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深入剖析Kubernetes

张磊

Kubernetes社区资深成员与项目维护者

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课程目录

已完结 57 讲

0/4登录后，你可以任选4讲全文学习。

课前必读 (5讲)

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开篇词 | 打通“容器技术”的任督二脉

免费

01 | 预习篇 · 小鲸鱼大事记（一）：初出茅庐

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02 | 预习篇 · 小鲸鱼大事记（二）：崭露头角

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03 | 预习篇 · 小鲸鱼大事记（三）：群雄并起

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04 | 预习篇 · 小鲸鱼大事记（四）：尘埃落定

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容器技术概念入门篇 (5讲)

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05 | 白话容器基础（一）：从进程说开去

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06 | 白话容器基础（二）：隔离与限制

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07 | 白话容器基础（三）：深入理解容器镜像

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08 | 白话容器基础（四）：重新认识Docker容器

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09 | 从容器到容器云：谈谈Kubernetes的本质

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Kubernetes集群搭建与实践 (3讲)

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10 | Kubernetes一键部署利器：kubeadm

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11 | 从0到1：搭建一个完整的Kubernetes集群

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12 | 牛刀小试：我的第一个容器化应用

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容器编排与Kubernetes作业管理 (15讲)

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13 | 为什么我们需要Pod？

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14 | 深入解析Pod对象（一）：基本概念

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15 | 深入解析Pod对象（二）：使用进阶

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16 | 编排其实很简单：谈谈“控制器”模型

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17 | 经典PaaS的记忆：作业副本与水平扩展

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18 | 深入理解StatefulSet（一）：拓扑状态

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19 | 深入理解StatefulSet（二）：存储状态

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20 | 深入理解StatefulSet（三）：有状态应用实践

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21 | 容器化守护进程的意义：DaemonSet

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22 | 撬动离线业务：Job与CronJob

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23 | 声明式API与Kubernetes编程范式

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24 | 深入解析声明式API（一）：API对象的奥秘

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25 | 深入解析声明式API（二）：编写自定义控制器

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26 | 基于角色的权限控制：RBAC

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27 | 聪明的微创新：Operator工作原理解读

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Kubernetes容器持久化存储 (4讲)

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28 | PV、PVC、StorageClass，这些到底在说啥？

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29 | PV、PVC体系是不是多此一举？从本地持久化卷谈起

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30 | 编写自己的存储插件：FlexVolume与CSI

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31 | 容器存储实践：CSI插件编写指南

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Kubernetes容器网络 (8讲)

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32 | 浅谈容器网络

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33 | 深入解析容器跨主机网络

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34 | Kubernetes网络模型与CNI网络插件

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35 | 解读Kubernetes三层网络方案

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36 | 为什么说Kubernetes只有soft multi-tenancy？

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37 | 找到容器不容易：Service、DNS与服务发现

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38 | 从外界连通Service与Service调试“三板斧”

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39 | 谈谈Service与Ingress

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Kubernetes作业调度与资源管理 (5讲)

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40 | Kubernetes的资源模型与资源管理

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41 | 十字路口上的Kubernetes默认调度器

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42 | Kubernetes默认调度器调度策略解析

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43 | Kubernetes默认调度器的优先级与抢占机制

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44 | Kubernetes GPU管理与Device Plugin机制

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Kubernetes容器运行时 (3讲)

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45 | 幕后英雄：SIG-Node与CRI

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46 | 解读 CRI 与容器运行时

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47 | 绝不仅仅是安全：Kata Containers 与 gVisor

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Kubernetes容器监控与日志 (3讲)

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48 | Prometheus、Metrics Server与Kubernetes监控体系

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49 | Custom Metrics: 让Auto Scaling不再“食之无味”

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50 | 让日志无处可逃：容器日志收集与管理

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再谈开源与社区 (1讲)

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51 | 谈谈Kubernetes开源社区和未来走向

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答疑文章 (1讲)

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52 | 答疑：在问题中解决问题，在思考中产生思考

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特别放送 (2讲)

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特别放送 | 2019 年，容器技术生态会发生些什么？

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特别放送 | 基于 Kubernetes 的云原生应用管理，到底应该怎么做？

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结束语 (1讲)

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结束语 | Kubernetes：赢开发者赢天下

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结课测试 (1讲)

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结课测试｜这些Kubernetes的相关知识，你都掌握了吗？

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深入剖析Kubernetes

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开篇词 | 打通“容器技术”的任督二脉

张磊 2018-08-27

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讲述：张磊大小：4.02M 时长：08:45

你好，我是张磊，Kubernetes 社区的一位资深成员和项目维护者。

2012 年，我还在浙大读书的时候，就有幸组建了一个云计算与 PaaS 基础设施相关的科研团队，就这样，我从早期的 Cloud Foundry 社区开始，正式与容器结缘。

这几年里，我大多数时间都在 Kubernetes 项目里从事上游技术工作，也得以作为一名从业者和社区成员的身份，参与和亲历了容器技术从“初出茅庐”到“尘埃落定”的全过程。

而即使从 2013 年 Docker 项目发布开始算起，这次变革也不过短短 5 年时间，可在现如今的技术圈儿里，不懂容器，没听过 Kubernetes，你还真不好意思跟人打招呼。

容器技术这样一个新生事物，完全重塑了整个云计算市场的形态。它不仅催生出了一批年轻有为的容器技术人，更培育出了一个具有相当规模的开源基础设施技术市场。

在这个市场里，不仅有 Google、Microsoft 等技术巨擘们厮杀至今，更有无数的国内外创业公司前仆后继。而在国内，甚至连以前对开源基础设施领域涉足不多的 BAT、蚂蚁、滴滴这样的巨头们，也都从 AI、云计算、微服务、基础设施等维度多管齐下，争相把容器和 Kubernetes 项目树立为战略重心之一。

就在这场因“容器”而起的技术变革中，Kubernetes 项目已然成为容器技术的事实标准，重新定义了基础设施领域对应用编排与管理的种种可能。

2014 年后，我开始以远程的方式，全职在 Kubernetes 和 Kata Containers 社区从事上游开发工作，先后发起了容器镜像亲密性调度、基于等价类的调度优化等多个核心特性，参与了容器运行时接口、安全容器沙盒等多个基础特性的设计和研发。还有幸作为主要的研发人员和维护者之一，亲历了 Serverless Container 概念的诞生与崛起。

在 2015 年，我发起和组织撰写了《Docker 容器与容器云》一书，希望帮助更多的人利用容器解决实际场景中的问题。时至今日，这本书的第 2 版也已经出版快 2 年了，受到了广大容器技术读者们的好评。

2018 年，我又赴西雅图，在微软研究院（MSR）云计算与存储研究组，专门从事基于 Kubernetes 的深度学习基础设施相关的研究工作。

我与容器打交道的这些年，一直在与关注容器生态的工程师们交流，并经常探讨容器在落地过程中遇到的问题。从这些交流中，我发现总有很多相似的问题被反复提及，比如：

为什么容器里只能跑“一个进程”？

为什么我原先一直在用的某个 JVM 参数，在容器里就不好使了？

为什么 Kubernetes 就不能固定 IP 地址？容器网络连不通又该如何去 Debug？

Kubernetes 中 StatefulSet 和 Operator 到底什么区别？PV 和 PVC 这些概念又该怎么用？

这些问题乍一看与我们平常的认知非常矛盾，但它们的答案和原理却并不复杂。不过很遗憾，对于刚刚开始学习容器的技术人员来说，它们却很难用一两句话就能解释清楚。

究其原因在于，从过去以物理机和虚拟机为主体的开发运维环境，向以容器为核心的基础设施的转变过程，并不是一次温和的改革，而是涵盖了对网络、存储、调度、操作系统、分布式原理等各个方面的容器化理解和改造。

这就导致了很多初学者，对于容器技术栈表现出来的这些难题，要么知识储备不足，要么杂乱无章、无法形成体系。这，也是很多初次参与 PaaS 项目的从业者们共同面临的一个困境。

其实，容器技术体系看似纷乱繁杂，却存在着很多可以“牵一发而动全身”的主线。比如，Linux 的进程模型对于容器本身的重要意义；或者，“控制器”模式对整个 Kubernetes 项目提纲挈领的作用。

但是，这些关于 Linux 内核、分布式系统、网络、存储等方方面面的积累，并不会在 Docker 或者 Kubernetes 的文档中交代清楚。可偏偏就是它们，才是真正掌握容器技术体系的精髓所在，是每一位技术从业者需要悉心修炼的“内功”。

而这，也正是我开设这个专栏的初衷。

我希望借由这个专栏，给你讲清楚容器背后的这些技术本质与设计思想，并结合着对核心特性的剖析与实践，加深你对容器技术的理解。为此，我把专栏划分成了 4 大模块：

“白话”容器技术基础：我希望用饶有趣味的解说，给你梳理容器技术生态的发展脉络，用最通俗易懂的语言描述容器底层技术的实现方式，让你知其然，也知其所以然。

Kubernetes 集群的搭建与实践： Kubernetes 集群号称“非常复杂”，但是如果明白了其中的架构和原理，选择了正确的工具和方法，它的搭建却也可以“一键安装”，它的应用部署也可以浅显易懂。

容器编排与 Kubernetes 核心特性剖析：这是这个专栏最重要的内容。“编排”永远都是容器云项目的灵魂所在，也是 Kubernetes 社区持久生命力的源泉。在这一模块，我会从分布式系统设计的视角出发，抽象和归纳出这些特性中体现出来的普遍方法，然后带着这些指导思想去逐一阐述 Kubernetes 项目关于编排、调度和作业管理的各项核心特性。“不识庐山真面目，只缘身在此山中”，希望这样一个与众不同的角度，能够给你以全新的启发。

Kubernetes 开源社区与生态：“开源生态”永远都是容器技术和 Kubernetes 项目成功的关键。在这个模块，我会和你一起探讨，容器社区在开源软件工程指导下的演进之路；带你思考，如何同团队一起平衡内外部需求，让自己逐渐成为社区中不可或缺的一员。

我希望通过这些对容器与 Kubernetes 项目的逐层剖析，能够让你面对容器化浪潮时不再踌躇无措，有一种拨云见日的酣畅淋漓。

最后，我想再和你分享一个故事。

2015 年我在 InfoQ 举办的第一届容器技术大会上，结识了当时 CoreOS 的布道师 Kelsey Hightower，他热情地和大家一起安装和体验微信，谈笑风生间，还时不时地安利一番自家产品。

但两年后也就是 2017 年，Kelsey 已经是全世界容器圈儿的意见领袖，是 Google 公司 Kubernetes 项目的首席布道师，而他的座右铭也变为了“只布道，不推销”。此时，就算你漂洋过海想要亲自拜会 Kelsey ，恐怕也得先预约下时间了。

诚然，Kelsey 的“一夜成名”，与他的勤奋和天赋密不可分，但他对这次“容器”变革走向的准确把握却也是功不可没。这也正应了一句名言：一个人的命运啊，当然要靠自我奋斗，但是也要考虑到历史的行程。

眼下，你我可能已经错过了互联网技术大爆炸的时代，也没有在数字货币早期的狂热里分到一杯羹。可就在此时此刻，在沉寂了多年的云计算与基础设施领域，一次以“容器”为名的历史变革，正呼之欲出。这一次，我们又有什么理由作壁上观呢？

如果你也想登上“容器”这趟高速前进的列车，我相信这个专栏，可以帮助你打通学习容器技术的“任督二脉”。在专栏开始，我首先为你准备了 4 篇预习文章，详细地梳理了容器技术自兴起到现在的发展历程，同时也回答了“Kubernetes 为什么会赢”这个重要的问题，算是我额外为你准备的一份开学礼物吧。

机会总是留给有准备的人，现在就让我们一起开启这次充满挑战的容器之旅！

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该试读文章来自付费专栏《深入剖析Kubernetes》，如需阅读全部文章，请订阅文章所属专栏。

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精选留言(85)

llitfkitfk@dockone.io

如果拿汽车来做比:Docker好比汽车引擎，Dockerfile相当于汽车蓝图，Docker image(镜像)就是汽车样板，Docker container(容器)类似于汽车的零部件，Docker Registry可以看作是4s店，Docker Compose就像老司机,Docker Volume就像是汽车的油箱, 如果把容器间内的io数据流比喻成汽油,Docker Swarm(或者K8s)就是交通枢纽。

2018-09-09

 4

 240
聪灵果

好期待后面的内容…

2018-08-27



 30
arcTanh

竟然让我这个半瓶子算法工程师听的热血沸腾啊

作者回复: 相信我，开发人员才是容器技术的真正用户，AI基础设施了解一下

2018-08-28



 21
Twilight26

今天刚用二进制文件的方式，搭建了一套完整的k8s集群，虽然搭建成功了，但是对里面参数还是不是很清楚，所以还需要好好深入学习一下，希望这个课程能带给我大的收获！

作者回复: 二进制绝对是hard模式

2018-08-27



 20
岁月～静好

第一次买网络课程，但愿学完之后对容器和k8s有自己的理解吧，虽然现在有些看不懂。

2018-08-27



 17
@特

我主要涉及到openshift的运维工作，而openshift是基于k8s的一套完整的devops解决方案。我在使用openshift的过程中发现容器化对于无状态的服务确实非常友好，但是对于需要存储的和需要固定ip的服务非常不友好。比如zk集群,MySQL的MGR集群，ES集群等等。部署难度和运维难度都非常高。而statefulsets并没有想象中的好用

作者回复: 有状态应用管理自然是最难的，要学完整个专栏的所有内容恐怕才有更深的体会

2018-08-28



 15
无

您提到: kubernetes更关注容器与编排，在资源管理方面优势不大。但正确的姿势，是用好kubernetes 可扩展能力，让它跟yarn等一起都发挥出真正的实力。国内阿里和蚂蚁在这一块走得不错。强烈跪求讲一下如何弥补k8s的资源管理缺点，与yarn结合这方面的知识与经验阿！！！

作者回复: 说白了就是给kubernetes 写自定义调度器。

2018-09-08



 11
robincoin

kubeadm会讲离线安装么？

2018-08-29



 10
付盼星

k8s和yarn到底是相互如何配合呢，最近看yarn，容器化进程目前还是实验特性，官方在未来计划中说，为了做到暂停机会容器而不是杀死机会容器以最大化资源利用，需要用到容器技术，就是最常见的pause功能，让我在思考，到底k8s的强项是资源调度还是应用编排呢，如果两个共同协作，到底利用了各自哪些优势之处解决了哪些问题。

作者回复: 可以直接给你结论：kubernetes更关注容器与编排，在资源管理方面优势不大。但正确的姿势，是用好kubernetes 可扩展能力，让它跟yarn等一起都发挥出真正的实力。国内阿里和蚂蚁在这一块走得不错。

2018-08-28



 9
赵冬晨

从接触市面上大部分web容器(tomcat.glassfish.weblogic.websphere.jetty等等)，就觉得切换环境部署太费劲了，尤其是要跑兼容性就需要安装不同版本，太难受了…后来接触到了docker，绝对好牛逼啊，真是超级方便，再后来手里服务器多了就接触到了kubernetes，觉得这个更牛逼啊，超舒服，得好好学学，这趟车我上了，滴，滴滴

作者回复: 恭喜，容器晋级之路你算是上道了

2018-08-29



 8
jerryduren

听了前面的觉得上瘾了，期待更新快一点.另外希望听到虚拟机容器,裸机容器,虚拟机容器三者间优劣势系统的对比分析方面的内容

作者回复: 当然有

2018-09-04



 6
ylck

cka 管理员再来复习下。哈哈。

2018-08-28

 2

 6
瑞文

两年前买的课程了，回来重新学一遍

2020-03-29



 4
cxyfreedom

搭建环境太痛苦了，还不容易集群搭建成功了，部署插件又出问题，有时候找各种别人的方法还无效

作者回复: 弄懂这些插件的工作原理才是正解。

2018-08-29



 4
张泽南

老师能不能出一个docker的课程啊

2018-12-05



 3
joy

磊哥，远程全职在社区工作还有工资？工资比日常在公司上班挣得多？

作者回复: 当然得有sponsor

2018-09-07



 3
牛牛

一直期待自己能够打破开发、运维、产品、DBA的界限、可以做到用产品的视角看待需求; 用DBA的视角来管理数据; 用运维的视角来思考业务维护; 把事情做到极致、做一个真正合格的开发、尽可能的减少思维和知识的盲点、有时候有困惑懊恼于自己的精力有限、现在想沉下心来打好基础、学好计算机原理、网络、操作系统、数据结构、编译原理这些偏基础的知识、不知道自己的思路是不是对 ? 新技术层出不穷、希望自己有一天也能有打通任督二脉的畅快淋漓~

2020-03-26



 2
xuwei

大概看了一半内容，19年末了，立个flag，一个月内看完所有的。

2019-12-25



 2
tokey

老师您好！我想问下我们现在公司在搭建发布系统，gitlab-ci 里的 docker 镜像和 gitlab runner 所在的 docker 容器不是一个是么？

作者回复: 你们公司的环境我咋能知道呢？哈哈

2019-08-19



 2
杜鹏

请问后期的课程会介绍k8s和yarn结合的案例吗？能否先给一些资料熟悉一下？现在项目中需要用到k8s的资源管理，总的来说是怎么省钱。

作者回复: 会讲资源管理

2018-09-19



 2
loda

想咨询下kubeadm适合生产环境安装集群么

作者回复: 小规模可以。

2018-09-07



 2
LQ

这两天刚开始学k8s，相关专栏就上了，真是及时。

2018-08-27



 2
Hinimix

请问这里有多master的搭建吗，把etcd拆出来这个

2019-08-12

 1

 1
前海君君哥

看的心潮澎湃，热血沸腾！技术上的潮起潮落，和其他社会变革的趋势，都是差不多的，只是时间更快

2019-05-03



 1
weiwunb

作为一名开发热血沸腾的学习kubernetes并在项目里面落地感觉有一个屏障在那边即它的架构我懂但运维我真不懂真正落地的项目里面接触kubernetes的人最后都被编制为基础架构运维团队去了真是比较痛苦

2018-10-30



 1
陈泰成

上车！！！

作者回复: 上船

2018-10-06



 1
日拱一卒

我的项目k8s有快半年了，但是对k8s还是没有系统学习，遇到问题经常是google去解决，希望可以通过这次课程，对它有一个系统的理解。

2018-08-29



 1
Alery

听得热血沸腾

2018-08-27



 1
打奥特曼的小怪兽

很期待！！

2018-08-27



 1
区志行

第一时间就订阅了！兴趣是最好的老师。

2018-08-27



 1
包星

听的我热血澎湃，期待以后的课程。

2020-07-09




Rainbow

评论也很涨知识哦

2020-07-07




小黑

老师，我也知道现在流行docker、k8s，可是目前所在的公司根本用不到这些技术，也没有相应的平台；这些都只有在大厂才有用武之地，而对于一个普通本科的我，想进大厂很难。

2020-07-04




Geek_yansheng25

作为容器小白，听了开篇词之后踌躇满志、跃跃欲试！Let’s go！

2020-05-21



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张三

2018年的专栏，现在才开始学习，粗略过了一遍，准备开始第二遍深入学习

2020-04-26




疯狂咸鱼

老师，我本身是java后台的开发人员，想了解学习容器技术的一个路线是什么，比如需要从c++，linux内核源码这种先打基础么，能不能给一个从0开始的学习路线，最好是书籍方面的？

2020-04-05




Alex

作者很棒，可否留一个您的联系方式呢？

2020-04-04




鸭先知

要重新来一遍了

2020-03-29



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Geek_1

刚好以后要搞这个先学起来

2020-03-28




Geek_1

老师能不能出些docker的内容

2020-03-28



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