一、 培训背景

近些年，随着新技术的不断发展，市场变化越来越快，需求变更越来越频繁。为了能够跟上市场变化的脚步，在市场竞争中占得先机，越来越多的研发团队选择敏捷开发、快速迭代与互联网分布式架构，云原生的概念孕育而生。云原生=微服务+DevOps+持续交付+容器化，它通过微服务进行设计开发系统，通过DevOps进行持续交付，以容器化的形式进行分布式云端部署。

采用云原生架构以后，可以通过开发微服务，拆解复杂的单体系统;通过DevOps进行自动化运维，实现快速交付;通过K8s分布式云端平台，进行分布式云端部署，以实现互联网的高并发、高可用。但是，如何搭建这样一套DevOps自动化运维平台，如何将微服务系统部署在K8s云端平台，需要开发团队具备更多的服务端实操的能力。为了帮助开发团队解决这些方面的问题，切实地将DevOps与K8s云端平台搭建起来，真正有效地发挥出微服务的优势，我们特组织了此次课程。

二、 课程目标

过此次课程培训，可使学习者获得如下收益：

1. 学会构建分布式云原生架构的思路;

2. 掌握分布式云原生的自动化运维平台;

3. 掌握容器技术与Docker实操;

4. 掌握分布式云部署与K8s实操;

5. 让学员具备微服务开发与云端部署的能力;

6. 了解云平台监控与日志采集。

三、 培训方式/工具及方法

1. PPT+教材+参考资料，理论讲解

2. 提供配套的实验环境

3. 场景+案例+模拟环境，动手实践

4. 手把手解决问题+解决问题经验分享

四、 课程大纲

第一天上午

第一单元

分布式云原生技术平台

构建分布式云原生架构的思路

1. 微服务架构的弹性可扩容设计需求

2. 分布式架构的有状态应用与无状态应用

3. 构建基于DevOps的自动化发布平台

4. 构建基于云原生的自动化运维平台

分布式云原生的自动化运维平台

1. 基于Jenkins与pipeline构建持续发布平台

2. 基于SonarQube与Jacoco构建质量监督平台

3. 基于Docker+Kubernetes构建容器化部署平台

4. 包含各种分布式缓存、分布式队列、分布式事务的PaaS云平台

5. 基于NoSQL/NewSQL分布式数据库的DaaS数据平台

6. 基于Skywalking的链路跟踪与系统调优平台

7. 基于Prometheus+Grafana的自动化监控告警平台

8. 基于EFK的分布式日志监控平台

第一天下午

第二单元

容器技术与Docker实操

Docker的基本原理

1. 虚拟化技术 vs. 容器技术

2. 容器技术的标准化概念

Docker运维实战

1.Docker容器管理与实操

2.Docker镜像管理与实操

3.使用Dockerfile构建镜像

演练：微服务如何打包制作Docker镜像

4.Docker仓库管理与实操

演练：如何搭建私有镜像仓库Docker Registry

5.实战演练

用Docker部署和运维rabbitMQ

用Docker部署和运维mysql

基于容器的微服务自动化运维

1.微服务运维的难点与痛点

2.基于Maven的Docker构建过程

3.使用Jenkins编写定时任务

演练：基于容器的微服务持续集成过程

第二天上午

第三单元

分布式云部署与K8s实操

分布式容器管理工具Kubernetes

1.Kubernetes的分布式管理运行原理

2.Kubernetes的基本组件及其应用场景：

无状态应用（Deployment）、有状态应用（StatefulSet）、批处理任务（Job）、后台支撑型（DaemonSet）

3.Kubernetes的虚拟网络原理：Node IP、Pod IP、Cluster IP

4.Kubernetes的安装部署与弹性扩容

基于Kubernetes的运维实操

1.演练：微服务在Kubernetes上的高可用云端部署

基于yaml文件的微服务部署与弹性扩展过程

Node, Pod, Deployment, Service等基础组件及其实操

Label标签、Selector选择器及其实操

K8s的访问类型ClusterIP、NodePort、LoadBalancer及Ingress

2.演练：Redis高可用集群在Kubernetes的部署

Kubernetes的三种IP及其在项目中的运用

有状态应用的部署及无头服务的应用

3.演练：基于K8s搭建三种类型的MySQL集群数据库

K8s的存储类型：存储卷、持久化存储卷与StorageClass

4.演练：基于K8s搭建Hadoop大数据平台

使用Dockerfile制作镜像并上传镜像仓库

K8s的配置信息管理：ConfigMap、Secret及其应用

5.演练：集群监控工具Prometheus的部署过程

K8s的权限管理：Account、Role、RoleBinding及其应用

集群调度：亲和性（Affinity）、污点（taints）与容忍（tolerations）

6.演练：搭建Git+Jenkins+docker+k8s的自动化运维平台

1）从Git服务器上下载代码、编译、测试、打包

2）静态代码规范检查与形成测试报告

3）制作Docker镜像并上传本地私服

4）执行脚本进行灰度发布与K8s分布式云端部署

第二天下午

第四单元

微服务开发与云端部署

用实际项目演练微服务开发的整个过程

1. 演练：从单体应用到微服务的设计转型过程

2. 微服务开发的组织形式：父项目与基础平台

3. 微服务开发的组织形式：多环境配置

4. 前端、聚合层、原子服务层的微服务设计

5. 服务网关的设计：用户权鉴与智能路由

微服务开发高阶：

1. 在分布式环境中高可靠地部署Nacos集群

2. 演练：如何实现跨语言的微服务调用

3. 演练：如何实现高并发下的优雅降级

4. 微服务间调用的监控与调优

微服务的技术中台建设：

1. 微服务技术中台应具备的要素

2. 配置中心Nacos

3. 断路监控Spring Cloud Turbine

4. 链路监控Skywalking

5. 消息中间件kafka, rocketmq

6. 分布式缓存redis

7. 监控平台prometheus+EFK

第三天

第五单元 云平台监控与日志采集

云平台安全可靠运行的重要意义

1. 网站可用性的评价指标与系统监控

2. 系统监控的具体内容

3. 系统监控与日志采集的原理与系统架构

4. 国内主流系统监控与日志采集软件介绍

Prometheus系统监控与运维

1. 搭建系统监控组件Prometheus实操

2. 搭建监控数据展现组件Grafana实操

3. 设定rules进行系统监控告警实操

4. 设定pushGateway自定义监控与告警实操

EFK日志采集与故障分析

1. 日志采集与故障分析的重要意义

2. 搭建ElasticSearch+Flunted+Kibana日志采集实操

3. 使用Kibana系统监控组件分析与监控系统

4. 在Kibana中进行故障分析与运行监控

五、 培训师资

张老师 曾工作于北京联通研究院，摩托罗拉中国公司，美团;目前就职于一家隶属于清华大学的上市公司，主要公司业务是服务国家安全和国外安全项目，在公司担任大数据架构师及区块链技术负责人，主要负责中台的技术、数据。

拥有16年IT相关工作经验，10余年的培训经验，具备丰富的企业应用软件开发经验、深厚的软件架构设计理论基础及实践能力，尤其擅长区块链、人工智能以及大数据相关技术。

此外，张老师现任工信部大数据实验室研究员;工信部特约讲师;工信部大数据、人工智能培训体系建设和试题的开发专家团成员;张老师精通大型分布式互联网应用架构设计与技术开发。对于大规模分布式架构、微服务架构、云计算与容器化技术、开发与运维一体化、应用系统安全与和架构设计、海量数量处理、大数据等方向特别有研究，尤其是偏后端的对于高并发系统上有丰富的架构和实施经验。

范老师 独立咨询顾问，畅销书籍《架构真意》与《大话重构》的作者，规模化敏捷SPC。曾任航天信息首席架构师，哈工大软件工程硕士，软件架构及重构的客座讲师。从事软件研发工作近二十年，并且现在一直坚守在大型软件架构设计一线工作。从需求分析、软件开发到项目管理、架构设计都有丰富的从业经验。

先后参与了数十个国内大型软件项目，涉及国家财政、军工、税务、医疗等领域的大数据中台建设、风险防控与人工智能研究。互联网转型、微服务转型及大数据转型的实践者与倡导者。同时，还是大型遗留系统改造专业户，多次参与大型遗留系统改造、软件系统重构等重大项目，长期关注大型业务系统的品质保证、防止腐化以及技术改造等困扰软件企业的问题，在遗留系统优化与改造方面有丰富的经验。

李老师 K8s中国区官方认证导师，Linux集群架构师，前奇虎360高级DevOps工程师。 从事DevOps相关工作12年了，维护过近千台服务器，曾主导从0到1实现亿级PV中大型互联网架构，K8s容器平台建设及微服务容器化迁移等多个项目。在自动化运维、容器化及云计算方面积累了丰富的实战经验。

本课程由中国信息化培训中心颁发《云原生架构师》证书，证书查询网址：www.zpedu.com;证书可作为专业技术人员职业能力考核的证明，以及专业技术人员岗位聘用、任职、定级和晋升职务的重要依据。