云計算與OpenStack

一、 課程簡介

本課程針對企業IT管理員,企業IT基礎架構運維人員,云計算開發人員,大數據從業人員等專業人士,重點講述云計算架構與核心技術,虛擬化技術應用實踐,云管理平臺OpenStack核心組件原理與實踐。本課程針對企業IT運維人員管理IT基礎設施時面臨的計算、存儲和網絡等資源管理難題,教授如何使用OpenStack構建云平臺,便于企業靈活管理和有效整合IT基礎架構資源。本課程的特點是通過全方位實戰操作讓學員在短時間內對OpenStack的安裝部署、應用管理,以及高級操作迅速了解和掌握,并結合實際應用場景分享OpenStack應用經驗。

二、 培訓目標

1. 讓學員掌握OpenStack云平臺架構、虛擬化關鍵技術、核心組件模塊的安裝、部署、配置、運維、以及服務技術的應用實踐。

2. 讓學員掌握OpenStack的計算虛擬化、存儲虛擬化、網絡虛擬化、鏡像服務、運維管理、安全認證、對象存儲服務、消息中間服務技術的應用實踐。

3.本課程采用技術原理與項目實戰相結合的方式進行教學,在講授原理的過程中,穿插實際的系統操作,本課程講師也精心準備的實際的應用案例供學員動手訓練。

三、 培訓人群

1. 開發工程師

2. 運維工程師

3. 云計算項目規劃咨詢師

四、 詳細大綱與培訓內容

授課內容大綱 演示/實踐/練習說明
1. OpenStack發展歷程、不同公司的發行版本及其差異
2. RedHat OpenStack的部署與管理
3. OpenStack虛擬化模塊,包括CPU與內存虛擬化、存儲虛擬化、SDN網絡虛擬化、服務器虛擬化、桌面虛擬化等基礎知識以及對應的OpenStack組件
4. OpenStack基礎
1) OpenStack主要組件與服務啟動機制
2) OpenStack組件交互與WSGI服務
3) AMQP消息式隊列與RPC應用
4) OpenStack組件代碼基本邏輯
5) OpenStack Nova組件技術及應用開發
6) OpenStack開發與調試環境搭建
7) OpenStack高可用High Availability技術(計算、存儲、網絡)
1. OpenStack集群與運行環境部署實踐,通過模板提供應用執行環境快速部署
2. OpenStack開發環境部署
5. Nova計算虛擬化組件的部署、計算節點的安裝、添加和刪除操作
6. OpenStack網絡進階
1) OpenStack網絡基礎知識:FLAT,GRE,VLAN網絡模式
2) OpenStack Neutron組件架構
?網絡拓撲模型
?Plugin機制與實現原理
?ML2框架
2) Open vSwtich概念與機制
?OpenFlow規則表
?OpenFlow匹配流程
3) OpenStack網絡實踐
?Open vSwitch操作實踐
?多個網絡模式并存實踐
4) 最佳部署實踐方案
1. OpenStack集群運維工具部署
2. OpenStack的第三方依賴庫的部署
3. 基于Redhat Linux 或CentOS操作系統配置,利用OpenStack核心組件搭建云集群管理原型系統
3. OpenStack存儲進階
1) OpenStack存儲基礎知識: 分布式存儲與共享存儲
2) OpenStack后端存儲系統選擇
3) OpenStack Cinder組件
?Driver與支持存儲系統
4) OpenStack Swift原理、部署、配置、架構和應用實踐
5) Ceph分布式文件系統架構
?對象存儲
?元數據服務器
?與OpenStack結合
6) 最佳部署實踐方案(項目實踐)
1. OpenStack開發工具實戰
2. OpenStack計算虛擬化組件應用程序開發實戰
3. OpenStack存儲虛擬化組件應用程序開發實戰
4. OpenStack的鏡像服務組件Glance的安裝部署和配置
5. OpenStack的安全組件KeyStone的安裝、配置、部署和驗證
6. OpenStack虛擬機集群管理進階
1) 虛機遷移原理
2) OpenStack虛機遷移機制
?冷遷移和熱遷移機制及實踐應用
2) 虛機擴容機制
3) KVM和Libvirt
?基本原理和應用架構
?與openstack結合的開發技巧
4) GPU虛擬化原理及API調用開發技巧
5) 外設虛擬化原理及API調用開發技巧
1. OpenStack Glance應用實驗
2. OpenStack KeyStone應用實驗
3. OpenStack網絡虛擬化組件應用程序開發實戰
基于OpenStack的云虛擬主機集群管理API的第三方云服務應用程序開發實戰
7. OpenStack的消息中間服務組件Qpid的安裝、部署、配置
8. OpenStack Cloud Controller系統的安裝、部署、配置、工作原理、系統架構
9. OpenStack和KVM虛擬化平臺集成方案
10. OpenStack和第三方云平臺(VMware與Citrix)的集成應用解決方案
11. OpenStack+Hadoop最佳部署實踐方案
12. 實訓環節,交流討論
1. OpenStack的二次開發與系統調用應用編程開發實驗
2. OpenStack云服務和大數據服務調用應用編程實驗
3. OpenStack運維管理系統實踐

一、 課程簡介

本課程主要講解Docker虛擬化技術的基礎知識以及技術應用,包括Docker的核心技術、關鍵組件、工作原理、二次開發應用、安裝部署、配置與性能調優的實踐應用。課程讓學員重點掌握Linux下的Docker技術的基礎知識;基于Docker容器的快速部署、維護、開發;Docker具體運用場景的案例剖析;Docker如何進行運維、監控、優化,以及常見故障的處理;并詳細解讀分別利用kubernetes、Mesos和Marathon分布式系統管理Docker集群和DevOps的部署、配置、注意問題及解決方案,并在課堂操作基于kubernetes、Mesos和Marathon構建Docker集群管理系統。

二、 培訓目標

1. 讓學員熟悉虛擬化技術的基本原理,全虛擬化,半虛擬化技術的應用模式和案例,并且掌握基于Docker容器的運行調度管理系統kubernetes和Mesos優缺點對比,以及剖析Docker在京東、Google、Amazon等大型企業中的實際應用案例。

2. 本課程讓學員掌握Docker平臺的基本原理、安裝、部署、配置、運維,以及應用開發實戰技能。課程緊密結合行業市場需求和國際國內最新技術發展潮流,讓學員掌握Docker云計算虛擬化平臺的架構和應用部署,分享成功的應用項目實施經驗,學習Docker應用項目解決方案咨詢服務。

3. 本課程采用技術原理與項目實戰相結合的方式進行教學,在講授原理的過程中,穿插實際的系統操作,本課程講師也精心準備的實際的應用案例供學員動手訓練。

三、 培訓人群

1. 云計算開發工程師

2. 云計算運維工程師

3. 云計算信息系統項目規劃咨詢師

四、 培訓特色

定制授課+ 案例分析講解 + 實戰操作

詳細大綱與培訓內容

主題 詳細內容 實驗操作
Docker容器虛擬化的核心技術 1、 Docker容器技術的產生背景與發展歷程
2、 LXC技術精髓剖析
3、 Docker平臺與的優缺點
4、 Docker平臺的交付與部署
5、 Docker命名空間
6、 Docker控制組
7、 Docker文件系統
8、 Docker容器格式
9、 Docker的容器虛擬化集群管理架構,及其核心組件的工作原理及應用實踐
1、 基于Linux CentOS7安裝部署Docker容器軟件
Docker應用案例 10、 業界Docker生態圈的應用場景和企業應用案例
11、 基于Docker構建微服務案例
12、 基于Docker的數據庫服務案例
13、 京東的Docker集群應用案例
14、 利用Docker構建動態負載均衡的分布式web系統的案例
15、 基于Docker構建企業集團的開發環境和多租戶環境的案例
2、 Docker的應用場景,Docker在搭建信息系統中的具體應用操作分析
Docker集群平臺的鏡像(Image)管理技術及其應用 16、 Docker鏡像的創建,利用Dockerfile創建鏡像,以及Dockerfile語法基礎與實踐操作
17、 Docker鏡像管理方式及其操作
18、 Docker鏡像的更新
19、 不同用戶之間相互導入Docker鏡像的操作方式
20、 Docker鏡像與快照,以及遷移技術應用
Docker集群平臺的容器(Container)技術及其應用 21、 Docker容器中運行實例的啟動、開始、停止、刪除操作實踐
22、 Docker容器技術的安全隔離機制,以及進程空間、用戶空間和網絡空間的配置
23、 Docker容器的后臺運行原理與配置優化
24、 導入與導出容器
25、 導入、刪除、更新容器快照等技術實操
Kubernetes容器集群管理系統應用實踐 26、 Kubernetes簡介和發展歷程 27、 基于Kubernetes構建Docker容器集群管理詳解
28、 Kubernetes的容器資源調度、負載均衡、容災、服務注冊和動態擴容等功能組件的工作原理與應用
29、 Kubernetes管理Docker容器集群的架構設計
30、 Kubernetes的Pods,Replication Controller,Services,Labels,Proxy功能組件部署與配置
31、 Kubernetes主節點上運行的組件配置,包括apiserver、scheduler、controller-manager的應用部署
32、 Kubernetes minion節點上的兩個運行組件包括kubelet、proxy的應用部署
33、 Kubernetes集群常見故障問題及其解決辦法
基于Kubernetes部署Docker集群管理平臺,運行LNMP和Spark、Redis服務
Docker倉庫管理(Repository)技術及其應用 34、 Docker存放鏡像的倉庫技術剖析
35、 Docker的倉庫注冊服務器實現技術,以及多倉庫中的多鏡像與多標簽管理
36、 Docker私有倉庫和公有倉庫的使用與操作實踐
37、 Docker命令查詢的基本語法
38、 Docker倉庫的配置部署,以及性能參數調優
配置Docker鏡像倉庫
Docker數據存儲管理技術及應用 39、 Docker內部的數據管理技術及應用
40、 Docker容器之間的數據管理技術及應用
41、 Docker數據卷(Data volumes)技術
42、 Docker數據卷容器(Data volume containers)技術及應用
43、 Docker數據卷的操作訓練,包括創建數據卷、掛載主機目錄作為數據卷、掛載本地文件作為數據卷的操作實踐
44、 利用Docker數據卷容器備份、恢復、遷移數據卷的實現原理和實戰操作
配置Docker數據容器卷
Docker網絡功能技術原理及其應用 45、 外部訪問Docker容器的實現方式與操作
46、 Docker網絡映射機制與配置
47、 Docker容器互聯實現技術及操作
48、 Docker高級網絡配置技術
49、 Docker網絡DNS,網橋等配置與操作
配置Docker網絡
基于Mesos的Docker容器管理系統應用實踐 1、 Mesos開源分布式資源管理框架的簡介與發展歷程
2、 Mesos的工作原理和核心關鍵技術
3、 Mesos框架調度運行分布式系統服務的工作原理
4、 Mesos的系統架構設計與實現
5、 Mesos調度器
6、 Mesos執行器
7、 Mesos主節點master的設計與部署
8、 Mesos從節點Agent的設計與部署
9、 Mesos故障恢復和高可用設計,以及Mesos與ZooKeeper協同工作實現高可用服務
10、 利用Mesos構建Docker管理系統應用實踐
11、 Mesos常見故障問題及其解決方法
部署Mesos以及Docker管理系統
基于Mesos與Marathon構建Docker集群管理平臺的應用實踐 12、 Marathon的工作原理和資源調度機制
13、 Marathon的系統架構設計
14、 Marathon的核心組件
15、 Marathon服務發現與負載均衡
16、 Marathon監控檢查和指標
17、 Marathon UI界面操作訓練
部署Mesos + Marathon + ZooKeeper + Docker的應用虛擬化管理集群
基于Mesos開發Docker容器管理系統 18、 基于Mesos+Docker的二次應用開發步驟、環境準備
19、 Docker源代碼結構
20、 Docker的功能封裝
21、 實現Docker的集群管理
22、 Docker集群管理系統Kubernetes, Mesos + Marathon的構建方法及其操作訓練
Docker二次應用開發
Docker性能監控、性能調優和故障處理的應用實踐 23、 基于Docker和開源監控系統構建Docker集群監控的技術應用
24、 Docker運行時系統的監控
25、 Docker資源監控工具的應用,包括對進程、CPU、內存、磁盤塊IO、網絡流量等信息的監控
26、 利用開源的Prometheus工具 監控 Docker 容器
27、 Docker常見故障解決之道,包括啟動、網絡、IO、調度等方面的故障分析與解決方法
Docker監控管理系統操作訓練
DevOps持續集成與自動化運維部署應用實踐 28、 Mesos工作原理與系統架構
29、 Mesos部署與配置
30、 Marathon工作原理與系統架構
31、 Marathon部署與系統配置
32、 Jenkins工作原理與系統部署
33、 基于Jenkins、Mesos、Marathon和Docker構建自動化開發運維和彈性高可用的持續集成平臺應用
構建DevOps平臺
總結討論 34、 授課內容回顧
35、 授課知識點答疑
36、 Docker集群管理平臺的應用解決方案討論