2022年全国职业院校技能大赛（高职组）“云计算”赛项赛卷②容器云 ...

2022年全国职业院校技能大赛（高职组）“云计算”赛项赛卷2第二场次：容器云（40分）

说明：完成本任务需要两台安装了CentOS7.9操作系统的云主机master和node，镜像包中有本次容器云平台部署和运维所需的全部文件。
云梦公司存在两套假造化调度平台，假造机利用OpenStack调度，容器利用Kubernetes调度，两套系统两班人马，人力和资源都存在着肯定的重叠和浪费。且该公司产品开发上线周期长，用户规模大且版本更新频繁。新版本的每次上线，产品都要承受极大的压力。
颠末技能调研，公司决定引入KubeVirt实现OpenStack到Kubernetes的全面转型，用Kubernetes来管统统假造化运行时，包罗裸金属、VM、容器等，实现一套调度，多种运行时。同时研发团队决定搭建基于Kubernetes 的CICD环境，基于这个平台来实现DevOps的部分流程，并基于Kubernetes实现业务系统的灰度发布。
为了可以或许让云梦公司开发的Web应用系统产品可以或许缩减开发周期，快速迭代版本，并实现业务从老版本到新版本的平滑过渡，避免升级过程中出现的题目对用户造成的影响。研发部决定利用微服务架构，实现基于Kubernetes的容器化部署、CICD和运维开发。
任务一、容器云服务搭建任务（5分）
标题1. 容器云平台搭建（5分）

• 在master节点完成Docker CE、docker-compose以及Harbor仓库的安装，导入全部镜像，并推送到私有仓库。
  
• 在master、node节点完成Kubernetes集群的安装。
  
• 在Kubernetes集群中完成KubeVirt环境的安装。
  
• 在Kubernetes集群中完成服务网格（ServiceMesh）项目Istio环境的安装。
  
• 集群部署完成后，检查集群全部证书逾期时间。
  任务二、容器云应用部署任务（15分）
  标题2. 容器云应用（7分）
  云梦公司开发了一套基于SpringBoot+MyBatis微服务架构的ChinaSkillsMall电商系统，并实现全容器化部署，ChinaSkillsMall电商应用系统架构图如下：
  

*模块**说明*mall-monitor监控中心mall-gateway微服务网关mall-auth认证中心mall-admin商城配景服务mall-portal商城前台服务

请将以上组件按照要求进行容器化。

• 编写Dockerfile构建chinaskill-mariadb:v1.1镜像，要求利用底子镜像centos:centos7.9.2009，安装并初始化MariaDB，密码为123456，设置数据库编码为UTF-8，开放端口3306，并设置服务开机自启。
  
• 编写Dockerfile文件构建chinaskill-redis:v1.1镜像，要求利用底子镜像centos:centos7.9.2009，安装Redis服务，设置Redis免密，并关闭掩护模式，开放端口：6379，并设置服务开机自启。
  
• 编写Dockerfile文件构建chinaskill-nacos:v1.1镜像，要求利用底子镜像centos:centos7.9.2009，安装jdk工具和nacos-server工具，并设置nacos服务开机自启。
  
• 编写Dockerfile文件构建chinaskill-nginx:v1.1镜像，要求利用底子镜像centos:centos7.9.2009，安装nginx服务，将提供的文件拷贝到/usr/share/nginx/html目录下，并设置nginx服务开机自启。
  
• 编写docker-compose.yaml文件，利用以上镜像编排部署ChinaSkillsMall商城。
  标题3. 基于Kubernetes构建CICD（8分）
  该公司决定采用GitLab + Jenkins + Helm + Harbor + Kubernetes架构来构建CICD环境，以缩短新功能开发上线周期，实时满足客户的需求，实现DevOps的部分流程，来减轻部署运维的负担，实现可视化容器生命周期管理、应用发布和版本迭代更新，请完成CICD环境部署。CICD完整流程如下：
  
  
  
  
• 完成Helm3工具的安装。
  
• 配置GitLab配置清单文件，利用Helm3将Gitlab服务安装到Kubernetes集群中，创建项目，并配置SSH Key。
  
• 配置Jenkins配置清单文件，利用Helm3将Jenkins服务安装到Kubernetes集群中，并完成BlueOcean工具的安装。
  
• 在Jenkins中配置Pod Template和Container Template，使其可以或许动态生成 Slave Pod。
  
• 利用BlueOcean方式完成CI/CD工作，新建Jenkinsfile文件，包罗clone代码、测试、代码构建、构建Docker镜像、推送镜像和Deploy更新服务 6个阶段。
  
• 将提供的代码push到GitLab中触发自动构建，实现基于Helm3工具自动将构建的服务发布到Kubernetes集群中。
  任务三、容器云服务运维任务（10分）
  标题4. Kubernetes基于容器的运维（6分）
  
• 默认环境下，Pod可以或许利用集群节点全部可用计算资源，请设置为系统守卫历程kube-reserved和system-reserved预留500m CPU、1Gi memory和1Gi ephemeral-storage计算资源。
  
• 在master节点/root目录下编写YAML文件init-pod.yaml创建Pod，具体要求如下：
  （1）Pod名称：nginx；
  （2）镜像：busybox；
  （3）添加一个Init Container，Init Container的作用是创建一个空文件；
  （4）Pod的Containers判断文件是否存在，不存在则退出。
  完成后利用该YAML文件创建Pod。
  
• 在master节点/root目录下编写YAML文件创建Pod，具体要求如下：
  （1）Pod名称：exam；
  （2）镜像：nginx；
  （3）Volume名称为cache-volume，将其/data目录挂载到宿主机/data目录下。
  完成后利用该YAML文件创建Pod。
  
• 在master节点/root目录下编写YAML文件nginx-deployment.yaml创建Deployment，具体要求如下：
  （1）Deployment名称：nginx；
  （2）保证其副本在每个节点上运行，且不覆盖节点原有的Tolerations。
  完成后利用该YAML文件创建Deployment。
  
• 在master节点/root目录下编写YAML文件nginx-service.yaml为上一题的Deployment创建一个Service，具体要求如下：
  （1）Service名称：nginx；
  （2）以ClusterIP方式访问服务。
  完成后利用该YAML文件创建Service。
  
• 在master节点/root目录下编写YAML文件quota.yaml创建StorageQuota，具体要求如下：
  （1）StorageQuota名称：storagequota；
  （2）限制定名空间exam的PVC数目为10；
  （3）限制定名空间exam累计存储容量为20Gi。
  完成后利用该YAML文件创建StorageQuota。
  
• 在master节点/root目录下编写YAML文件pv.yaml创建PV，具体要求如下：
  （1）PV名称：pv-local；
  （2）回收计谋：Delete；
  （3）访问模式：RWO；
  （4）挂载路径：node节点/data/k8s/localpv；
  （5）卷容量：5G。
  完成后利用该YAML文件创建PV。
  
• 在Kubernetes集群中完成httpbin样例步调的部署，然后在master节点/root目录下编写YAML文件istio.yaml创建默认路由计谋，具体要求如下：
  （1）路由计谋名称：httpbin；
  （2）将100%流量路由到服务的v1版本；
  （3）将100%的雷同流量镜像到服务的v2版本。
  完成后利用该YAML文件创建路由计谋。
  标题5. Kubernetes基于假造机的运维（4分）
  根据Garnter的最新预测，到2022年将会有75%的生产应用全部跑在容器环境之上。由于技能原因，某公司的多数架构仍运行在假造机上。颠末技能调研，KubeVirt支持完全的假造机纳管，可以完善迁移由于内核版本过于陈旧大概及语言题目而无法迁移到容器的部分应用，以是公司决定将业务全部迁移到Kubernetes集群中。
  1.利用提供的OpenStack qcow2镜像，在master节点/root目录下编写YAML文件vm.yaml创建VM，具体要求如下：
  （1）VM名称：exam-vm；
  （2）将SSH密钥放入Kubernetes密钥并注入到VM中；
  （3）内存为2Gi，CPU为1000m。
  完成后利用该YAML文件创建VM。
  
• 在KubeVirt中启用快照/恢复支持功能，然后在master节点/root目录下编写YAML文件snap.yaml为假造实例exam创建一个快照，具体要求如下：
  （1）快照名称：exam-snap；
  （2）创建快照超时时间：1min。
  完成后利用该YAML文件为假造实例exam创建快照。
  
• 在master节点/root目录下编写YAML文件vmi-role.yaml创建RBAC角色，具体要求如下：
  （1）角色名称：vm-role；
  （2）该角色对VM拥有get、delete、create、update、patch和list权限。
  完成后利用该YAML文件创建角色。
  任务四、容器云运维开发任务（10分）（本任务为4-6道Kubernetes APIs 运维开发题，只公布考试范围，不公布赛题）
  标题6. Kubernetes APIs 运维开发（10分）
  编写Python脚本，调用Kubernetes API实现对Kubernetes容器云平台进行管理和运维。
  

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