کوبرنتیس (Kubernetes) به عنوان یکی از قدرتمندترین و محبوب‌ترین پلتفرم‌های ارکستراسیون کانتینر در دنیای DevOps و رایانش ابری، نقش حیاتی در مدیریت و مقیاس‌بندی برنامه‌های مدرن ایفا می‌کند. با توجه به پیچیدگی و وسعت این فناوری، یادگیری آن از طریق منابع معتبر و جامع اهمیت بسیاری دارد. این دوره جامع از O’Reilly که با عنوان “کوبرنتیس از مبانی تا استادی ۲۰۲۳” ارائه شده، به شما کمک می‌کند تا از یک مبتدی مطلق به یک متخصص کوبرنتیس تبدیل شوید.

این دوره به صورت گام‌به‌گام و با تمرکز بر مفاهیم کلیدی و تمرینات عملی، مسیر یادگیری شما را هموار و مؤثر می‌سازد. با پوشش تمامی جنبه‌های اساسی و پیشرفته، از استقرار اولیه تا مدیریت خوشه‌های بزرگ و پیچیده، شما را برای مواجهه با چالش‌های دنیای واقعی آماده می‌کند. در ادامه این مقاله، به بررسی جزئیات این دوره ارزشمند، آنچه خواهید آموخت، مزایا، پیش‌نیازها و سرفصل‌های آن خواهیم پرداخت تا دید جامعی از محتوای ارائه شده به دست آورید.

این دوره به گونه‌ای طراحی شده که دانش نظری و مهارت‌های عملی لازم را برای کار با کوبرنتیس به شما ارائه دهد. پس از اتمام این دوره، شما قادر خواهید بود:

• مفاهیم بنیادی کوبرنتیس، از جمله Pods، Deployments، Services و Namespaces را به طور کامل درک کنید و نحوه تعامل آن‌ها را فرا بگیرید.
• نحوه استقرار، مدیریت، نگهداری و مقیاس‌بندی برنامه‌های کانتینریزه شده را با استفاده از kubectl و فایل‌های YAML در محیط‌های مختلف پیاده‌سازی کنید.
• با اجزای اصلی معماری کوبرنتیس مانند Control Plane (شامل kube-apiserver, etcd, scheduler, controller-manager)، Nodes، Kubelet، kube-proxy و Container Runtime آشنا شوید و عملکرد آن‌ها را درک کنید.
• مدیریت پیشرفته منابع شامل Resource Quotas برای محدود کردن مصرف منابع در Namespaces، Limit Ranges برای تعریف محدودیت‌های منابع برای Pods و Network Policies برای کنترل جریان ترافیک شبکه را پیاده‌سازی کنید.
• استراتژی‌های به‌روزرسانی برنامه‌ها را مانند Rolling Updates برای به‌روزرسانی بدون وقفه و Canary Deployments برای استقرار تدریجی نسخه‌های جدید به کار بگیرید.
• نحوه پایداری داده‌ها با استفاده از Persistent Volumes و Persistent Volume Claims را برای ذخیره‌سازی دائمی اطلاعات در محیط کوبرنتیس بیاموزید.
• سیستم‌های مانیتورینگ و لاگ‌برداری را با ابزارهایی مانند Prometheus برای جمع‌آوری متریک‌ها و Grafana برای بصری‌سازی داده‌ها در محیط کوبرنتیس راه‌اندازی کنید.
• امنیت خوشه‌های کوبرنتیس را با استفاده از RBAC (کنترل دسترسی مبتنی بر نقش) برای مدیریت دسترسی کاربران و سرویس‌ها و Secrets برای ذخیره‌سازی اطلاعات حساس تضمین کنید.
• مهارت‌های لازم برای عیب‌یابی و رفع مشکلات رایج در محیط کوبرنتیس، از جمله مشکلات شبکه، استقرار و منابع، را کسب نمایید.
• با ابزارها و اکوسیستم کوبرنتیس مانند Helm برای مدیریت پکیج‌های کوبرنتیس و Ingress Controllers برای مدیریت ترافیک ورودی خارجی آشنا شوید.
• مفاهیم پیشرفته‌ای مانند Custom Resource Definitions (CRD) و Operators را درک کنید تا قابلیت‌های کوبرنتیس را گسترش دهید.

شرکت در دوره “کوبرنتیس از مبانی تا استادی ۲۰۲۳” مزایای چشمگیری برای توسعه‌دهندگان، مهندسان DevOps و هر فردی که به دنبال پیشرفت در زمینه زیرساخت ابری و مدیریت کانتینرها است، به همراه دارد:

• افزایش فرصت‌های شغلی: با تسلط بر کوبرنتیس، شما به یکی از پرتقاضاترین و باارزش‌ترین مهارت‌ها در صنعت فناوری اطلاعات مجهز می‌شوید. مشاغل مرتبط با DevOps Engineer، Cloud Engineer و Site Reliability Engineer (SRE) به طور فزاینده‌ای به این مهارت نیاز دارند و تسلط بر آن، درهای شغلی بسیاری را به روی شما باز می‌کند.
• بهبود کارایی و بهره‌وری: کوبرنتیس به شما امکان می‌دهد تا برنامه‌های خود را به طور مؤثرتری استقرار، مدیریت و مقیاس‌بندی کنید. این امر منجر به کاهش زمان و هزینه در فرآیندهای توسعه و عملیات (DevOps) می‌شود و چابکی تیم‌ها را افزایش می‌دهد.
• آمادگی برای آزمون‌های بین‌المللی: محتوای جامع و عملی این دوره به شما کمک می‌کند تا برای آزمون‌های معتبر بین‌المللی مانند Certified Kubernetes Administrator (CKA) و Certified Kubernetes Application Developer (CKAD) آماده شوید و گواهینامه‌های معتبر کسب کنید.
• درک عمیق از اکوسیستم ابری: کوبرنتیس هسته مرکزی بسیاری از زیرساخت‌های ابری مدرن (مانند AWS EKS, GCP GKE, Azure AKS) است. یادگیری آن دیدگاه شما را نسبت به معماری‌های ابری گسترش می‌دهد و شما را به یک معمار ابری ماهر تبدیل می‌کند.
• رویکرد عملی و کاربردی: این دوره با تمرکز بر مثال‌های عملی، سناریوهای واقعی و تمرینات دست‌به‌کار، دانش شما را از تئوری به عمل تبدیل می‌کند و به شما کمک می‌کند تا بلافاصله آموخته‌های خود را در پروژه‌های واقعی به کار گیرید.
• کاهش پیچیدگی مدیریت: کوبرنتیس با ارائه ابزارهای خودکارسازی، پیچیدگی‌های استقرار و مقیاس‌بندی microservices را به شدت کاهش می‌دهد، که منجر به تیم‌های توسعه و عملیات چابک‌تر و کارآمدتر می‌شود.

برای بهره‌مندی حداکثری از این دوره، توصیه می‌شود که شرکت‌کنندگان دارای دانش اولیه در زمینه‌های زیر باشند:

• آشنایی با مفاهیم لینوکس و دستورات خط فرمان (CLI). توانایی کار با ترمینال و ناوبری در سیستم فایل لینوکس ضروری است.
• درک پایه‌ای از کانتینرها و Docker. (نیازی به تخصص عمیق نیست، اما آشنایی با مبانی کانتینرها، ساخت ایمیج و اجرای کانتینرها مفید است.)
• آشنایی با اصول شبکه (مانند IP Address, Ports, DNS).
• دانش اولیه درباره YAML برای پیکربندی فایل‌ها. این دوره به استفاده گسترده از فایل‌های YAML در کوبرنتیس می‌پردازد.
• مفاهیم پایه رایانش ابری (مزیت محسوب می‌شود اما الزامی نیست). آشنایی با سرویس‌های ابری عمومی می‌تواند درک مباحث را آسان‌تر کند.

اگرچه این دوره از مبانی شروع می‌شود و مفاهیم را به طور کامل پوشش می‌دهد، اما داشتن این پیش‌نیازها به شما کمک می‌کند تا مفاهیم پیشرفته‌تر را سریع‌تر و عمیق‌تر درک کرده و از زمان خود به بهترین نحو استفاده کنید.

این دوره به صورت ساختاریافته، از مفاهیم پایه‌ای شروع و به تدریج به مباحث پیشرفته‌تر می‌پردازد. در ادامه به برخی از سرفصل‌های اصلی اشاره شده است:

• ماژول ۱: مقدمه‌ای بر کوبرنتیس و معماری آن
  • چرا کوبرنتیس؟ مشکلات و راه‌حل‌های ارائه شده توسط کوبرنتیس.
  • مروری بر کانتینرها و Docker به عنوان پایه و اساس کوبرنتیس.
  • معماری خوشه‌های کوبرنتیس: آشنایی با Master/Control Plane و Worker Nodes.
  • اجزای Control Plane: معرفی و عملکرد kube-apiserver, etcd, kube-scheduler, kube-controller-manager.
  • اجزای Worker Node: آشنایی با kubelet, kube-proxy, Container Runtime.
• ماژول ۲: کار با Pods و Deployments
  • مفهوم Pods به عنوان کوچکترین واحد استقرار در کوبرنتیس و چرخه حیات آن‌ها.
  • ساخت، مدیریت و عیب‌یابی Pods با دستورات kubectl و تعریف آن‌ها با فایل‌های YAML (مثال: استقرار یک Nginx Pod و دسترسی به آن).
  • Deployments: راهی برای مدیریت و مقیاس‌بندی مجموعه‌ای از Pods و استراتژی‌های به‌روزرسانی (Rolling Updates, Rollbacks).
  • سناریوی عملی: استقرار یک برنامه وب سه‌لایه‌ای شامل فرانت‌اند (مانند React)، بک‌اند (مانند Node.js) و دیتابیس (مانند MongoDB) با استفاده از Deployments و مدیریت نسخه‌ها.
• ماژول ۳: سرویس‌ها و Ingress
  • مفاهیم سرویس‌ها در کوبرنتیس: Service Discovery و انواع سرویس‌ها (ClusterIP, NodePort, LoadBalancer, ExternalName).
  • کشف سرویس (Service Discovery) در داخل و خارج از کلاستر.
  • Ingress: مدیریت ترافیک خارجی و مسیریابی پیشرفته درخواست‌ها به سرویس‌های مختلف در کلاستر.
  • مثال کاربردی: exposing یک برنامه وب به اینترنت با استفاده از Ingress و پیکربندی HTTPS.
• ماژول ۴: ذخیره‌سازی داده‌ها (Volumes)
  • مقدمه‌ای بر Volumes در کوبرنتیس برای ذخیره‌سازی داده‌های موقت و دائمی.
  • Persistent Volumes (PV) و Persistent Volume Claims (PVC): نحوه تامین و مصرف فضای ذخیره‌سازی دائمی.
  • Storage Classes و Dynamic Provisioning: خودکارسازی فرآیند تامین فضای ذخیره‌سازی.
  • نمونه: اتصال یک پایگاه داده (مانند PostgreSQL) به یک Persistent Volume برای تضمین پایداری داده‌ها در صورت راه‌اندازی مجدد Pods.
• ماژول ۵: پیکربندی و امنیت
  • ConfigMaps: مدیریت پیکربندی برنامه‌ها به صورت جداگانه از کد برنامه.
  • Secrets: مدیریت اطلاعات حساس (رمز عبور، توکن‌ها، کلیدهای API) به صورت امن.
  • Role-Based Access Control (RBAC): کنترل دسترسی کاربران و سرویس اکانت‌ها به منابع کوبرنتیس.
  • Network Policies: کنترل ترافیک شبکه در داخل کلاستر برای افزایش امنیت و جداسازی.
  • تمرین: ایجاد ConfigMap برای تنظیمات یک اپلیکیشن و Secret برای credentials دیتابیس، سپس اعمال RBAC برای محدود کردن دسترسی یک کاربر به Namespace خاص.
• ماژول ۶: مقیاس‌بندی و پایداری (Scaling & High Availability)
  • Horizontal Pod Autoscaler (HPA): مقیاس‌بندی خودکار Pods بر اساس متریک‌هایی مانند مصرف CPU و Memory.
  • Vertical Pod Autoscaler (VPA): تنظیم خودکار درخواست‌ها و محدودیت‌های منابع برای Pods.
  • Liveness and Readiness Probes: بررسی سلامت Pods و آمادگی آن‌ها برای دریافت ترافیک.
  • DaemonSets: استقرار یک Pod در هر Node برای سرویس‌های سیستمی.
  • StatefulSets: مدیریت برنامه‌های Stateful که به هویت شبکه پایدار و ذخیره‌سازی دائمی نیاز دارند.
  • مثال: پیکربندی HPA برای یک وب‌سایت پربازدید برای پاسخگویی خودکار به افزایش ترافیک.
• ماژول ۷: مانیتورینگ و لاگ‌برداری
  • مقدمه‌ای بر مانیتورینگ در کوبرنتیس و اهمیت آن.
  • استفاده از Prometheus برای جمع‌آوری متریک‌ها از خوشه‌های کوبرنتیس.
  • Grafana برای visualize کردن داده‌های جمع‌آوری شده توسط Prometheus و ساخت داشبوردهای مفید.
  • جمع‌آوری لاگ‌ها با Fluentd/Elasticsearch/Kibana (EFK Stack) برای مدیریت و تحلیل لاگ‌های کلاستر.
  • کارگاه عملی: راه‌اندازی یک Stack مانیتورینگ و لاگ‌برداری ساده برای کلاستر کوبرنتیس و مشاهده متریک‌ها و لاگ‌های Pods.
• ماژول ۸: ابزارهای پیشرفته و اکوسیستم کوبرنتیس
  • Helm: مدیر بسته‌های کوبرنتیس برای تعریف، نصب و ارتقاء برنامه‌های پیچیده.
  • Custom Resource Definitions (CRD) و Operators: گسترش قابلیت‌های کوبرنتیس با تعریف منابع سفارشی و خودکارسازی وظایف مدیریتی.
  • معرفی CI/CD با استفاده از کوبرنتیس (Jenkins, GitLab CI, ArgoCD).
  • بحث: آینده کوبرنتیس و روندهای جدید در دنیای Cloud Native.

دوره O’Reilly: کوبرنتیس از مبانی تا استادی ۲۰۲۳ یک منبع جامع و ارزشمند برای هر کسی است که می‌خواهد در دنیای کوبرنتیس غرق شود و مهارت‌های خود را در زمینه مدیریت زیرساخت‌های ابری و کانتینری به سطح بالایی برساند. این دوره با ارائه توضیحات شفاف، مثال‌های عملی و پوشش گسترده مباحث از مفاهیم پایه تا پیشرفته، شما را از سطح مبتدی به یک متخصص کوبرنتیس تبدیل می‌کند.

سرمایه‌گذاری بر روی یادگیری کوبرنتیس، سرمایه‌گذاری بر روی آینده شغلی شماست، زیرا این فناوری به سرعت در حال تبدیل شدن به ستون فقرات زیرساخت‌های مدرن سازمانی است. این دوره بهترین گام برای شروع این مسیر پربار است. با اتمام این دوره، شما نه تنها درک عمیقی از کوبرنتیس خواهید داشت، بلکه قادر خواهید بود به صورت مستقل پروژه‌های کانتینریزه شده را در محیط‌های واقعی مدیریت و مقیاس‌بندی کنید. این مهارت در بازار کار امروزی بسیار ارزشمند است و شما را در رقابت با سایر متخصصان، متمایز خواهد ساخت و فرصت‌های شغلی بی‌شماری را پیش روی شما قرار خواهد داد.