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Kubernetes容器云服务架构与运维
教学大纲
课程编号：
学分：7学分
学时：104学时
先修课程：《docker容器管理与应用》
后续课程：《公有云运维技术》
适用专业：云计算、大数据、人工智能、软件应用、计算机网络
开课部门：信息工程系
一、课程的性质与目标
《Kubernetes容器技术》是面向计算机相关专业的一门专业课，涉及内容有Kubernetes集群安装、使用kubectl命令编排容器、使用Yaml脚本编排容器、容器健康性检查、调度容器、存储卷、RBAC认证授权、自动化运维等内容。通过本课程的学习，学生能够掌握Kubernetes集群编排容器的主要技术，达到企业中级运维工程师的技能水平。
二、课程的主要内容及基本要求
项目一部署Kubernetes集群（10学时）
[知识点]
了解containerd容器引擎的特点
掌握containerd容器引擎和Kubernetes的关系
了解Kubernetes不使用Docker作为默认容器引擎的原因
掌握Kubernetes的架构以及各个组件的功能
部署Kubernetes高可用集群的原因
Kubernetes高可用集群的实现机制
[基本要求]
能够使用VMware安装CentOS8模板机
能够安装containerd容器引擎
能够运维containerd容器引擎
能够部署单Master节点的k8s集群
能够测试k8s集群的可用性
能够部署多Master节点的k8s集群
能够配置Haproxy负载均衡策略
项目二使用集群核心资源部署服务（10学时）
[知识点]
掌握Kubectl常用命令的用法
掌握Pod、Deployment、Service等核心资源的作用
掌握使用Yaml创建资源的优势
掌握使用Yaml创建资源的常用字段
掌握Job和CronJob控制器的作用
掌握DaemonSet控制器的作用
[基本要求]
能够使用Kubectl命令创建Pod
能够使用Kubectl创建Deployment控制器
能够使用Service服务发现访问Pod服务
会使用探针检测Pod健康性
能够使用Yaml脚本创建Pod
能够使用Yaml脚本创建Deployment控制器
能够使用Yaml脚本创建Service服务发现
能够使用Job和CronJob控制器部署一次性和周期性应用
能够使用DaemonSet控制器部署守护型应用
项目3认证授权用户访问集群资源（8学时）
[知识点]
掌握Useraccount系统账户的配置文件内容
掌握在Kubernetes集群申请用户证书的流程
掌握Namespace命名空间的作用
掌握ServiceAccount账户和Useraccount系统账户的区别
掌握配置ServiceAccount服务账户认证授权的方法
[基本要求]
能够在Node工作节点创建Useraccount系统账户
能够使用RBAC授权Useraccount系统账户访问集群资源
能够部署DashBoard图形化界面
能够使用RBAC授权UserAccount服务用户访问集群资源
项目4调度Pod到指定节点（8学时）
[知识点]
掌握Scheduler调度器的工作过程
掌握nodeName字段和nodeSelector字段的使用方法
掌握污点和容忍度的作用
掌握污点和容忍度的作用和种类
掌握污点和容忍度的配置方法
掌握节点硬亲和性和软亲和性的区别
掌握Pod硬亲和性和软亲和性的区别
[基本要求]
能够使用nodeName调度某个Pod到指定节点
能够使用nodeSelector调度某个Pod指定节点
能够限制Pod使用节点上的硬件资源
能够配置污点防止Pod调度到某节点上
能够配置容忍度调度Pod到有污点的节点上
能够使用节点亲和性调度Pod
能够使用Pod亲和性调度Pod
项目5配置数据存储（10学时）
[知识点]
掌握存储卷的作用和种类
掌握HostPath本地存储卷的优缺点
掌握存储卷的配置及挂载方式
掌握PV（PersistentVolume）持久卷的访问模式
掌握PV持久卷的回收策略
掌握PV生命周期的4种状态
掌握ConfigMap资源和Secret资源的作用
掌握创建ConfigMap资源的2种方法
掌握Secret资源的3种类型
[基本要求]
能够配置HostPath本地存储卷持久化数据
能够配置NFS网络存储卷持久化数据
能够创建PV持久卷隐藏后端存储细节
能够创建PVC（PersistentVolumeClaim)持久化卷声明绑定PV持久卷
能够在创建Pod时引用PVC实现数据的持久化存储
能够创建ConfigMap资源
能够创建Secret资源
能够在容器中引入CofigMap配置和Sec
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