第一篇 容器技術(shù)的發(fā)展及應用
1. 云計算的發(fā)展與虛機的不足
隨著云計算技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，KVM等虛擬化技術(shù)得到了廣泛的應用，同時也催生了一些不同于傳統(tǒng)應用的云端應用開發(fā)、部署和運行的新模式。然而在這些模式中，虛機的缺點也逐步顯現(xiàn)，相比之下，容器技術(shù)作為一種輕量級虛擬化技術(shù)，能夠很好地支持云端應用。
本節(jié)將淺析云端應用開發(fā)、部署與運行的新模式，分析KVM虛擬化的優(yōu)缺點，討論容器能給給我們帶來哪些優(yōu)勢。


2. Google、Yarn等系統(tǒng)中容器技術(shù)的早期形態(tài)及應用
本節(jié)將討論LXC等早期容器技術(shù)的特點及應用。實際上在Docker誕生后最初的幾年，并沒有自己的容器技術(shù)，也是基于LXC的。


3. PaaS的變革，Docker
Docker給整個云計算生態(tài)帶來巨大改變的關(guān)鍵并不在于它的容器本身，而在于它改變了容器的應用方式，而后為了更好地支持這種應用方式，發(fā)展出了自己的容器技術(shù)。
本節(jié)將比較詳細地解析Docker相關(guān)技術(shù)，并輔以Live Demo演示。


4. 容器發(fā)展的新動態(tài)——結(jié)合容器與虛機的優(yōu)點，KataContainer
Docker得到越來越廣泛應用的同時，Docker容器在隔離性、安全性以及環(huán)境的完整性等方面的問題逐漸引起人們的重視，人們一直在探索一種方法，結(jié)合容器的敏捷性和虛機的安全性。從hyper_的一些技術(shù)創(chuàng)新嘗試，到2017年操作系統(tǒng)頂級會議SOSP上的論文，再到KataContainer 1.0和Google gVisor容器的發(fā)布，一類新的容器技術(shù)正在迅速從理論走向生產(chǎn)實踐。而且這類容器技術(shù)誕生在以K8s為核心的后容器時代，天生便具備能夠被容器編排框架集成的優(yōu)勢。
本節(jié)將帶大家了解結(jié)合了容器與虛機的優(yōu)點的KataContainer等容器技術(shù)。


5. 成功應用案例介紹
本節(jié)將回顧前幾節(jié)介紹的容器技術(shù)的特點，結(jié)合案例看看這些特點是如何解決在IT生產(chǎn)中的實際問題的。


第二篇 容器編排框架
1. 幾種典型容器編排框架對比——K8s、Swarm、Mesos
容器技術(shù)雖然能夠幫助我們更好地進行云端應用的開發(fā)、部署和維護，但是實際上Docker等容器方案都是單機軟件，而我們真正要解決的是集群化的、大規(guī)模的IT系統(tǒng)中的問題，這就需要容器編排框架幫我們實現(xiàn)大規(guī)模容器“云”的管理和調(diào)度。而事實上，從全球范圍來看，如今容器生態(tài)的核心已經(jīng)從Docker轉(zhuǎn)移到了容器編排框架K8s。
典型的容器編排框架有K8s、Swarm和Mesos，本節(jié)將介紹它們各自的技術(shù)特點，比較優(yōu)缺點，從而揭示K8s成為事實標準本后的原因。


2. K8s對容器的調(diào)度
K8s對容器的調(diào)度并不是以單個容器為單位的，跟Google當年的論文Brog中的調(diào)度算法也不同。本節(jié)將介紹K8s對容器的調(diào)度機制。


3. K8s與容器的組網(wǎng)
由于容器與虛機不同，通常不是由虛擬網(wǎng)卡（NIC）接入到網(wǎng)絡(luò)中的，所以在過去有相當長的一段時間，大規(guī)模容器的組網(wǎng)是一個難題。人們也從不同的角度提出了多種容器組網(wǎng)方案。K8s提出了一種容器組網(wǎng)模型，符合該模型的組網(wǎng)方案能夠以插件形式集成到K8s中。
本節(jié)將介紹K8s的組網(wǎng)模型，并且介紹幾種典型的組網(wǎng)方案。
4. K8s與數(shù)據(jù)持久化
云端應用如果要很好地發(fā)揮云的特點，包括云的彈性、敏捷性和靈活調(diào)度資源的能力，跟進一步實現(xiàn)“云原生架構(gòu)“，那么它實現(xiàn)數(shù)據(jù)持久化方法跟傳統(tǒng)應用的數(shù)據(jù)存儲方法是不一樣的。
本節(jié)將分析云原生應用對數(shù)據(jù)持久化方案的要求，以及人們在應用K8s時常用的數(shù)據(jù)存儲方案。


5. 分析在各種場景下，不同類型的服務(wù)，K8s的優(yōu)勢與問題
歸納分析我們在IT生產(chǎn)實踐中常見的軟件架構(gòu)、實現(xiàn)方法和服務(wù)類型，以及在K8s上運行這些軟件與服務(wù)需要做哪些工作，K8s在不同場景下會給我們帶來哪些優(yōu)勢，可能引入什么樣的新問題。


第三篇 基于容器的云應用
1. 容器、微服務(wù)與云原生應用架構(gòu)
討論微服務(wù)器技術(shù)和云原生應用架構(gòu)，解讀被奉為“12條軍規(guī)”的云源生架構(gòu)要素。介紹容器技術(shù)及容器編排框架在里面起到的關(guān)鍵租用。


2. 基于Docker和K8s的云原生應用設(shè)計與實現(xiàn)
結(jié)合Docker和K8s具體技術(shù)，結(jié)合實際操作，介紹云原生應用的設(shè)計與實現(xiàn)。


3. 傳統(tǒng)應用云改造案例分析1
結(jié)合一個石油化工領(lǐng)域的案例，介紹如何把一個基于傳統(tǒng)技術(shù)開發(fā)的管理軟件改造成基于微服務(wù)架構(gòu)的云原生應用的。


4. 傳統(tǒng)應用云改造案例分析2
結(jié)合一個電信運營商的案例，介紹如何把一個CDN系統(tǒng)改造成基于K8s的云化的CDN系統(tǒng)。

5. 傳統(tǒng)應用云改造案例分析3
一方面，討論傳統(tǒng)的基于Bare Metal服務(wù)器的大數(shù)據(jù)分析應用，如何改造成云化的大數(shù)據(jù)系統(tǒng)。另一方面，介紹新一代云原生的大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，區(qū)別于Hadoop等傳統(tǒng)大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，有什么特點。


6. 從傳統(tǒng)存儲到云存儲數(shù)據(jù)遷移案例分析
云存儲是云原生應用數(shù)據(jù)持久化的必要技術(shù)手段，隨著應用的云改造，已有數(shù)據(jù)如何遷移到云存儲中，成為了一個問題。本節(jié)將結(jié)合實際案例介紹數(shù)據(jù)云遷移的方法，如何盡可能減小云遷移過程中的業(yè)務(wù)停機時間，甚至是實現(xiàn)不停機遷移。


7. 基于容器的云應用DevOps
隨著應用的微服務(wù)化和云原生架構(gòu)的采用，系統(tǒng)的維護模式也在發(fā)生改變，DevOps已經(jīng)不再是一個選擇，而是維護云原生應用的必備技術(shù)手段。
本環(huán)節(jié)將結(jié)合一個實際例子，介紹如何基于容器技術(shù)，實現(xiàn)云原生應用的持續(xù)開發(fā)、測試、集成、部署、監(jiān)控。