【單元1】 App Container 技術基石 (Foundation of Containerization) | - 核心隔離機制:深入 Namespaces (UTS, IPC, PID, Net, Mount, User) 與 CGroup v2 資源限制實作。
- 檔案系統解密:剖析 Overlay2 (Lower/Upper/MergedDir) 原理與 Copy-up 機制;手動構建 Rootfs。
- Runtime 演進:OCI 標準解析;比較 runc、crun 與 gVisor (runsc) 架構差異;Podman (Rootless/Daemonless) 實戰。
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【單元2】 Kubernetes 架構與部署 (Architecture & Deployment) | - 元件職責:API Server, Scheduler, Controller Manager, etcd, Kubelet, Kube-proxy 協作原理。
- Taroko K8S 實戰:
- 利用 Podman + Kind Images 快速建置環境。
- HA 叢集部署:kubeadm 多控制節點部署、kube-vip 負載平衡實作、Etcd Stacked HA 架構與 Raft 演算法解析。
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【單元3】 Pod 運作內幕與生命週期 (Pod Internals & Lifecycle) | - Pod 本質:Pause Container (Infra Container) 如何共享 Network/IPC Namespace。
- 生命週期管理:詳解各狀態流轉 (Pending/CrashLoopBackOff);Init Containers 與 Sidecar 模式應用。
- 健康確保:Liveness/Readiness/Startup Probes 實作;Graceful Shutdown (PreStop Hooks) 實戰。
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【單元4】 Workload 調度與管理 (Workload Orchestration) | - 無狀態應用 (Stateless):Deployment 滾動更新 (Rolling Update) 與 ReplicaSet 機制。
- 有狀態應用 (Stateful):StatefulSet 的順序性、網路識別與持久化數據綁定。
- 系統級服務:DaemonSet 在節點監控與網路插件的應用。
- 批次任務:Job (一次性) 與 CronJob (排程) 的自動化管理。
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【單元5】 進階網路管理 (Advanced Networking & CNI) | - CNI 深度解析:Container Network Interface 運作流程與 Network Namespace 串接;Canal vs. Cilium (eBPF) 實戰。
- 服務發現與負載平衡:Kube-proxy 模式效能比較 (iptables vs IPVS vs NFTables);Service (ClusterIP/NodePort/LB) 與 CoreDNS 解析原理。
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【單元6】 存儲與 CSI (Container Storage Interface) | - 儲存模型:PV 與 PVC 綁定生命週期;Access Modes 與 Reclaim Policy 策略。
- CSI 實戰:In-tree vs Out-of-tree 驅動差異;實作 Local Path Provisioner 動態配置 (Dynamic Provisioning)
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【單元7】 資安與多租戶管理 (Security & Multi-Tenancy) | - RBAC 權限體系:Role, ClusterRole, ServiceAccount 實作;Kubeconfig 多環境切換 (Context) 管理。
- 運維安全:憑證架構與 kubeadm certs renew 更新實戰;使用 k9s 進行高效管理。
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【單元8】 可觀測性工程 (Observability Engineering) | - Metrics 監控:部署 Prometheus, Node Exporter, kube-state-metrics 與 cAdvisor 建構完整監控網。
- 日誌與追蹤:引入 Grafana LGTM (Loki, Grafana, Tempo) 堆疊,實現日誌聚合與視覺化。
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【單元9】 智慧重構起手式 - AI 賦能 K8S 架構 | - 架構視覺化:利用 AI 分析現有資源,自動生成 Service/Ingress/Pod 流量拓樸圖。
- 文檔自動化 (Doc-as-Code):將 YAML 餵給 AI,自動生成技術手冊與環境變數說明,償還技術債。
- 邏輯驗證:透過 AI 生成的視覺化圖表,輔助工程師進行架構邏輯審查 (Logic Review)。
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