1. 课程导论：为什么升级前必须做镜像供应链安全与容量水位评估？

1.1 升级失败的隐形杀手：镜像与容量

K8s 集群升级是运维中最常见也最危险的操作之一。多数团队将注意力集中在控制面版本兼容性、kubelet 升级顺序、API 弃用迁移等技术层面，却忽略了两个在升级过程中极易引发大规模故障的“隐形杀手”：镜像供应链安全与节点容量水位。

镜像供应链安全与容量水位评估，是升级前必须完成的“前置条件检查”，其必要性体现在以下三个维度：

1.2 整体评估框架：三阶段五步法

本课程采用经过生产验证的 “三阶段五步法” 评估框架，将升级前的检查工作系统化、可量化、可自动化。整个框架覆盖从镜像构建到节点容量的全链路，确保升级过程不因供应链或容量问题中断。

1.3 评估流程概览：从扫描到准入

整个评估流程按照“数据采集 → 风险分析 → 决策输出”的闭环设计，每个阶段都有明确的输入、检查项和输出物。以下为完整的流程步骤清单：

1. 镜像供应链安全审计
   • 输入：集群当前使用的所有镜像列表（含 Init 容器、Sidecar、Job）
   • 检查项：镜像签名（Cosign/Notation）、SBOM 完整性、CVE 漏洞（Critical/High）、基础镜像来源可信度
   • 输出：镜像安全评分表、高危镜像清单、修复建议
2. 节点容量水位评估
   • 输入：节点资源使用数据（Prometheus/Metrics Server）、镜像缓存占用、本地存储余量
   • 检查项：节点 CPU/Memory 余量、磁盘 Inode 使用率、镜像层缓存命中率、仓库限流阈值
   • 输出：节点容量热力图、升级风险节点清单、缓存清理计划
3. 综合报告与准入决策
   • 输入：前两个阶段的评估数据
   • 检查项：是否满足预设的准入阈值（安全评分 ≥ 85、节点余量 ≥ 20%、仓库可用性 = 100%）
   • 输出：升级准入/拒绝决策、风险项跟踪列表、回滚预案

1.4 评估工具链与数据来源

为了支撑上述评估框架，需要建立一套轻量但完整的工具链。以下为推荐的工具组合及其在评估中的角色：