DevOps: CI/CD, Kubernetes и мониторинг

День 1: CI/CD - Основы и принципы

Лекция

Блок 1: Введение в DevOps и CI/CD

·        Принципы непрерывной интеграции (CI)

·        Принципы непрерывной доставки (CD)

·        Преимущества и вызовы внедрения CI/CD

·        Метрики успеха CI/CD pipeline

Блок 2: Основы CI/CD Pipeline

·        Архитектура CI/CD pipeline

·        Этапы pipeline: Build, Test, Deploy

·        Стратегии развертывания (Blue-Green, Canary, Rolling)

·        Версионирование и управление артефактами

·        Роль систем контроля версий в CI/CD

Блок 3: Инструменты CI/CD

·        Обзор инструментов CI/CD

·        Интеграция с системами контроля версий

Блок 4: Практические аспекты CI/CD

·        Написание эффективных pipeline скриптов

·        Управление секретами и конфигурациями

·        Кэширование и оптимизация сборок

·        Обработка ошибок и откат изменений

·        Best practices и антипаттерны

Лабораторная работа 1: Настройка базового CI/CD Pipeline

Задачи:

1.      Настройка репозитория в BitBucket

2.      Создание базового pipeline с этапами:

·        Проверка кода (linting)

·        Сборка приложения

·        Запуск unit-тестов

·        Создание артефактов

3.      Настройка автоматических триггеров

4.      Интеграция с системой уведомлений

5.      Оптимизация pipeline (кэширование, параллелизация)

6.      Документирование pipeline

День 2: CI/CD с использованием Jenkins

Лекция

Блок 1: Архитектура Jenkins

·        Обзор Jenkins и его экосистема

·        Jenkins Master и Agent архитектура

·        Jenkins Controller и Agent

·        Плагины и их роль в Jenkins

Блок 2: Jenkins Pipeline

·        Jenkinsfile и его структура

·        Pipeline синтаксис (Groovy)

·        Параметризованные сборки

·        Мультибранч-сборки и PR-триггеры

Блок 3: Продвинутые возможности Jenkins

·        Shared Libraries

·        Pipeline как код (Pipeline as Code)

·        Интеграция с Docker и контейнеризация сборок

·        Распределенная сборка (Distributed Builds)

·        Управление секретами (Credentials, Vault)

Блок 4: Интеграции и автоматизация

·        Интеграция Jenkins с BitBucket/GitLab

·        Webhooks и автоматические триггеры

·        Интеграция с системами мониторинга

·        Уведомления

·        Jenkins API и автоматизация через API

Лабораторная работа 2: Развертывание и настройка Jenkins Pipeline

Задачи:

1.      Установка и настройка Jenkins

2.      Настройка Jenkins Agent (Docker-based)

3.      Создание Declarative Pipeline для приложения:

·        Multi-stage pipeline

·        Параллельное выполнение тестов

·        Сборка Docker-образов

·        Публикация артефактов

4.      Настройка интеграции с BitBucket (webhooks)

5.      Создание Shared Library для переиспользования кода

6.      Настройка уведомлений и мониторинга сборок

7.      Оптимизация производительности pipeline

 

День 3: Мониторинг и журналирование в DevOps

Лекция

Блок 1: Основы мониторинга

·        Метрики, логи и трейсы

·        Типы мониторинга: инфраструктурный, прикладной, бизнес-метрики

·        Метрики производительности и доступности

·        SLI, SLO, SLA

·        Методы сбора метрик (Push vs Pull)

Блок 2: Инструменты мониторинга

·        Prometheus: архитектура и принципы работы

·        Grafana: визуализация и дашборды

·        Alertmanager: управление алертами

·        Интеграция с другими системами мониторинга

·        Выбор инструментов под задачу

Блок 3: Журналирование (Logging)

·        Централизованное логирование

·        OpenSearch

·        Loki и Grafana для логов

·        Структурированное логирование

·        Ротация и хранение логов

Блок 4: Трейсинг и APM

·        Distributed tracing

·        OpenTelemetry стандарт

·        Jaeger, Zipkin для трейсинга

·        Application Performance Monitoring (APM)

·        Интеграция мониторинга в CI/CD pipeline

Лабораторная работа 3: Настройка системы мониторинга и журналирования

Задачи:

1.      Развертывание Prometheus и настройка сбора метрик

2.      Настройка экспортеров для различных сервисов

3.      Создание Grafana дашбордов:

·        Инфраструктурные метрики

·        Метрики приложений

·        Бизнес-метрики

4.      Настройка Alertmanager с правилами алертинга

5.      Развертывание OpenSearch или Loki для централизованного логирования

6.      Настройка сбора логов из приложений и инфраструктуры

7.      Создание дашбордов для анализа логов

8.      Интеграция мониторинга с CI/CD pipeline (метрики сборок)

Результат: Полнофункциональная система мониторинга и журналирования с дашбордами и алертами

 

День 4: Основы Kubernetes

Лекция

Блок 1: Введение в Kubernetes

·        Контейнеризация и оркестрация

·        Архитектура Kubernetes (Master/Control Plane, Nodes)

·        Компоненты Kubernetes (API Server, etcd, kubelet, kube-proxy)

·        Kubernetes объекты и их жизненный цикл

·        Kubernetes API и ресурсы

Блок 2: Основные ресурсы Kubernetes

·        Pods: базовая единица развертывания

·        ReplicaSets и ReplicationControllers

·        Deployments: управление развертываниями

·        Services: сетевое взаимодействие

·        ConfigMaps и Secrets: управление конфигурацией

Блок 3: Хранилище и сети в Kubernetes

·        Volumes: типы и использование

·        PersistentVolumes и PersistentVolumeClaims

·        StorageClasses

·        Сетевая модель Kubernetes

·        Ingress и Ingress Controllers

·        Service Discovery и DNS

Блок 4: Безопасность и управление доступом

·        ServiceAccounts и RBAC

·        Network Policies

·        Pod Security Policies

·        Secrets management

·        Best practices безопасности в Kubernetes

Лабораторная работа 4: Развертывание приложений в Kubernetes

Задачи:

1.      Настройка Kubernetes кластера (локально или в облаке)

2.      Развертывание простого приложения:

·        Создание Deployment

·        Настройка ReplicaSet

·        Создание Service

3.      Настройка ConfigMaps и Secrets

4.      Настройка PersistentVolumes для хранения данных

5.      Создание Ingress для внешнего доступа

6.      Настройка Health Checks (liveness, readiness probes)

7.      Масштабирование приложения (horizontal pod autoscaling)

8.      Обновление приложения (rolling update, blue-green)

9.      Настройка мониторинга Kubernetes (метрики кластера)

 

День 5: Продвинутые инструменты Kubernetes и оптимизация

Лекция

Блок 1: ArgoCD и GitOps

·        Принципы GitOps

·        ArgoCD: архитектура и компоненты

·        Синхронизация приложений через ArgoCD

·        ApplicationSets и автоматизация

·        Интеграция ArgoCD с CI/CD pipeline

·        Best practices GitOps

Блок 2: Дополнительные инструменты Kubernetes

·        Helm: управление пакетами Kubernetes

·        Kustomize: конфигурация без шаблонов

·        Operators: расширение Kubernetes API

·        Istio/Service Mesh: управление микросервисами

·        Cert-Manager: автоматическое управление сертификатами

Блок 3: Оптимизация процессов разработки и доставки

·        Стратегии развертывания в Kubernetes

·        Canary и Blue-Green deployments

·        Feature flags и A/B тестирование

·        Автоматизация тестирования в production-like окружениях

·        Оптимизация CI/CD для Kubernetes

·        Интеграция DropApp и других платформ

Блок 4: Управление ресурсами и отказоустойчивость

·        Resource Quotas и Limit Ranges

·        Requests и Limits для Pods

·        Horizontal Pod Autoscaler (HPA)

·        Vertical Pod Autoscaler (VPA)

·        Cluster Autoscaler

·        Pod Disruption Budgets

·        Taints и Tolerations

·        Affinity и Anti-Affinity правила

·        High Availability архитектура

Лабораторная работа 5: Полный цикл CI/CD с ArgoCD и оптимизация Kubernetes

Задачи:

1.      Установка и настройка ArgoCD

2.      Создание Helm charts для приложения

3.      Настройка ArgoCD Application:

·        Подключение Git репозитория

·        Настройка синхронизации

·        Настройка автоматического деплоя

4.      Интеграция ArgoCD с Jenkins/BitBucket pipeline:

·        Автоматический деплой после успешной сборки

·        Обновление манифестов через CI

5.      Настройка ресурсных ограничений и авт scaling:

·        Resource Quotas

·        HPA для автоматического масштабирования

·        Pod Disruption Budgets

6.      Настройка отказоустойчивости:

·        Multi-zone deployment

·        Affinity/Anti-Affinity правила

·        Health checks и graceful shutdown

7.      Оптимизация производительности:

·        Настройка resource requests/limits

·        Оптимизация образов контейнеров

·        Кэширование и оптимизация сборок

·        Настройка мониторинга