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Kubernetes、Swarm与Mesos编排选型

📚 共计 30 章节

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课程导论：为什么需要编排框架？

Kubernetes、Docker Swarm、Apache Mesos 的定位与历史，从单体到分布式演进的核心驱动力。

背景对比起点

Kubernetes 核心概念

Pod、Service、Deployment、Namespace 详解，理解 K8s 最基础的抽象层与调度单元。

Kubernetes 架构剖析

Master 与 Worker 节点组件：API Server、Scheduler、Controller Manager、kubelet、kube-proxy。

组件高可用

Kubernetes 网络模型

CNI 插件、Service 发现与负载均衡 (iptables/IPVS)，集群网络通信原理。

CNI负载均衡

Kubernetes 存储抽象

PV、PVC、StorageClass 与有状态应用部署，动态存储供给与持久化最佳实践。

PV/PVC有状态

Kubernetes 调度策略

节点亲和性、污点与容忍、资源配额，精细化调度与资源隔离机制。

调度亲和性

Kubernetes 安全机制

RBAC、ServiceAccount、NetworkPolicy，零信任安全模型与多租户隔离。

Kubernetes 生态与扩展

Helm、Operator、CRD，自定义资源与自动化运维的生态利器。

Kubernetes 生产化实践

高可用部署、日志收集、监控告警 (Prometheus + Grafana)，生产级运维体系。

Kubernetes 选型总结

优势（生态强大、功能全面）与劣势（复杂度高、学习曲线陡峭），适用场景判断。

Docker Swarm 核心概念

Swarm、Node、Service、Task、Overlay 网络，Swarm 原生集群原语。

Docker Swarm 架构与部署

Manager 与 Worker 节点、Raft 一致性协议，快速搭建高可用集群。

Docker Swarm 服务编排

服务创建、扩缩容、滚动更新、回滚，声明式服务管理。

滚动更新扩缩容

Docker Swarm 网络与存储

Overlay 网络、Ingress 负载均衡、Volume 挂载，服务暴露与持久化。

Docker Swarm 安全机制

TLS 认证、Secret 管理，内置加密传输与敏感信息保护。

Docker Swarm 生产化实践

混合部署、日志驱动、资源限制，轻量级生产运维要点。

日志资源限制

Docker Swarm 选型总结

优势（简单易用、与 Docker 原生集成）与劣势（功能有限、生态薄弱）。

Apache Mesos 核心概念

Master、Agent、Framework、Offer 机制，两级调度与资源抽象。

Apache Mesos 架构与部署

ZooKeeper 协调、高可用配置，生产环境 Mesos 集群搭建。

ZooKeeper高可用

Mesos 资源管理与调度

DRF（主导资源公平）算法、资源预留与权重，多框架资源共享。

DRF公平调度

Mesos 框架生态

Marathon（长期运行服务）、Chronos（定时任务）、Spark on Mesos，典型框架集成。

Apache Mesos 网络与存储

CNI 集成、持久卷 (Persistent Volume)，为有状态负载提供存储抽象。

Mesos 生产化实践

多框架共存、监控 (Mesos UI + StatsD)，混合负载下的运维策略。

多框架StatsD

Apache Mesos 选型总结

优势（资源利用率高、支持混合负载）与劣势（运维复杂、社区活跃度下降）。

混合负载资源利用率

三框架对比总览

架构设计、安装部署、学习成本、社区生态、适用场景横向对比。

服务发现与负载均衡对比

三框架在服务发现、DNS、负载均衡策略上的差异与选型考量。

服务发现负载均衡

存储与有状态应用支持对比

PV/PVC、持久卷、有状态工作负载在不同框架中的实现程度。

有状态存储

安全模型与多租户隔离对比

RBAC、TLS、NetworkPolicy 以及多租户隔离机制的框架支持。

安全多租户

生产运维与监控告警对比

日志、指标、告警体系在生产环境中的成熟度与集成难度。

选型决策指南

根据团队规模、业务类型、技术栈给出推荐方案，综合权衡与迁移建议。