Роланд Хасс, Билджин Ибрам | Паттерны Kubernetes: Шаблоны разработки собственных облачных приложений (2026) [Второе издание] [PDF]

Что нового во втором издании

Экосистема Kubernetes продолжала расти с момента выхода первого издания. Было выпущено много релизов Kubernetes, и некоторые инструменты и паттерны стали стандартами де-факто.
К счастью, большинство паттернов, описанных в первом издании, выдержали испытание временем и остаются актуальными. Поэтому мы обновили их описания, добавили новые функции из релизов до Kubernetes 1.26 и удалили устаревшие и нерекомендуемые части. По большей части потребовались лишь незначительные изменения, за исключением главы 29 «Эластичное масштабирование» и главы 30 «Конструктор образов», которые претерпели значительные изменения из-за новых разработок в этих областях.
Кроме того, мы добавили пять паттернов и ввели новую категорию, «Паттерны безопасности», которая устраняет пробел в первом издании и предоставляет разработчикам важные сведения, связанные с безопасностью.
Примеры в репозитории GitHub были обновлены и расширены. В общей сложности мы увеличили объем контента для наших читателей на 50 %.

Содержание

От издательства
О научном редакторе русского издания
Предисловие
Введение

Kubernetes
Паттерны проектирования
Структура книги
Для кого эта книга
Что вы узнаете
Что нового во втором издании
Условные обозначения
Использование примеров кода
Благодарности

Глава 1. Основы
Путь к облачным вычислениям
Распределенные примитивы
Контейнеры
Поды
Сервисы
Метки
Пространства имен
Обсуждение
Дополнительная информация

Часть I ОСНОВНЫЕ ПАТТЕРНЫ

Глава 2. Предсказуемые требования
Задача
Решение
Зависимости времени выполнения
Профили ресурсов
Приоритет пода
Ресурсы проекта
Планирование вычислительных мощностей
Обсуждение
Дополнительная информация

Глава 3. Декларативное развертывание
Задача
Решение
Непрерывное развертывание
Фиксированное развертывание
Сине-зеленое развертывание
Канареечное развертывание
Обсуждение
Дополнительная информация

Глава 4. Проверка работоспособности
Задача
Решение
Проверка наличия процесса
Проверка работоспособности
Проверка готовности
Проверка запуска
Обсуждение
Дополнительная информация

Глава 5. Управляемый жизненный цикл
Задача
Решение
Сигнал SIGTERM
Сигнал SIGKILL
Хук postStart
Хук preStop
Другие средства управления жизненным циклом
Обсуждение
Дополнительная информация

Глава 6. Автоматическое размещение
Задача
Решение
Доступные ресурсы на узле
Потребности контейнеров в ресурсах
Настройки планировщика
Процесс планирования
Сходство узлов
Сходство и антисходство подов
Ограничения на распространение топологии
Ограничения и допуски
Обсуждение
Дополнительная информация

Часть II ПОВЕДЕНЧЕСКИЕ ПАТТЕРНЫ

Глава 7. Пакетное задание
Задача
Решение
Обсуждение
Дополнительная информация

Глава 8. Периодическое задание
Задача
Решение
Обсуждение
Дополнительная информация

Глава 9. Фоновый сервис
Задача
Решение
Обсуждение
Дополнительная информация

Глава 10. Сервис-одиночка
Задача
Решение
Блокировка извне приложения
Блокировка изнутри приложения
Механизм PodDisruptionBudget
Обсуждение
Дополнительная информация

Глава 11. Сервис без сохранения состояния
Задача
Решение
Экземпляры
Сетевая идентификация
Хранилище
Обсуждение
Дополнительная информация

Глава 12. Сервис с сохранением состояния
Задача
Хранилище
Постоянная сетевая идентификация
Уникальность
Упорядоченность
Прочие требования
Решение
Хранилище
Сетевая идентификация
Уникальность
Упорядоченность
Другие особенности
Обсуждение
Дополнительная информация

Глава 13. Обнаружение сервисов
Задача
Решение
Обнаружение внутренних сервисов
Обнаружение сервисов вручную
Обнаружение сервисов в кластере извне
Обнаружение сервисов уровня приложения
Обсуждение
Дополнительная информация

Глава 14. Самоанализ
Задача
Решение
Обсуждение
Дополнительная информация

Часть III СТРУКТУРНЫЕ ПАТТЕРНЫ

Глава 15. Init-контейнеры
Задача
Решение
Обсуждение
Дополнительная информация

Глава 16. Паттерн Sidecar
Задача
Решение
Обсуждение
Дополнительная информация

Глава 17. Адаптер
Задача
Решение
Обсуждение
Дополнительная информация

Глава 18. Посредник
Задача
Решение
Обсуждение
Дополнительная информация

Часть IV ПАТТЕРНЫ КОНФИГУРАЦИИ

Глава 19. Конфигурация в переменных среды
Задача
Решение
Обсуждение
Дополнительная информация

Глава 20. Конфигурация в ресурсах
Задача
Решение
Обсуждение
Дополнительная информация

Глава 21. Неизменяемая конфигурация
Задача
Решение
Тома Docker
Init-контейнеры в Kubernetes
Шаблоны OpenShift
Обсуждение
Дополнительная информация

Глава 22. Шаблон конфигурации
Задача
Решение
Обсуждение
Дополнительная информация

Часть V ПАТТЕРНЫ БЕЗОПАСНОСТИ

Глава 23. Ограничение процессов
Задача
Решение
Запуск контейнеров без root-прав
Ограничение возможностей контейнера
Защита от изменений файловой системы контейнера
Принудительное соблюдение политик безопасности
Обсуждение
Дополнительная информация

Глава 24. Сегментация сети
Задача
Решение
Сетевые политики
Политики аутентификации
Обсуждение
Дополнительная информация

Глава 25. Безопасная конфигурация
Задача
Решение
Шифрование вне кластера
Централизованное управление секретами
Обсуждение
Дополнительная информация

Глава 26. Контроль доступа
Задача
Решение
Аутентификация
Авторизация
Контроллеры доступа
Субъект
Контроль доступа на основе ролей
Обсуждение
Дополнительная информация

Часть VI БОЛЕЕ СЛОЖНЫЕ ПАТТЕРНЫ

Глава 27. Контроллер
Задача
Решение
Обсуждение
Дополнительная информация
Глава 28. Оператор
Задача
Решение
Определения пользовательских ресурсов
Классификация контроллеров и операторов
Разработка и развертывание оператора
Пример
Обсуждение
Дополнительная информация

Глава 29. Эластичное масштабирование
Задача
Решение
Горизонтальное масштабирование вручную
Горизонтальное автомасштабирование подов
Вертикальное автомасштабирование подов
Автомасштабирование кластера
Уровни масштабирования
Обсуждение
Дополнительная информация

Глава 30. Конструктор образов
Задача
Решение
Конструкторы образов контейнеров
Оркестраторы сборки
Сборка в поде
Сборка в OpenShift
Обсуждение
Дополнительная информация
Послесловие
О чем мы говорили

Заключение

Об авторах

Билджин Ибрам (Bilgin Ibryam, @bibryam)
продакт-менеджер в компании Diagrid, где он управляет стратегией внедрения на предприятия проекта Dapr. Ранее работал консультантом и архитектором в Red Hat, где являлся наставником и руководил созданием высокомасштабируемых и устойчивых решений. Популяризатор продуктов с открытым исходным кодом и член Apache Software Foundation, блогер и автор книги Camel Design Patterns. Считает своей миссией продвижение идеи создания распределенных систем.

Доктор Роланд Хасс (Roland HuB, @ro14nd@hachyderm.io)
инженер-разработчик с более чем 25-летним опытом. В настоящее время работает в Red Hat, является архитектором OpenShift Serverless, в прошлом член Knative TOC. Страстный приверженец Java и Golang и востребованный участник технических конференций. Сторонник открытого исходного кода. В свободное время выращивает перец чили.

О научном редакторе русского издания
Алексей Патрин
архитектор и senior C#-разработчик компании КРОК. Занимается проектированием программной и системной архитектуры широкого спектра решений, разрабатываемых компанией для своих заказчиков.
Опыт в IT и в разработке более 25 лет. Выступал как на публичных, так и на внутренних конференциях по темам использования Kubernetes и микросервисной архитектуры.