 平台作为产品 | 接入契约、默认配置、可观测性、自助流程与维护负担。 | 以接入、升级和排障成本评估平台默认能力,避免只按组件数量评价平台。 |
本卷综合任务
为虚构 IM 编写从本地到集群的运行说明,覆盖连接生命周期、配置、权限、发布、积压恢复与容量;环境由学习者按需准备。
任务由学习者在具备环境时执行。理论推导、参考示例、个人实现和真实运行记录分别保存,故障与反例属于必需部分。
达到的能力
能解释平台控制机制与应用职责,能制定有证据的部署和恢复方案。
用解释、最小实现、失败变式、业务取舍四类证据评审。只有目录、术语定义或参考代码通过,不能直接记为掌握本卷。
本卷章节展开规则
每章从一个明确问题开始,先补齐本章所需定义,再推导机制;至少含一条完整执行过程、一个反例、分层练习、反馈与业务迁移。复杂章节拆成多课,不把整卷知识压成一次速读。
当前编写状态和章节深度要求见课程编写与能力验收。