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項目經理、系統架構師、系統分析師、高級程序員、資深開發人員

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課程大綱:

第一篇 容器技術的發展及應用

1. 云計算的發展與虛機的不足

隨著云計算技術與產業的發展，KVM等虛擬化技術得到了廣泛的應用，同時也催生了一些不同于傳統應用的云端應用開發、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，相比之下，容器技術作為一種輕量級虛擬化技術，能夠很好地支持云端應用。

本節將淺析云端應用開發、部署與運行的新模式，分析KVM虛擬化的優缺點，討論容器能給給我們帶來哪些優勢。

2. Google、Yarn等系統中容器技術的早期形態及應用

本節將討論LXC等早期容器技術的特點及應用。實際上在Docker誕生后最初的幾年，并沒有自己的容器技術，也是基于LXC的。

3. PaaS的變革，Docker

Docker給整個云計算生態帶來巨大改變的關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，發展出了自己的容器技術。

本節將比較詳細地解析Docker相關技術，并輔以Live Demo演示。

4. 容器發展的新動態--結合容器與虛機的優點，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，結合容器的敏捷性和虛機的安全性。從hyper_的一些技術創新嘗試，到2017年操作系統頂級會議SOSP上的論文，再到KataContainer 1.0和Google gVisor容器的發布，一類新的容器技術正在迅速從理論走向生產實踐。而且這類容器技術誕生在以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勢。

本節將帶大家了解結合了容器與虛機的優點的KataContainer等容器技術。

5. 成功應用案例介紹

本節將回顧前幾節介紹的容器技術的特點，結合案例看看這些特點是如何解決在IT生產中的實際問題的。

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

容器技術雖然能夠幫助我們更好地進行云端應用的開發、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、大規模的IT系統中的問題，這就需要容器編排框架幫我們實現大規模容器"云"的管理和調度。而事實上，從全球范圍來看，如今容器生態的核心已經從Docker轉移到了容器編排框架K8s。

典型的容器編排框架有K8s、Swarm和Mesos，本節將介紹它們各自的技術特點，比較優缺點，從而揭示K8s成為事實標準本后的原因。

2. K8s對容器的調度

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

3. K8s與容器的組網

由于容器與虛機不同，通常不是由虛擬網卡（NIC）接入到網絡中的，所以在過去有相當長的一段時間，大規模容器的組網是一個難題。人們也從不同的角度提出了多種容器組網方案。K8s提出了一種容器組網模型，符合該模型的組網方案能夠以插件形式集成到K8s中。

本節將介紹K8s的組網模型，并且介紹幾種典型的組網方案。

4. K8s與數據持久化

云端應用如果要很好地發揮云的特點，包括云的彈性、敏捷性和靈活調度資源的能力，跟進一步實現"云原生架構"，那么它實現數據持久化方法跟傳統應用的數據存儲方法是不一樣的。

本節將分析云原生應用對數據持久化方案的要求，以及人們在應用K8s時常用的數據存儲方案。

5. 分析在各種場景下，不同類型的服務，K8s的優勢與問題

歸納分析我們在IT生產實踐中常見的軟件架構、實現方法和服務類型，以及在K8s上運行這些軟件與服務需要做哪些工作，K8s在不同場景下會給我們帶來哪些優勢，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、微服務與云原生應用架構

討論微服務器技術和云原生應用架構，解讀被奉為"12條軍規"的云源生架構要素。介紹容器技術及容器編排框架在里面起到的關鍵租用。

2. 基于Docker和K8s的云原生應用設計與實現

結合Docker和K8s具體技術，結合實際操作，介紹云原生應用的設計與實現。

3. 傳統應用云改造案例分析1

結合一個石油化工領域的案例，介紹如何把一個基于傳統技術開發的管理軟件改造成基于微服務架構的云原生應用的。

4. 傳統應用云改造案例分析2

結合一個電信運營商的案例，介紹如何把一個CDN系統改造成基于K8s的云化的CDN系統。

5. 傳統應用云改造案例分析3

一方面，討論傳統的基于Bare Metal服務器的大數據分析應用，如何改造成云化的大數據系統。另一方面，介紹新一代云原生的大數據分析系統，區別于Hadoop等傳統大數據分析系統，有什么特點。

6. 從傳統存儲到云存儲數據遷移案例分析

云存儲是云原生應用數據持久化的必要技術手段，隨著應用的云改造，已有數據如何遷移到云存儲中，成為了一個問題。本節將結合實際案例介紹數據云遷移的方法，如何盡可能減小云遷移過程中的業務停機時間，甚至是實現不停機遷移。

7. 基于容器的云應用DevOps

隨著應用的微服務化和云原生架構的采用，系統的維護模式也在發生改變，DevOps已經不再是一個選擇，而是維護云原生應用的必備技術手段。

本環節將結合一個實際例子，介紹如何基于容器技術，實現云原生應用的持續開發、測試、集成、部署、監控。

李老師

OStorage CTO，中國軟件協會2017年"優秀CTO"

前中科院專項課題組負責人，將云計算、軟件定義、分布式等技術成功應用在船舶、航天、國防等領域國家大型工程項目中

中國新一代IT產業推進聯盟云計算分委會副秘書長，存儲分委會秘書長

2015年中國OpenStack技術大會主席，2016年OpenStack美國奧斯汀峰會、 2015年OpenStack日本東京峰會演講嘉賓

2016年全球運維大會演講嘉賓

2017年中國云計算技術大會 云計算核心技術與應用專場負責人

2014年中國大數據技術大會 大數據基礎設施論壇主席

2014 IEEE 云與信號處理國際研討會（美國.波士頓）主席

IEEE Transaction on Cloud Computing、 Computer & Security期刊審稿人

中國云計算技術大會、中國大數據技術大會歷年評審專家

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