Kubernetes容器部署与应用实战（项目式微课版）-教学大纲、授课计划.doc

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