Kubernetes集群实战（微课版）-教学大纲 .doc

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《Kubernetes集群运维》

教学大纲

学时：64

代码：

适用专业：高职高专类计算机专业

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一、课程的地位、性质和任务

国内的云计算技术和产业飞速发展，为建设数字中国和全方位推动高质量发展提供了强有力的支撑。Kubernetes是用于管理容器化应用程序的系统，主要关注的是云原生技术。云原生应用逐步成为云计算的主流服务形式，容器编排系统Kubernetes作为云原生应用的基石，逐渐成为互联网企业和传统IT行业云化和简化运维的利器。国内相关行业的头部企业已成功地利用Kubernetes提高生产效率和降低IT成本。Kubernetes，本课程的开设旨在培养掌握Kubernetes集群运维的高技能人才，既服务国家战略型新兴产业急需，又满足我国紧缺人才的需求。

通过本课程的学习，学生应获得在云原生环境中工作所需的知识和技能，能够了解Kubernetes的基础知识，系统地掌握Kubernetes集群的部署和运维方法，提高实际运维能力。本课程将紧密结合实际，以Kubernetes集群常见的运维业务和场景为例进行讲解，为学生今后从事实际的Kubernetes集群运维工作打下扎实的基础。整个课程按照从基础知识到实际操作，从基本功能到高级功能的逻辑进行讲授，要求学生通过动手实践来掌握相关的技能。

本课程的培养目标如下。

（1）具备Kubernetes集群运维能力：掌握Kubernetes的基础知识和集群运维管理方法，掌握Kubernetes集群的部署、升级和维护技能，熟练使用Kubernetes部署、扩展和管理容器化应用程序，学会应用程序容器化并在Kubernetes环境中构建、测试和部署，初步掌握在Kubernetes集群中实现云原生应用CI/CD流程的方法。

（2）基本职业素养：具有良好的文化修养、职业道德、服务意识和敬业精神；接受企业的文化；具有较强的语言文字表达和社会活动等基本能力；提升项目管理能力，包括需求分析、项目规划、团队协作和沟通技巧；具有基本的英语文档阅读能力，能较熟练地阅读Kubernetes运维方面的相关英文资料；鼓励学生参与Kubernetes社区，了解开源项目的协作方式和贡献流程。

二、课程教学基本要求

理论上，要求学生掌握云原生基础知识、Docker容器化技术、Kubernetes基本概念、架构和组件，以及在Kubernetes环境中部署和管理应用程序的相关基础知识。

技能上，要求学生能学会Kubernetes集群的部署和运维，能够使用Docker工具创建和管理容器，部署Kubernetes集群、熟悉Kubernetes基本操作、部署和运行应用程序、发布应用程序、管理存储和配置信息、Kubernetes调度、高效管理应用程序的部署，以及云原生应用程序的持续集成和持续部署。

要求在教学过程中合理安排理论课时和实验课时，让学生有充分的时间动手实践，练习课程中学到的运维方法。

三、课程的内容

序号

单元

主要内容

1

从Docker转向Kubernetes

认识与安装Docker

掌握Docker的基本操作方法

构建镜像并将应用程序容器化

转向Kubernetes

2

部署Kubernetes集群

创建Kubernetes集群

部署和使用KubernetesDashboard

3

熟悉Kubernetes基本操作

理解和使用Kubernetes对象

使用kubectl命令

创建和管理Pod

4

部署和运行应用程序

使用Deployment运行无状态应用程序

使用DaemonSet部署集群守护进程集

运行一次性任务与定时任务

5

发布应用程序

使用Service发布应用程序

使用Ingress发布应用程序

实现灰度发布与蓝绿发布

6

管理存储和配置信息

配置和使用基本存储

配置和使用持久卷

管理配置信息和敏感信息

7

Kubernetes调度

使用StatefulSet运行有状态应用程序

实现水平自动扩缩容

管理Pod的调度

8

高效管理应用程序的部署

使用Helm简化应用程序的部署和管理

使用Kustomize定制应用程序的部署配置

9

持续集成和持续部署

在Kubernetes中部署开发的应用程序

搭建云原生应用程序的CI/CD平台

使用Jenkins的Maven项目实施CI/CD

使用Jenkins的流水线项目实施CI/CD

在Kubernetes中动态创建代理节点实施CI/CD

四、课时分配表

序号

课程内容

总学时

讲课

实验

习题课

机动

1

从Docker转向Kubernetes

4

2