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近些年，随着技术的不断发展，市场变化越来越快，需求变更越来越频繁。为了能够跟上市场变化的脚步，在市场竞争中占得先机，越来越多的研发团队选择敏捷开发、快速迭代与互联网分布式架构，云原生的概念孕育而生。云原生=微服务+DevOps+持续交付+容器化，它通过微服务进行设计开发系统，通过DevOps进行持续交付，以容器化的形式进行分布式云端部署。

采用云原生架构以后，可以通过开发微服务，拆解复杂的单体系统；通过DevOps进行自动化运维，实现快速交付；通过K8s分布式云端平台，进行分布式云端部署，以实现互联网的高并发、高可用。但是，如何搭建这样一套DevOps自动化运维平台，如何将微服务系统部署在K8s云端平台，需要开发团队具备更多的服务端实操的能力。为了帮助开发团队解决这些方面的问题，切实地将DevOps与K8s云端平台搭建起来，真正有效地把分布式微服务架构的优势发挥出来，真正实现高并发、高可用。

 

一、培训目标

经过本课程的学习培训，参训人员能够达到以下目标：

♦ 掌握微服务技术架构原理；

♦ 掌握微服务常用中间件、插件开发原理；

♦ 通过K8s实现Docker集群设计与管理；

♦ 萃取业界云原生技术经验。

 

二、证书

培训结束，颁发中科院计算所培训中心“微服务于云原生技术”课程结业证书。

一、培训对象

1、系统架构师、高级程序员、资深开发人员；

2、涉及到微服务技术转型的团队负责人、规划师、架构师；

3、涉及到云端DevOps平台部署与交付的运维人员。

本课程分2天时间讲授。

第一单元 基于微服务的架构规划

小而专的微服务架构设计

• 微服务转型初期采用数据共享模式
• 剖析微服务数据共享模式的问题本质
• 解决方案：小而专的微服务架构

基于微服务的技术架构规划

• 去中心化的技术治理

• 基于父项目建立多套的技术架构
• 每个微服务配置多套的配置管理
• 生产环境中集中式的配置服务

• 去中心化的数据管理

• RDBMS, NoSQL, NewSQL数据库的分析与选型
• 建立读写分离的微服务架构
• 写库的微服务设计与NewSQL数据库
• 读库的微服务设计与NoSQL数据库

构建高并发、高可用的微服务架构设计

• 高并发、高可用的微服务设计的挑战
• 熔断、降级与断路器模式

案例：基于Sentinel的服务降级实践

演练：电商网站熔断、降级的设计实现

• 限流措施

案例：基于Sentinel的限流措施

演练：电商网站运用限流措施实现秒杀功能

 

第二单元 微服务设计模式及其应用

微服务架构的6种设计模式

• 聚合模式

案例：电商网站购物功能的设计

• 微服务前后端分离的设计

• 分布式事务的两阶段提交
• TCC方案与阿里Seata

实战演练：运用Seata实现微服务的分布式事务

• 基于消息的最终一致性设计

实战演练：基于消息实现微服务的分布式事务

案例：电商网站下单服务的设计

单一职责原则与领域驱动设计

• 互联网纵向切分在微服务的实现
• 纵向切分应当注意的设计问题
• 解决跨库关联查询的设计

实战演练：微服务间解决跨库关联查询的设计

• 代理模式

案例：电商网站支付功能的设计思路

案例：电商网站多渠道支付的微服务实现

• 链式模式
• 分支模式
• 数据共享模式

案例：大数据与微服务结合的架构设计

实战演练：运用NoSQL数据库实现海量订单数据的实时跟踪

• 异步消息模式

案例：12306的异步化操作

实战演练：运用Springcloud Stream实现电商网站异步化操作的设计

 

微服务设计的重要原则：无状态设计

• 有状态设计的问题与无状态设计的思路
• 演练：微服务Session的无状态设计

• 服务网关与用户鉴权的无状态设计
• 各微服务获取用户Session的无状态设计

总结：微服务的拆分原则

• 能不拆尽量不拆：减少微服务间的调用
• 该拆分就得拆分

• 公共模块该拆分就得拆分
• 越来越复杂的模块该拆分就得拆分

微服务设计的反模式

• 太多数据迁移
• 数据共享反模式
• 频繁交互反模式

第三单元 架构安全与服务网关

服务网关在微服务架构中的作用

• 多渠道用户接入

微服务前后端分离的架构设计

• 微服务的负载均衡

负载均衡的难题：Session管理

• 路由网关（Spring Cloud Gateway）

蓝绿发布、滚动发布、灰度发布与金丝雀发布

权限验证与安全保障

智能路由与服务迁移

过滤器的设计与配置

• 流量控制与节流

实战演练：设计服务网关、智能路由与断路器

• 基于Springcloud Gateway的服务网关设计
• 对服务网关进行智能路由的设计
• 设计断路器进行安全检查

 

第四单元 分布式云原生架构设计

云原生（Cloud Native）的概念

1. 面向互联网分布式系统运维的难点与痛点

2. 云原生=微服务+DevOps+持续交付+容器化bus

3. 云原生架构的核心思想与“12因素（12-Factors）”

4. 云原生的设计实现：Kubernetes、微服务、服务网格

构建分布式云原生架构的思路

1. 微服务架构的弹性可扩容设计需求

2. 分布式架构的有状态应用与无状态应用

3. 构建基于DevOps的自动化发布平台

4. 构建基于云原生的自动化运维平台

分布式云原生的自动化运维平台

1. 基于Jenkins与pipeline构建持续发布平台

2. 基于SonarQube与Jacoco构建质量监督平台

3. 基于Docker+Kubernetes构建容器化部署平台

4. 包含各种分布式缓存、分布式队列、分布式事务的PaaS云平台

5. 基于NoSQL/NewSQL分布式数据库的DaaS数据平台

6. 基于Skywalking的链路跟踪与系统调优平台

7. 基于Prometheus+Grafana的自动化监控告警平台

8. 基于EFK的分布式日志监控平台

Docker容器化技术

1. Docker容器管理与实操

2. Docker镜像管理与实操

3. 使用Dockerfile构建镜像

   演练：微服务打包制作Docker镜像

4. Docker仓库管理与实操

   演练：搭建私有镜像仓库Docker Registry

分布式容器管理工具Kubernetes

1. Kubernetes的分布式管理运行原理

2. Kubernetes的基本组件及其应用场景：

无状态应用（Deployment）、有状态应用（StatefulSet）、批处理任务（Job）、后台支撑型（DaemonSet）

3. Kubernetes的虚拟网络原理：Node IP、Pod IP、Cluster IP

4. 演练：搭建Git+Jenkins+docker+k8s的自动化运维平台

1）从Git服务器上下载代码、编译、测试、打包

2）静态代码规范检查与形成测试报告

3）制作Docker镜像并上传本地私服

4）执行脚本进行灰度发布与K8s分布式云端部署

Prometheus系统监控与运维

1. 搭建系统监控组件Prometheus实操

2. 搭建监控数据展现组件Grafana实操

3. 设定rules进行系统监控告警实操

4. 设定pushGateway自定义监控与告警实操

EFK日志采集与故障分析

1. 日志采集与故障分析的重要意义

2. 搭建ElasticSearch+Flunted+Kibana日志采集实操

3. 使用Kibana系统监控组件分析与监控系统

4. 在Kibana中进行故障分析与运行监控

汇款、微信转帐

汇款信息：

单位名称：北京市海淀区中科院计算所职业技能培训学校

开户行：工行海淀西区支行

账号：0200 0045 1920 0043 667

开户银行代码：1021 0000 0458

 

微信转账：

    步骤一：打开微信，扫描二微码付款时，点击打开微信右下角里的“发现”，在列表界面有一个“扫一扫”选项，点击打开“扫一扫”（如下图）：

    步骤二：点击打开“扫一扫”后，会出现一个扫描框，将中科院计算所培训中心二维码/条码放入框内，即可自动扫描，并显示支付信息，输入付款金额。

                                                                                                        

    （中科院计算所培训中心二维码）

 

    步骤三：点击 “添加付款备注”，填写付款人姓名和单位全称，所有信息核对无误后，点击“确认付款”，完成支付。

 

                

 

• 注意：步骤三是为了尽快确认您的培训费用是否到帐，方便为您查帐，所以一定要把付款人姓名和单位名称填写完整，如果姓名和单位名称超过20个汉字，单位名称可以填写简称。