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Kubernetes云原生數(shù)據(jù)管理 
定 價(jià)：108 元
9 7 4 8 7 7 0 1 0 2 5 1 9 讀者對(duì)象:適合系統(tǒng)架構(gòu)師、開發(fā)和測(cè)試人員、運(yùn)維人員閱讀，對(duì)企業(yè) IT 主管、系統(tǒng)管理員、平臺(tái)管理員、SRE 人員等同樣具有參考價(jià)值 
本書圍繞 Kubernetes 云原生數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施，介紹了如何通過(guò) Kubernetes 管理數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，如何通過(guò) Helm 和 Operator 在 Kubernetes 上自動(dòng)部署和管理數(shù)據(jù)庫(kù)，闡述了數(shù)據(jù)流式傳輸和數(shù)據(jù)分析的過(guò)程，探討了在機(jī)器學(xué)習(xí)及其他新興用例中如何使用 Kubernetes 云原生數(shù)據(jù)等。本書不僅深入闡述了云原生基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展歷程和處理方式，而且分門別類地為每個(gè)場(chǎng)景提供了可以直接運(yùn)行的示例代碼，以便讀者學(xué)習(xí)和練習(xí)。本書結(jié)構(gòu)與英文原版保持一致，是 DaoCloud 云原生數(shù)據(jù)存儲(chǔ)專家經(jīng)反復(fù)校對(duì)后提供的譯本。本書適合從事云端設(shè)計(jì)、構(gòu)建和運(yùn)行應(yīng)用的開發(fā)人員，以及架構(gòu)師和云原生工程師。無(wú)論你是Kubernetes 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方面的“新手”還是有經(jīng)驗(yàn)的“老兵”，相信本書都能讓你有所受益。
Jeff Carpenter 是一位軟件工程師和架構(gòu)師，在多個(gè)行業(yè)擁有豐富的從業(yè)經(jīng)歷。作為一名開發(fā)人員倡導(dǎo)者，他致力于幫助其他工程師使用 Cassandra。除此之外，Jeff Carpenter還積極參與 Cassandra 和 Kubernetes 生態(tài)系統(tǒng)中多個(gè)開源項(xiàng)目的開發(fā)，其中包括 Stargate和 K8ssandra。同時(shí)，他還與他人合著了《Cassandra ：權(quán)威指南》一書。Patrick McFadin 是一位分布式系統(tǒng)黑客，自從他將調(diào)制解調(diào)器插入 Atari 計(jì)算機(jī)以來(lái)就致力于該領(lǐng)域。為追求冒險(xiǎn)，他加入了美國(guó)海軍，并參與了海軍戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)系統(tǒng)（NTDS）的開發(fā)，這進(jìn)一步激發(fā)了他對(duì)分布式系統(tǒng)的熱情。在 20 世紀(jì) 90 年代，互聯(lián)網(wǎng)快速崛起時(shí)，他開始從事基礎(chǔ)設(shè)施工作，后來(lái)差點(diǎn)因?yàn)榛ヂ?lián)網(wǎng)泡沫危機(jī)而失去生計(jì)來(lái)源。其間，Patrick 獲得了加州州立理工大學(xué)圣路易斯奧比斯波分校的計(jì)算機(jī)工程學(xué)位，并專注于高規(guī)�；ヂ�(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的研究。目前，他熱衷于分布式數(shù)據(jù)系統(tǒng)的研究，并且自 2011 年以來(lái)始終是 Cassandra 項(xiàng)目的穩(wěn)定貢獻(xiàn)者。
「DaoCloud 道客」成立于 2014 年底，公司擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)，致力于打造開放的云操作系統(tǒng)為實(shí)體經(jīng)濟(jì)賦能，推動(dòng)傳統(tǒng)企業(yè)完成數(shù)字化轉(zhuǎn)型。成立迄今，公司已在金融科技、先進(jìn)制造、智能汽車、零售網(wǎng)點(diǎn)、城市大腦等多個(gè)領(lǐng)域深耕，標(biāo)桿客戶包括交通銀行、浦發(fā)銀行、上汽集團(tuán)、格力集團(tuán)、京東方、屈臣氏集團(tuán)等。是國(guó)家級(jí)專精特新“小巨人”企業(yè)、被譽(yù)為科技領(lǐng)域準(zhǔn)獨(dú)角獸企業(yè)。
序....................................................................................xv
前言................................................................................xix 第 1 章 云原生數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施 ：持久化、流式傳輸與批量分析.............. 1 基礎(chǔ)設(shè)施類型 ................................................................................................................2 云原生數(shù)據(jù)是什么 .........................................................................................................3 數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施越多，問(wèn)題越多 ......................................................................................5 Kubernetes 引領(lǐng)潮流......................................................................................................6 Kubernetes 計(jì)算管理 ..............................................................................................7 Kubernetes 網(wǎng)絡(luò)管理 ..............................................................................................8 Kubernetes 存儲(chǔ)管理 ..............................................................................................8 云原生數(shù)據(jù)組件 .............................................................................................................9 迎接變革 ...................................................................................................................... 11 采用 SRE 思維方式 .............................................................................................. 11 遵循云原生數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施準(zhǔn)則 ............................................................................. 13 小結(jié) ............................................................................................................................. 15 第 2 章 通過(guò) Kubernetes 管理數(shù)據(jù)存儲(chǔ)................................... 16 Docker，容器和狀態(tài) ................................................................................................... 16 在 Docker 中管理狀態(tài) .......................................................................................... 17 ix 綁定掛載 .............................................................................................................. 18 卷 ......................................................................................................................... 19 Tmpfs 掛載 ........................................................................................................... 20 卷驅(qū)動(dòng)程序........................................................................................................... 20 Kubernetes 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)資源 ............................................................................................ 22 Pod 和卷 ............................................................................................................... 22 PV ........................................................................................................................ 28 PVC ...................................................................................................................... 32 StorageClass ......................................................................................................... 35 Kubernetes 存儲(chǔ)架構(gòu).................................................................................................... 37 Flexvolume ........................................................................................................... 37 CSI ....................................................................................................................... 38 CAS ...................................................................................................................... 40 COSI .................................................................................................................... 42 小結(jié) ............................................................................................................................. 44 第 3 章 打造 Kubernetes 數(shù)據(jù)庫(kù)........................................... 45 困難模式 ...................................................................................................................... 45 在 Kubernetes 上運(yùn)行數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施的前提 ................................................................. 46 在 Kubernetes 上運(yùn)行 MySQL ..................................................................................... 47 ReplicaSet .................................................................................................................... 48 Deployment .......................................................................................................... 49 Service .................................................................................................................. 53 訪問(wèn) MySQL......................................................................................................... 56 在 Kubernetes 上運(yùn)行 Apache Cassandra ..................................................................... 58 StatefulSet ............................................................................................................ 60 訪問(wèn) Cassandra ..................................................................................................... 70 小結(jié) ............................................................................................................................. 72 第 4 章 通過(guò) Helm 在 Kubernetes 上自動(dòng)部署數(shù)據(jù)庫(kù).................. 73 通過(guò) Helm Chart 部署應(yīng)用 ........................................................................................... 74 通過(guò) Helm 部署 MySQL .............................................................................................. 75 Helm 的工作方式 ................................................................................................. 78 Label .................................................................................................................... 80 ServiceAccount ..................................................................................................... 81 Secret.................................................................................................................... 81 ConfigMap ............................................................................................................ 82 更新 Helm Chart ................................................................................................... 84 卸載 Helm Chart ................................................................................................... 85 使用 Helm 部署 Apache Cassandra .............................................................................. 85 親和性與反親和性 ............................................................................................... 87 Helm、CI/CD 及 Operator .................................................................................... 90 小結(jié) ............................................................................................................................. 92 第 5 章 通過(guò) Operator 自動(dòng)管理 Kubernetes 數(shù)據(jù)庫(kù)...................93 擴(kuò)展 Kubernetes 控制平面 ........................................................................................... 94 擴(kuò)展 Kubernetes 客戶端 ....................................................................................... 94 擴(kuò)展 Kubernetes 主節(jié)點(diǎn)組件 ................................................................................ 95 擴(kuò)展 Kubernetes 工作節(jié)點(diǎn)組件 ............................................................................ 96 Operator 模式 ............................................................................................................... 97 控制器 .................................................................................................................. 97 自定義資源........................................................................................................... 99 Operator ............................................................................................................. 101 使用 Vitess Operator 管理 Kubernetes MySQL .......................................................... 103 Vitess 概述 ......................................................................................................... 103 PlanetScale Vitess Operator ................................................................................ 106 不斷發(fā)展的 Operator 生態(tài)體系 .................................................................................. 116 選擇 Operator ..................................................................................................... 116 構(gòu)建 Operator ..................................................................................................... 119 小結(jié) ........................................................................................................................... 121 第 6 章 在 Kubernetes 上集成數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施............................ 123 K8ssandra：生產(chǎn)就緒的 Kubernetes 上的 Cassandra ................................................. 123 K8ssandra 架構(gòu) ................................................................................................... 124 安裝 K8ssandra Operator .................................................................................... 125 創(chuàng)建 K8ssandraCluster ....................................................................................... 128 使用 Cass Operator 在 Kubernetes 上管理 Cassandra ................................................. 130 使用 Stargate API 提高開發(fā)人員的工作效率 ............................................................. 134 基于 Prometheus 和 Grafana 的統(tǒng)一監(jiān)控基礎(chǔ)設(shè)施 .................................................... 136 使用 Cassandra Reaper 進(jìn)行修復(fù) ............................................................................... 140 使用 Cassandra Medusa 進(jìn)行數(shù)據(jù)備份與恢復(fù) ........................................................... 142 創(chuàng)建備份 ............................................................................................................ 143 備份恢復(fù) ............................................................................................................ 144 在 Kubernetes 上部署多集群應(yīng)用 .............................................................................. 145 小結(jié) ........................................................................................................................... 151 第 7 章 Kubernetes 原生數(shù)據(jù)庫(kù).......................................... 152 為什么需要 Kubernetes 原生方式 .............................................................................. 152 使用 TiDB 進(jìn)行大規(guī)�；旌蠑�(shù)據(jù)訪問(wèn) ........................................................................ 154 TiDB 架構(gòu) .......................................................................................................... 155 在 Kubernetes 上部署 TiDB................................................................................ 157 配置 DataStax Astra DB 的無(wú)服務(wù)器 Cassandra ......................................................... 165 在 Kubernetes 原生數(shù)據(jù)庫(kù)中尋找什么....................................................................... 172 基本要求 ............................................................................................................ 172 Kubernetes 原生技術(shù)的未來(lái) ............................................................................... 174 小結(jié) ........................................................................................................................... 176 第 8 章 Kubernetes 數(shù)據(jù)流式傳輸........................................ 177 流式傳輸簡(jiǎn)介 ............................................................................................................ 177 傳輸類型 ............................................................................................................ 178 傳輸保證 ............................................................................................................ 179 功能范圍 ............................................................................................................ 180 流式傳輸在 Kubernetes 上的作用 .............................................................................. 181 通過(guò) Apache Pulsar 在 Kubernetes 上實(shí)現(xiàn)流式傳輸 .................................................. 183 準(zhǔn)備環(huán)境 ............................................................................................................ 186 使用 cert-manager 配置默認(rèn)的安全通信 .................................................................... 188 通過(guò) Helm 部署 Apache Pulsar ........................................................................... 192 通過(guò) Apache Flink 進(jìn)行流分析 .................................................................................. 192 在 Kubernetes 上部署 Apache Flink ................................................................... 195 小結(jié) ........................................................................................................................... 197 第 9 章 Kubernetes 數(shù)據(jù)分析.............................................198 數(shù)據(jù)分析簡(jiǎn)介 ............................................................................................................ 199 在 Kubernetes 上部署分析工作負(fù)載 .......................................................................... 200 Apache Spark 簡(jiǎn)介 ..................................................................................................... 203 在 Kubernetes 上部署 Apache Spark .......................................................................... 204 構(gòu)建自定義容器 ................................................................................................. 206 提交并運(yùn)行應(yīng)用 ................................................................................................. 206 Apache Spark 專用的 Kubernetes Operator ................................................................ 207 Kubernetes 調(diào)度器替代品 .......................................................................................... 210 Apache YuniKorn ................................................................................................ 212 Volcano ............................................................................................................... 214 Kubernetes 專用分析引擎 .......................................................................................... 217 Dask ................................................................................................................... 219 Ray ..................................................................................................................... 221 小結(jié) ........................................................................................................................... 223 第 10 章 機(jī)器學(xué)習(xí)及其他新興用例..........................................224 云原生 AI/ML 技術(shù)棧 ................................................................................................ 224 AI/ML 定義 ........................................................................................................ 225 定義 AI/ML 技術(shù)棧 ............................................................................................ 227 使用 KServe 進(jìn)行實(shí)時(shí)模型服務(wù) ......................................................................... 228 使用 Feast 進(jìn)行特征的全生命周期管理 ............................................................. 231 使用 Milvus 進(jìn)行向量相似度搜索 ..................................................................... 234 使用 Apache Arrow 實(shí)現(xiàn)高效的數(shù)據(jù)移動(dòng) .................................................................. 236 使用 lakeFS 管理對(duì)象存儲(chǔ)的版本 ............................................................................. 239 小結(jié) ........................................................................................................................... 242 第 11 章 將數(shù)據(jù)工作負(fù)載遷移到 Kubernetes 上........................244 愿景：應(yīng)用感知平臺(tái) ................................................................................................. 244 描繪成功的藍(lán)圖 ......................................................................................................... 246 人員 .................................................................................................................... 247 技術(shù) .................................................................................................................... 250 流程 .................................................................................................................... 256 云原生數(shù)據(jù)的未來(lái) ..................................................................................................... 261 小結(jié) ........................................................................................................................... 264 關(guān)于作者..........................................................................266 關(guān)于封面..........................................................................266
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