Эксплуатация и разработка в Kubernetes [Евгений Ахметзянов, Кирилл Демченко]

Aноним

4 Мар 2025

Ссылка на картинку

Kubernetes даёт вам фреймворк для гибкой работы распределённых систем
Контейнеры — отличный способ связать и запустить ваши приложения, но контейнерами необходимо управлять, и с этим как раз поможет Kubernetes. Он занимается масштабированием приложений и обработкой ошибок в них, предоставляет шаблоны развёртывания и многое другое.

Это курс для специалистов с опытом, которые хотят профессионально вырасти
Нужно знать основы программирования, операционную систему Linux и популярные DevOps-инструменты, такие как Git и Docker

Программа:

Знакомство с Kubernetes

Знакомство с курсом
Узнаете, как организовано обучение: из чего состоит программа курса, как устроен учебник, какие учебные активности вас ждут.
Настройка окружения
Узнаете, что такое Kubernetes, установите и настроите основные утилиты, которые нужны для работы с кластером и создания контейнеров.
Упаковка приложения в контейнер
Познакомитесь с Docker, Image, Container Registry и Dockerfile. Напишете инструкцию для создания образа с приложением, поднимете приложение локально в Docker и проверите, корректно ли оно работает.
Погружение в Kubernetes
Напишете инструкции по развёртыванию приложения на понятном для Kubernetes языке «манифестов» — специальных YAML‑файлов. Убедитесь, что приложение работает корректно.
Работа с Ingress и вывод приложения в мир
Сделаете приложение доступным для внешнего мира по доменному имени, чтобы к запущенному приложение в K8s было удобно подключаться.

Контейнеризация и основы Kubernetes

Приложения в облаке
Узнаете о принципах Cloud Native, которые используются для запуска приложений в облачной инфраструктуре. Ключевые из них: контейнеризация, микросервисная архитектура и оркестрация контейнеров.
Docker и Kubernetes
Разберётесь в работе контейнеров: как они запускаются и какие механизмы используют. Затем запустите своё приложение в Docker‑контейнере.
Базовые абстракции в Kubernetes
Запустите приложение в Kubernetes.
Развернёте приложение в Kubernetes и запустите его с помощью утилиты kubectl, создадите базовые абстракции

Проектирование, создание приложений и управление ими в Kubernetes

Stateful- и stateless-приложения
Познакомитесь с понятиями stateless и stateful, узнаете об их особенностях, преимуществах и недостатках. Научитесь классифицировать приложения с точки зрения stateless и stateful.
Deployment, запуск stateless-приложений
Узнаете, как связаны объекты Kubernetes и YAML‑манифесты, познакомитесь с абстракциями ReplicaSet и Deployment, а также развернёте в кластере stateless-приложение.
StatefulSet, запуск stateful‑приложений
Поймёте, чем StatefulSet отличается от Deployment и как правильно с ним работать.
Абстракция DaemonSet
Познакомитесь с «демонами» и узнаете, как с помощью DaemonSet запускать приложение в кластере.
Job, CronJob
Научитесь управлять процессами, которые завершаются после выполнения работы с помощью абстракции Job, и запускать подобные задачи по расписанию с помощью CronJob.

Механизмы обнаружения сервисов, архитектура и сеть в K8s

Архитектура Kubernetes
Узнаете, из каких компонентов состоит кластер, как эти компоненты взаимодействуют друг с другом, какая роль отводится каждому из них в процессе запуска контейнеров и управления ими.
Сеть в Kubernetes
Поймёте, как поды и узлы (англ. nodes) связываются между собой, а также расширите свои знания о типах Service.
Service Discovery
Разберётесь, как приложения в Kubernetes взаимодействуют друг с другом и с сервисами внутри и вне кластера, а также как реализуется механизм динамического обнаружения нагрузок и как маршрутизируется трафик.
Настроите взаимодействие приложений в кластере с помощью механизма Service Discovery, предоставите внешний доступ к приложению и маршрутизируете трафик при помощи Ingress, выполните траблшутинг в Kubernetes

Управление жизненным циклом, структурные паттерны и декларативное развёртывание в Kubernetes

Жизненный цикл подов
Рассмотрите, какие состояния у контейнеров и подов могут быть в Kubernetes. Узнаете, на какие инструменты опирается платформа, чтобы управлять подом, как смотреть журнал событий, какие события бывают в кластере.
Управление жизненным циклом подов
Поймёте, какие сигналы Kubernetes может посылать запущенным в нём приложениям и как он это делает.
Структурные паттерны
Разберёте структурные паттерны в Kubernetes, которые помогают создать более чёткую иерархию компонентов и улучшить взаимодействие между сервисами.
Развернёте небольшое самописное приложение в Kubernetes и настроите различные пробы, чтобы сделать его более надёжным

Helm: пакетный менеджер для Kubernetes

Введение в Helm и управление пакетами в Kubernetes
Разберёте, что такое пакетные менеджеры и какой из них подходит для приложений в Kubernetes. Узнаете, что из себя представляет Helm и какие проблемы может решать, из чего состоит Helm-чарт, как пользоваться шаблонами и как можно сформировать свой Helm-пакет.
Разработка Helm-чартов
Погрузитесь в процесс создания собственного чарта: подробно рассмотрите структуру чарта, возможности шаблонизации, а также инструменты для диагностики и устранения ошибок при разработке чарта.
Управление Helm-релизами
Узнаете, как можно управлять Helm-релизами, задавать параметры, устанавливать релизы, откатывать их или удалять при необходимости.
Продвинутые возможности Helm и управление зависимостями
Поймёте, как управлять зависимостями чартов, выполнять операции на разных этапах их жизненного цикла и использовать плагины для расширения возможностей Helm.

Управление ресурсами и масштабирование в K8s

Управление ресурсами: введение
Поймёте, какие ресурсы кластера Kubernetes нам доступны, какое количество ресурсов на самом деле можно использовать. Научитесь заранее оценивать, насколько кластер Kubernetes готов для развёртывания нашего приложения.
Что такое Scheduler и зачем это нужно
Узнаете, как Kubernetes выбирает узел, на котором стоит разместить под, что такое запрашиваемые ресурсы и каким образом можно ограничить их потребление, познакомитесь с механизмами распределения ресурсов узлов между подами.
Умное размещение приложения в кластере
Разберётесь в отказоустойчивости и доступности приложений — насколько Kubernetes заботится об этих факторах «из коробки», какие инструменты предоставляет и что мы можем получить при их использовании.
Виды масштабирования в Kubernetes
Погрузитесь в масштабирование в Kubernetes: узнаете, какие бывают виды масштабирования и чем они различаются, какой вид использовать в том или ином случае и как это делать.
Практическое применение автомасштабирования в Kubernetes
Поймёте, как ведёт себя автомасштабирование в реальных условиях и как можно дорабатывать его в зависимости от специфики приложения.

Непрерывная доставка приложений в K8s

Понятие CI/CD-конвейера и его назначение
Познакомитесь с практиками и методиками CI/CD, инструментами для их реализации, поймёте связь между CI/CD и Kubernetes, научитесь решать проблемы при помощи CI/CD‑конвейера и рассмотрите лучшие практики в этом.
CI/CD-конвейер на примере GitLab CI
Подготовите окружение и познакомитесь с пайплайном, настроите раннер/воркер для CI/CD‑инструмента, развернёте приложение.
Настройка версионирования в GitLab
Рассмотрите подходы к версионированию, их преимущества и недостатки. Разберёте пример настройки версионирования в GitLab. Узнаете, как работают helm lint и kubectl --dry-run.
Организуете процесс Continuous Delivery при помощи GitLab CI

Мониторинг приложений в Kubernetes

Введение в мониторинг приложений
Разберётесь, что такое мониторинг, какие перед ним стоят цели и задачи, какие есть виды классификации мониторинга.
Мониторинг приложений Kubernetes с помощью Prometheus
Познакомитесь с Prometheus: узнаете, как использовать его инструменты для мониторинга приложений, как собирать разные метрики с его помощью и какую функциональность он предлагает.
Продвинутые стратегии масштабирования с использованием Prometheus
Научитесь масштабировать приложения в соответствии с реальными условиями нагрузки, избегать избыточного или недостаточного использования ресурсов, создавать более стабильную и предсказуемую инфраструктуру.
Настроите мониторинг приложения в K8s

Умные стратегии развёртывания K8s

Обзор продвинутых стратегий развёртывания в Kubernetes
Познакомитесь с базовыми концепциями продвинутых стратегий развёртывания: Blue/Green, Canary, Rolling Updates. Поймёте их различия, преимущества и недостатки, а также как эти подходы помогают минимизировать простои и риски при вводе новых версий приложений.
Практическая реализация Blue/Green-развёртывания
Настроите Blue/Green-развёртывание, научитесь использовать Service и Ingress для переключения трафика.
Развёртывание Canary и прогрессивный выпуск изменений
Узнаете, как Canary-развёртывание позволяет постепенно вводить новую версию для части трафика, анализировать её работу по метрикам и принимать решение о полном переключении или откате.
Выберете и реализуете одну стратегию развёртывания приложения