1.云原生部署（AWS/Azure）

云原生部署是指利用云计算平台的弹性、可扩展性和自动化能力，以容器化、微服务、持续交付、DevOps 和动态编排（如 Kubernetes）为核心构建和运行应用。在 AWS 和 Azure 上进行云原生部署，通常涉及以下关键组件和技术栈：

一、通用云原生架构原则

• 微服务架构：将应用拆分为独立部署、松耦合的服务。
• 容器化：使用 Docker 封装应用及其依赖。
• 编排与调度：通过 Kubernetes 管理容器生命周期。
• CI/CD 自动化：实现从代码提交到生产部署的全流程自动化。
• 基础设施即代码（IaC）：使用 Terraform、CloudFormation 或 ARM/Bicep 模板管理资源。
• 可观测性：集成日志、指标、追踪（Logging, Metrics, Tracing）。

二、AWS 上的云原生部署

1. 容器服务

• Amazon EKS（Elastic Kubernetes Service）：托管 Kubernetes 服务，推荐用于生产级容器编排。
• Amazon ECS（Elastic Container Service）：AWS 原生容器编排服务，适合轻量级或深度集成 AWS 生态的场景。
• Fargate：无服务器计算引擎，可与 EKS 或 ECS 配合使用，无需管理 EC2 实例。

2. CI/CD 工具链

• CodePipeline + CodeBuild + CodeDeploy：AWS 原生 CI/CD 服务。
• 也可集成 GitHub Actions、GitLab CI、Jenkins 等第三方工具。

3. 基础设施即代码

• AWS CloudFormation：原生模板语言（YAML/JSON）。
• Terraform（推荐）：跨云支持，模块化强。

4. 监控与日志

• CloudWatch：日志、指标、告警。
• X-Ray：分布式追踪。
• 可集成 Prometheus + Grafana（通过 EKS 插件或自建）。

5. 示例部署流程（EKS + GitOps）

1. 使用 Terraform 创建 EKS 集群。
2. 构建 Docker 镜像并推送到ECR（Elastic Container Registry）。
3. 使用 Argo CD 或 Flux 实现 GitOps 部署（声明式同步 Git 仓库中的 Helm/K8s 清单）。
4. 通过 ALB Ingress Controller 暴露服务。
5. 配置 IAM Roles for Service Accounts（IRSA）实现细粒度权限控制。

三、Azure 上的云原生部署

1. 容器服务

• Azure Kubernetes Service (AKS)：托管 Kubernetes 服务，支持自动扩缩、节点池、Windows/Linux 混合等。
• Azure Container Apps：无服务器容器平台，适合事件驱动或轻量微服务。
• Azure Container Instances (ACI)：快速运行单个容器，常用于测试或批处理。

2. CI/CD 工具链

• Azure DevOps（Pipelines）：集成源码、构建、发布、测试。
• 支持 GitHub Actions、GitLab CI 等。

3. 基础设施即代码

• ARM 模板 / Bicep（推荐）：Azure 原生 IaC。
• Terraform：同样广泛使用。

4. 监控与日志

• Azure Monitor + Log Analytics：统一监控平台。
• Application Insights：应用性能监控（APM）。
• 支持 OpenTelemetry、Prometheus（通过 Azure Managed Prometheus）。

5. 示例部署流程（AKS + Azure DevOps）

1. 使用 Bicep/Terraform 部署 AKS 集群。
2. 构建镜像并推送至Azure Container Registry (ACR)。
3. 在 Azure Pipelines 中定义 YAML 流水线，执行kubectl apply或 Helm 部署。
4. 使用AGIC（Application Gateway Ingress Controller）或NGINX Ingress暴露服务。
5. 启用Workload Identity实现 Pod 与 Azure 资源的安全访问。

四、跨云/多云考虑

• 使用Crossplane或Kubernetes Federation管理多云资源。
• 镜像仓库可选用Harbor（私有）或Docker Hub/Quay（公有）。
• 服务网格（如 Istio、Linkerd）提升流量管理与安全。

五、最佳实践建议

2.Docker

Docker 是一个开源的容器化平台，用于将应用程序及其依赖打包到一个轻量、可移植、自包含的“容器”中，从而实现“一次构建，随处运行”（Build Once, Run Anywhere）的目标。它是现代云原生（Cloud Native）和微服务架构的核心技术之一。

一、Docker 核心概念

二、基本命令速查

# 构建镜像 docker build -t myapp:v1 . # 运行容器（前台） docker run -p 8080:80 myapp:v1 # 后台运行（-d） docker run -d --name web-server -p 8080:80 nginx # 查看运行中的容器 docker ps # 查看所有容器（包括已停止） docker ps -a # 停止/启动/重启容器 docker stop <container_id> docker start <container_id> docker restart <container_id> # 查看日志 docker logs <container_id> # 进入容器（交互式） docker exec -it <container_id> /bin/bash # 删除容器 docker rm <container_id> # 删除镜像 docker rmi <image_id> # 列出本地镜像 docker images # 拉取镜像 docker pull redis:7 # 推送镜像到仓库 docker push your-registry/myapp:v1

三、Dockerfile 示例（Node.js 应用）

# 使用官方 Node.js 运行时作为基础镜像 FROM node:18-alpine # 设置工作目录 WORKDIR /app # 复制 package.json 和 yarn.lock（利用缓存） COPY package*.json ./ # 安装依赖 RUN npm install # 复制应用源码 COPY . . # 暴露端口 EXPOSE 3000 # 启动命令 CMD ["npm", "start"]

最佳实践：

• 使用.dockerignore排除无关文件（如node_modules,.git）。
• 尽量使用小体积基础镜像（如alpine、distroless）。
• 多阶段构建（Multi-stage Build）减少最终镜像大小。

多阶段构建示例（Go 应用）：

# 构建阶段 FROM golang:1.22 AS builder WORKDIR /app COPY . . RUN CGO_ENABLED=0 GOOS=linux go build -o main . # 运行阶段 FROM alpine:latest RUN apk --no-cache add ca-certificates WORKDIR /root/ COPY --from=builder /app/main . CMD ["./main"]

四、Docker 与云原生集成

五、常见问题与优化建议

✅安全

• 避免在容器中以 root 用户运行（使用USER指令）。
• 定期更新基础镜像，修复 CVE 漏洞。
• 使用非特权模式运行容器（默认即如此）。

✅性能与体积

• 使用.dockerignore减少上下文传输。
• 合并 RUN 指令减少镜像层数。
• 使用多阶段构建剥离构建工具。

✅调试

• 使用docker inspect查看容器详细信息。
• 日志输出到 stdout/stderr，便于集中收集。

六、下一步学习方向

• 学习Docker Compose（本地多容器编排）
• 掌握Kubernetes（生产级容器编排）
• 实践CI/CD 流水线集成 Docker
• 了解OCI（Open Container Initiative）标准

3.Kubernetes

Kubernetes（常缩写为K8s）是一个开源的容器编排平台，用于自动化部署、扩展和管理容器化应用。它最初由 Google 设计，现由 Cloud Native Computing Foundation（CNCF）维护，是云原生生态的核心组件。

一、Kubernetes 核心概念

二、Kubernetes 架构

控制平面（Control Plane）

• kube-apiserver：集群 API 入口，所有操作都通过它。
• etcd：分布式键值存储，保存集群所有状态。
• kube-scheduler：将新创建的 Pod 调度到合适的节点。
• kube-controller-manager：运行控制器（如 Deployment、ReplicaSet 控制器）。
• cloud-controller-manager（云厂商集成）：处理云平台特定逻辑（如 LoadBalancer 创建）。

工作节点（Worker Node）

• kubelet：与控制平面通信，管理本机 Pod 和容器。
• '',kube-proxy：维护节点上的网络规则，实现 Service 的网络代理。
• Container Runtime：运行容器的底层引擎（如 containerd、CRI-O，Docker 已不推荐直接使用）。

三、常用 kubectl 命令

# 查看资源 kubectl get pods kubectl get deployments kubectl get services kubectl get nodes # 查看详细信息 kubectl describe pod <pod-name> # 查看日志 kubectl logs <pod-name> kubectl logs -f <pod-name> --tail=100 # 进入容器 kubectl exec -it <pod-name> -- /bin/sh # 应用配置文件（YAML） kubectl apply -f deployment.yaml # 删除资源 kubectl delete deployment my-app # 查看事件（排查问题） kubectl get events --sort-by=.metadata.creationTimestamp # 端口转发（本地调试） kubectl port-forward svc/my-service 8080:80

四、典型 YAML 示例

1. Deployment + Service

# app-deployment.yaml apiVersion: apps/v1 kind: Deployment metadata: name: nginx-deployment spec: replicas: 3 selector: matchLabels: app: nginx template: metadata: labels: app: nginx spec: containers: - name: nginx image: nginx:1.25 ports: - containerPort: 80 --- apiVersion: v1 kind: Service metadata: name: nginx-service spec: selector: app: nginx ports: - protocol: TCP port: 80 targetPort: 80 type: ClusterIP # 或 LoadBalancer / NodePort

2. Ingress（需已安装 Ingress Controller）

apiVersion: networking.k8s.io/v1 kind: Ingress metadata: name: my-ingress annotations: nginx.ingress.kubernetes.io/rewrite-target: / spec: rules: - host: myapp.example.com http: paths: - path: / pathType: Prefix backend: service: name: nginx-service port: number: 80

五、在云平台使用 Kubernetes

✅ 推荐使用托管服务（EKS/AKS/GKE），避免自行维护控制平面。

六、高级主题（进阶）

• Helm：Kubernetes 的包管理器，简化应用部署（类似 apt/yum）。
• Kustomize：原生配置管理工具，支持 overlay（覆盖）不同环境配置。
• Service Mesh：Istio、Linkerd —— 提供流量管理、mTLS、可观测性。
• Operator 模式：通过自定义控制器管理复杂有状态应用（如 Prometheus Operator）。
• GitOps：使用 Argo CD 或 Flux 将 Git 作为系统唯一事实源，自动同步集群状态。

七、最佳实践

✅安全

• 启用 RBAC，最小权限原则。
• 使用 NetworkPolicy 限制 Pod 间通信。
• 定期扫描镜像漏洞（Trivy + Admission Controller）。

✅可靠性

• 设置livenessProbe/readinessProbe。
• 使用 HPA（Horizontal Pod Autoscaler）自动扩缩容。
• 多可用区部署（Pod Topology Spread Constraints）。

✅可观测性

• 集成 Prometheus + Grafana（指标）
• 使用 Loki / ELK（日志）
• Jaeger / Tempo（分布式追踪）

八、学习路径建议

1. 本地实验：使用 Minikube 或 Kind 快速搭建单节点集群。
2. 交互式教程：Kubernetes 官方交互式教程
3. 认证：考取 CKA（Certified Kubernetes Administrator）
4. 实战项目：部署一个带数据库、前端、API 的完整应用，并配置 CI/CD。

4.AWS

AWS（Amazon Web Services）是全球领先的云计算平台，提供超过 200 项功能全面的云服务，涵盖计算、存储、数据库、网络、安全、AI/ML、DevOps、容器、无服务器等。它是企业构建云原生应用、实现弹性伸缩和高可用架构的首选平台之一。

一、AWS 核心服务概览

二、典型云原生架构（AWS 上）

一个典型的微服务应用在 AWS 的部署架构可能包括：

用户 → CloudFront (CDN) ↓ Route 53 (DNS) ↓ Application Load Balancer (ALB) ↓ EKS 集群（运行多个微服务 Pod） ↓ - 应用服务：通过 Service + Ingress 暴露 - 数据库：Aurora（MySQL/PostgreSQL 兼容）或 DynamoDB - 缓存：ElastiCache（Redis/Memcached） - 文件存储：S3（静态资源、用户上传） - 日志/监控：CloudWatch + X-Ray - 镜像仓库：ECR - CI/CD：CodePipeline + CodeBuild → 推送镜像到 ECR → 触发 EKS 部署

三、关键服务详解

1.Amazon EC2（Elastic Compute Cloud）

• 可调整的虚拟服务器。
• 支持按需、预留、Spot 实例（成本优化）。
• 与 Auto Scaling Group（ASG）配合实现自动扩缩容。

2.Amazon S3（Simple Storage Service）

• 高持久性（99.999999999%）、可扩展的对象存储。
• 用于静态网站托管、备份、大数据分析、AI 训练数据集等。
• 支持生命周期策略（自动转 Glacier 归档）。

3.Amazon VPC（Virtual Private Cloud）

• 在 AWS 云中创建隔离的虚拟网络。
• 可定义子网（公有/私有）、路由表、NAT 网关、安全组（Security Group）、网络 ACL。
• 最佳实践：多可用区（AZ）部署，私有子网放数据库，公有子网放 ALB。

4.Amazon EKS（Elastic Kubernetes Service）

• 托管 Kubernetes 服务，无需管理控制平面。
• 集成 IAM（通过 IRSA：IAM Roles for Service Accounts）。
• 支持 Fargate（无服务器节点）或 EC2 节点组。
• 常用插件：ALB Ingress Controller、Cluster Autoscaler、Fluent Bit（日志）、Prometheus（监控）。

5.AWS Lambda（无服务器计算）

• 事件驱动，按执行时间计费（毫秒级）。
• 适合处理 S3 上传事件、API Gateway 请求、定时任务等。
• 与 API Gateway 结合可构建 Serverless API。

6.Amazon RDS vs Aurora vs DynamoDB

四、安全与合规

• IAM（Identity and Access Management）

  • 最小权限原则：为用户/角色分配精确权限。
  • 使用策略（Policy）控制对资源的访问。
  • 推荐使用AssumeRole而非长期凭证。

• KMS（Key Management Service）

  • 加密 S3、EBS、RDS 等服务中的数据。
  • 支持客户托管密钥（CMK）。

• Secrets Manager

  • 安全存储数据库密码、API 密钥，并自动轮换。

• GuardDuty + Security Hub

  • 威胁检测与安全态势统一视图。

五、基础设施即代码（IaC）

示例（Terraform 创建 S3 存储桶）：

resource "aws_s3_bucket" "my_bucket" { bucket = "my-unique-app-bucket-2026" } resource "aws_s3_bucket_versioning" "versioning" { bucket = aws_s3_bucket.my_bucket.id versioning_configuration { status = "Enabled" } }

六、成本优化建议

• 使用Cost Explorer分析支出。
• 启用AWS Budgets设置告警。
• 利用Reserved Instances / Savings Plans（适用于稳定负载）。
• 无状态服务优先使用Spot 实例（EKS 节点组支持混合 Spot/On-Demand）。
• 删除未使用的 EBS 卷、EIP、未绑定的 ALB。

七、学习与认证路径

1. 入门：AWS 免费套餐（12 个月免费）
2. 动手实验：AWS Workshop Studio
3. 官方文档：AWS Documentation
4. 认证考试：
   • AWS Certified Cloud Practitioner（基础）
   • AWS Certified Solutions Architect – Associate（最热门）
   • AWS Certified DevOps Engineer – Professional
   • AWS Certified SysOps Administrator

八、常见场景示例

✅部署 Web 应用到 EKS

1. 使用 Terraform 创建 VPC + EKS 集群。
2. 构建 Docker 镜像 → 推送到 ECR。
3. 编写 Deployment + Service + Ingress YAML。
4. 通过 Argo CD 或 CodePipeline 自动部署。
5. 配置 ALB Ingress Controller，绑定自定义域名（Route 53）。

✅Serverless API

• 用户 → API Gateway → Lambda → DynamoDB
• 全托管、自动扩缩、按请求付费。

5.Azure

Microsoft Azure 是微软提供的全球性云计算平台，提供 IaaS、PaaS 和 SaaS 服务，广泛用于企业级应用开发、混合云部署、AI/ML、大数据和现代化云原生架构。Azure 与 Microsoft 生态（如 Active Directory、Office 365、.NET）深度集成，特别适合 Windows 应用、企业身份管理和混合云场景。

一、Azure 核心服务概览

二、典型云原生架构（Azure 上）

用户 → Azure Front Door（全球 CDN + DDoS 防护） ↓ Application Gateway（WAF + L7 负载均衡） ↓ AKS 集群（运行微服务 Pods） ↓ - 微服务：通过 Ingress（AGIC 或 Nginx）暴露 - 数据库：Azure SQL（关系型）或 Cosmos DB（NoSQL） - 缓存：Azure Cache for Redis - 文件/静态资源：Blob Storage（可开启静态网站托管） - 镜像仓库：ACR（私有、安全扫描） - CI/CD：Azure Pipelines → 构建镜像 → 推送 ACR → 部署到 AKS - 身份：Azure AD Workload Identity（Pod 安全访问 Azure 资源）

三、关键服务详解

1.Azure Kubernetes Service (AKS)

• 托管 Kubernetes，控制平面免费，只需为节点付费。
• 支持：
  • 自动升级、自动缩放（Cluster Autoscaler + HPA）
  • 多节点池（系统/用户池、Spot VM）
  • 与 Azure AD 集成（RBAC）
  • Workload Identity：替代传统 Service Principal，实现 Pod 级最小权限访问（如读取 Key Vault）
• 常用插件：AGIC（Application Gateway Ingress Controller）、Prometheus Operator、Fluent Bit

2.Azure Container Registry (ACR)

• 私有 Docker 镜像仓库。
• 支持：
  • 镜像漏洞扫描（Microsoft Defender for Container Registries）
  • Geo-replication（多区域同步）
  • ACR Tasks：自动构建镜像（类似 AWS CodeBuild）

3.Azure App Service

• PaaS 服务，支持 .NET、Java、Node.js、Python、PHP 等。
• 自动扩缩、SSL 绑定、CI/CD 集成（GitHub、Azure DevOps）。
• 适合单体或简单 Web 应用，无需管理底层 OS。

4.Azure Functions（无服务器）

• 事件驱动，按执行时间计费。
• 触发器：HTTP、Blob Storage、Queue、Timer、Event Grid。
• 与 Logic Apps 结合可构建低代码自动化工作流。

5.Cosmos DB

• 全球分布式、多模型 NoSQL 数据库（文档、键值、图、列族）。
• 提供 99.999% SLA，毫秒级延迟，自动分片。
• 支持多种 API：MongoDB、SQL、Cassandra、Gremlin、Table。

6.Virtual Network (VNet) 与网络安全

• Subnet：划分为 Web、App、DB 层。
• Network Security Group (NSG)：类似防火墙，控制入/出站流量。
• Private Endpoint：将 PaaS 服务（如 ACR、Storage、SQL）接入 VNet，避免公网暴露。
• Azure Firewall / WAF：高级威胁防护。

四、身份与安全

✅Azure AD（现 Entra ID）

• 企业统一身份平台。
• 支持 SSO、MFA、条件访问（Conditional Access）。
• 与本地 AD 无缝集成（Hybrid Identity）。

✅Managed Identities

• 为 Azure 资源（如 VM、AKS Pod）自动分配身份，无需硬编码凭据。
• 分为：
  • System-assigned：绑定到单个资源。
  • User-assigned：可跨多个资源复用。

示例：AKS Pod 通过 Workload Identity 访问 Key Vault，无需 Secret。

✅Azure Key Vault

• 安全存储密钥、证书、密码。
• 与 App Service、Functions、AKS 深度集成。
• 支持自动证书轮换（与 Let's Encrypt 集成）。

五、基础设施即代码（IaC）

Bicep 示例：创建存储账户

param storageName string = 'mystorage${uniqueString(resourceGroup().id)}' resource stg 'Microsoft.Storage/storageAccounts@2023-01-01' = { name: storageName location: resourceGroup().location sku: { name: 'Standard_LRS' } kind: 'StorageV2' }

六、DevOps 与 CI/CD

Azure DevOps

• 包含：
  • Repos（Git）
  • Pipelines（YAML 定义 CI/CD）
  • Boards（敏捷项目管理）
  • Artifacts（包管理）
• 示例流水线（部署到 AKS）：

  trigger: - main pool: vmImage: 'ubuntu-latest' steps: - task: Docker@2 inputs: containerRegistry: 'my-acr-connection' repository: 'myapp' command: 'buildAndPush' Dockerfile: '**/Dockerfile' - task: KubernetesManifest@0 inputs: action: 'deploy' kubernetesServiceConnection: 'my-aks-connection' manifests: 'k8s/deployment.yaml' containers: '$(containerRegistry)/myapp:$(Build.BuildId)'

也可使用GitHub Actions+Azure Login Action实现相同流程。

七、成本优化建议

• 使用Azure Cost Management + Budgets监控支出。
• 启用Reserved Instances（VM/DB）或Savings Plans（计算）。
• 无状态工作负载使用Spot VM（AKS 节点池支持）。
• 删除未使用的 Public IP、NIC、空存储账户。
• 利用Autoscale避免资源闲置。

八、学习与认证路径

1. 免费账户：Azure 免费套餐（$200 试用额度 + 12 个月免费服务）
2. 动手实验：Microsoft Learn（交互式模块）
3. 认证考试：
   • AZ-900: Azure Fundamentals（入门）
   • AZ-204: Developing Solutions for Azure（开发者）
   • AZ-400: DevOps Engineer Expert
   • AZ-305: Solutions Architect Expert

九、常见场景示例

✅在 AKS 上部署 .NET Core 应用

1. 使用 Bicep/Terraform 创建 AKS + ACR。
2. 启用 Workload Identity，配置 Pod 访问 Key Vault。
3. 构建 Docker 镜像 → 推送 ACR。
4. 使用 Helm 或 Kustomize 部署到 AKS。
5. 通过 AGIC 暴露服务，绑定自定义域名（Azure DNS）。

✅Serverless 数据处理

• 用户上传文件到 Blob Storage → 触发 Azure Function → 写入 Cosmos DB → 发送通知到 Teams（通过 Logic App）。