开篇词 云原生技术：变革基础架构的核动力

你好，我是潘野。

先简单介绍一下我自己。我曾经在SAP、动视暴雪、eBay等不同行业的IT公司工作过，拥有10多年的基础架构经验，致力于帮助企业构建、管理和优化云原生应用。这些年来，我一直活跃在云平台基础架构与实施领域，积累了丰富的理论和实操经验。

云原生技术对基础架构的变革之力

回顾我过去的经历，我觉得给我整个职业生涯带来最大转变的一件事，就是2018年的时候，在eBay转入了Kubernetes平台组，亲历了eBay云平台从Openstack转向Kubernetes的全部过程。在这个过程中，我主要负责Kubernetes版本升级（从1.10开始升级到1.18）以及集群的生命周期管理，包括了近百个Kubernetes集群，总计7万个节点。

这个过程，让我深刻体会到了云原生技术给基础架构管理带来的便利。

在2010年之前，eBay底层架构还是物理机器，混合了Linux、Solaris还有大量的Windows。后来，公司基于VMware平台创造了第一代的云平台，并在2015年转向Openstack。之后伴随容器化的发展趋势，再加上Kubernetes也逐渐成熟了，公司就决定从基于虚拟化的云平台，转向基于Kubernetes的云平台。

从开始接触Kubernetes的时候，我就意识到底层的基础设施管理即将产生变革，这里举几个印象最深刻的例子。

首先是 应用兼容问题。转向Kubernetes之前，一些应用无法被eBay标准PaaS很好地兼容。一旦这类应用对应的虚拟机需要重建时，就要耗费大量精力手动补齐机器。但是在Kubernetes里，reconcile模式配合声明式API就能轻松解决这种问题。

其次就是 资源利用率的提高。原先基于虚拟机的方式，横向动态扩展还比较容易，但难以做到资源纵向的动态调整，而在Kubernetes里面，无论是横向还是纵向动态扩展，都变得非常容易。

另外，还有 解耦带来的便利。Kubernetes完善的调度模型使得上层应用和底层基础架构能够解耦。当底层机器需要维护的时候，利用好PDB和Kubernetes调度，我们可以保证在业务不中断的同时，对底层机器做维护。

还有很多的特性都切实提高了管理效率，这里就不一一列举了。

这门课能帮你解决哪些问题

正因为我体会到了云原生技术带来的便利，从此一发不可收拾，一直在这个领域钻研深耕。

最近几年，我收到极客时间邀请，在云原生训练营里担任了多期领教，帮助学员解决相关的疑难问题。比较典型的问题包括后面这些：

• 我们一共就十几个服务，这个业务体量用得着Kubernetes吗？
• Kubernetes spec那么长，不如我原来写个部署脚本来得方便，为何要转向Kubernetes呢？
• 既然我都容器化了，那虚拟化平台还有存在的必要吗？

我非常理解大家的困惑，因为我在最初的时候也产生过同样的疑问。因此我决定通过这门课程，与你分享云原生基础架构自动化方面的落地经验。

正所谓“兵马未动，粮草先行”，基础架构就相当于我们行军打仗中的粮草。随着分布式技术的成熟以及微服务的流行，基础架构管理面临着新的挑战。比如在微服务中，每一个微服务都有一个自己的数据库，过去那种找系统管理员建立数据库服务器的方式，显然就不再适用了。

微服务、分布式的背景下，资源的快速获取还有精细管理成为难点，这就要求我们从原先面向配置工具的管理方式，过渡到面向API和资源管理，未来则会转向从应用的角度管理基础架构资源。

看到这里，你可能又会问，这些问题难道Kubernetes不是已经解决了么？为什么还要专门探讨基础架构的自动化呢？

实际上，在云原生的体系中，我们可能认为Kubernetes是那层基础架构，但是Kubernetes依然需要与计算、网络、存储三方面打交道，也就是我们经常提到的，Kubernetes中有三大接口——容器运行时接口 CRI，容器网络接口 CNI以及容器存储接口 CSI。

也就是说，在Kubernetes之外，我们依然还需要完成操作系统、网络、存储等资源的基础配置。所以不仅是Kubernetes，还有它周边的基础设施，都需要完善的自动化程序，才能真正实现基础架构的自动配置、扩展和修复。

此外，如果你对云原生的DevOps有所了解，应该知道DevOps中有这四个环节，构建、测试、部署和维护。而良好的基础架构自动化可以提升这四个环节的效率，进而实现DevOps，打破传统开发和运维的壁垒，最终实现高效协作的目标。

所以作为应用开发人员，了解基础架构管理这方面的底层知识，也能帮你加深对系统整体架构的理解。之后遇到线上应用问题的时候，自然可以快速识别问题根源是来自基础架构，还是来自应用本身，进而制定有效的解决方案。

总之，我想结合我个人多年的实践经验，通过这门课为你建立一个体系化的基础架构管理实践方法论，帮助你解决基础架构管理中的痛点问题。

课程安排

在接下来的两个月里，我将带领你一起学习实践，掌握在企业中落地一个自动化的基础架构管理系统所需的关键技术。

课程内容主要分为基础篇、GitOps实战篇、进阶篇还有安全篇四个部分。

首先是基础篇，主要帮你建立基础架构管理的整体认识，了解IaC的主流工具和落地思路，为后续的实战讲解做好理论铺垫。

这个部分我们主要解决以下问题：

• 面对众多的基础架构管理工具（比如Terraform，Pulumi）应该如何选择？
• 公司里既有公有云，又有私有云，如何用一套代码来管理两种架构体系？
• 公司业务在不断发展变化，很多同学可能会遇到“流程一变，推倒重来”的基础架构管理，我们应该如何打造可扩展、灵活性高的管理方式？

然后是GitOps实战篇，我会结合在实际业务中的经验，带你搭建 一套自下而上的基础设施管理系统，帮你掌握基础设施管理系统的架构设计和实现方法，提升解决实际业务的能力。这里顺便说明一下，课程中我们会涉及大量的API与开源工具，但是我们的重心是借助这些工具，帮你建立解决问题的思路。

学完这个部分，很多工作里的问题都会迎刃而解，比如：

• 如何用GitOps方式来管理基础设施？
• 面对上百个Kubernetes集群，怎么保证每个集群配置统一？
• DevOps的理念如何应用在基础架构管理上。

之后是进阶篇，我会结合现在“降本增效”这个热点话题，带你实践如何更高效地利用资源。你将会了解，在公有云上如何利用好Kubernetes自身的横向与纵向扩展能力，做到云上资源的随用随取，用完释放。还有私有云中，如何在有限的资源条件下做到资源扩展和收缩。

在安全篇，我会和你探讨云原生的安全体系管理，重点讨论如何管理企业的机密信息，比如正确管理企业私有证书，保护企业中机密数据的传输等等。

我希望，这门课程可以帮你解决工作中遇到的疑难问题，将 DevOps 的理念和实践应用在基础架构的管理上，保障云原生应用的安全性和可靠性，提升你解决问题的能力和职业竞争力。只要你耐心跟住我的思路，两个月后，你会 掌握构建一套可复用的基础设施管理系统的能力，成为一名合格的云原生架构师或SRE工程师。

最后，我也非常希望了解一下屏幕那边的你，欢迎在留言区里介绍下自己，聊聊你目前在云原生方面的思考与困惑。