Инфраструктурная платформа на основе Kubernetes

Первый модуль курса знакомит с понятием инфраструктурной платформы, историей их появления, развития и основными видами платформ на сегодняшний день. В рамках модуля рассмотрим архитектуру Kubernetes, его базовые сущности и функционал. Научимся разворачивать приложения в кластере, настраивать взаимодействие между ними и доступ к ним извне кластера. Познакомимся с способами персистентного хранения информации в k8s, а также с базовыми механизмами управления безопасностью, доступами и правами.

Тема 1: Инфраструктурная платформа для разработки и эксплуатации цифровых продуктов

Тема 2: Знакомство с Kubernetes, основные понятия и архитектура // ДЗ

Тема 3: Управление жизненным циклом и взаимодействием pod в Kubernetes // ДЗ

Тема 4: Сетевая подсистема и сущности Kubernetes // ДЗ

Тема 5: Хранение данных в Kubernetes: Volumes, Storages, Statefull-приложения // ДЗ

Тема 6: Основы безопасности в Kubernetes // ДЗ

В этом модуле мы познакомимся с инструментами, утилитами и сервисами, которые сделают вашу жизнь с Kubernetes проще, позволят использовать современные инженерные практики и будут незаменимо полезны как команде, которая занимается администрированием и развитием Kubernetes кластера, так и продуктовым командам, которые используют Kubernetes для запуска своих систем. Мы рассмотрим, как собирать метрики мониторинга и логи с самого кластера и приложений, работающих поверх него, как предоставить приложениям надежное хранилище для секретных данных и многое другое. После этого модуля вы будете владеть такими инструментами как helm и kustomize, ksonnet, легко интегрировать Prometheus+Grafana, Elastic stack и Vault как для нужд кластера, так и приложений в нем. Мы еще раз вернемся к Registry и хранилищам артефактов, ведь в этом модуле нам предстоит познакомится с подписями образов и использованием Notary Домашние задания в этом модуле нацелены на изучение инструментов и утилит, используемых сообществом Kubernetes, а также на построение экосистемы, необходимой для поддержания процессов поставки цифровых продуктов. Мы развернем и настроим для нашего кластера систему мониторинга, систему сбора логов, систему управления секретами и подписи образов, хранилище артефактов и прочие системы, входящие в состав платформы.

Тема 1: Управление приложениями в k8s. Пакетный менеджер Helm // ДЗ

Тема 2: Custom Resource Definitions. Operators // ДЗ

Тема 3: Мониторинг компонентов кластера и приложений, работающих в нем // ДЗ

Тема 4: Сервисы централизованного логирования для компонентов Kubernetes и приложений // ДЗ

Тема 5: Инфраструктура для Distributed Tracing: Jaeger и аналоги. Сквозное логирование

Тема 6: Хранилища артефактов поставки, контроль безопасности артефактов

Тема 7: Chaos Engineering

Тема 8: GitOps и инструменты поставки // ДЗ

Тема 9: Kubernetes для непрерывной поставки (CI/CD). Интеграция с CI-сервисом

Тема 10: Service mesh. Знакомство с Istio и Envoy

Тема 11: Варианты создания кластера Kubernetes: Hard way, kubespray, rancher и аналоги.

Тема 12: Хранилище секретов для приложений. Vault // ДЗ

Здесь нас ждет изучение сервисов, из которых состоит kubernetes: api-server, scheduler, kubelet, etcd. Мы рассмотрим каждый из них в отдельности с точки зрения использования и эксплуатации, разберемся в том, как эти сервисы развертывать, конфигурировать, обновлять и мониторить. Знания о компонентах, из которых состоит кластер нам потребуются для проектирования и развертывания собственной инсталляции Kubernetes с учетом отказоустойчивости, безопасности, простоты использования и эксплуатации. Здесь же мы рассмотрим типы инсталляций Kubernetes, их сильные и слабые стороны (minikube, bare-metal, cloud, и т.д.). Для этого нам предстоит изучить стандартные интерфейсы взаимодействия (CNI/CRI/CSI) и реализации, которые используют эти интерфейсы, например, мы расскажем про множество сетевых подсистем, которые могут быть использованы для организации взаимодействия между приложениями и их связи с внешним миром, для этого познакомимся с такими системами как kube-proxy, ipvs, flannel, calico, istio, envoy и многими другими, и определим, как из всего многообразия выбрать именно то, что больше всего подходит под задачу. В этом же модуле мы расскажем про механизмы безопасности контейнеров и дополнительные механизмы безопасности, которые предоставляет сам Kubernetes. И, конечно же, не обойдем вниманием Operators – функционал Kubernetes, который задает новую планку в подходе к автоматизации и управлению системами. Домашние задания третьего модуля нацелены на подготовку отказоустойчивого и безопасного кластера Kubernetes, который при этом просто обновлять и использовать. Опыт, полученный при выполнении ДЗ этого модуля позволит вам самостоятельно развернуть и настроить кластер с использованием практики Инфраструктура как код, выбрать подсистемы, реализующие сетевую связность и хранение файлов, а также отлаживать сбои в работе подсистем кластера.

Тема 1: Компоненты Kubernetes: api-server, scheduler, kubelet, etcd

Тема 2: CRI. Обзор контейнерных runtime

Тема 3: CNI. Обзор существующих сетевых подсистем Kubernetes

Тема 4: CSI. Обзор подсистем хранения данных в Kubernetes // ДЗ

Тема 5: Диагностика и отладка кластера и приложений в нем // ДЗ

Тема 6: Подходы к развертыванию и обновлению production-grade кластера // ДЗ

Тема 7: Резервное копирование кластера Kubernetes с помощью Heptio Velero, Ротация сертификатов, Cert-manager

Заключительный месяц курса посвящен проектной работе. Свой проект — это то, что интересно писать слушателю. То, что можно создать на основе знаний, полученных на курсе. При этом не обязательно закончить его за месяц. В процессе написания по проекту можно получить консультации преподавателей

Тема 1: Платформенная команда и продуктовые команды. Выбор темы и организация проектной работы

Тема 2: Защита проектных работ