云原生学习大纲与计划

系统掌握云原生核心技术栈,具备设计、开发、部署和运维云原生应用的能力

共 8 阶段 · 18+ 篇笔记 · 持续更新中

学习目标

适用读者

语言优势发挥

语言云原生领域优势
GolangK8s 生态首选语言,Operator 开发、云原生工具链开发(CLI 工具、控制器)
Java企业级微服务(Spring Cloud / Quarkus),GraalVM Native Image 优化启动速度
RustWebAssembly 插件开发、eBPF 程序、高性能 Proxy/Sidecar、Envoy WASM Filter
已完成 进行中 待开始

学习路线

阶段一 · 基础设施层 — 容器化 & Linux 基础

已完成 01 — Linux 基础速览 进程模型 / 虚拟文件系统 / 网络原语(veth / bridge / IP)
已完成 02 — Linux Namespace PID / Network / Mount / UTS / IPC / User 六大隔离
已完成 03 — Cgroups 资源限制 v1/v2 对比、CPU / 内存 / IO / PID 限制实操
已完成 04 — UnionFS / OverlayFS 分层存储、写时复制、Docker 镜像层原理
已完成 05 — Docker 核心概念 镜像 / 容器 / 仓库,架构与调用链
已完成 06 — Dockerfile 最佳实践 多阶段构建、缓存优化、镜像瘦身、安全
已完成 07 — Docker Compose 多容器编排、网络、开发/生产环境区分
已完成 08 — 镜像仓库 Docker Hub / Harbor 企业级私有仓库
已完成 09 — 容器运行时 containerd / runc / CRI-O 分层架构与选型

阶段二 · 容器编排 — Kubernetes 核心

进行中 01 — K8s 集群架构 Master / Node 组件、Pod 创建全流程、高可用
待开始 02 — Pod 详解 生命周期、三种探针、Init Container、Sidecar 模式
待开始 03 — 工作负载控制器 Deployment / StatefulSet / DaemonSet / Job / CronJob
待开始 04 — Service 与服务发现 ClusterIP / NodePort / LoadBalancer、kube-proxy、Endpoints
待开始 05 — Ingress 与 Gateway API 七层路由、TLS 终止、cert-manager 自动化
待开始 06 — 配置管理 ConfigMap / Secret、热更新、安全最佳实践
待开始 07 — 存储系统 PV / PVC / StorageClass、动态供给、回收策略
待开始 08 — K8s 进阶概览 调度策略 / HPA / RBAC / Helm / Kustomize
待开始 09 — 实践 Lab k3d 搭建集群、7 个递进式动手实验

阶段三 · 云原生应用开发 — 微服务 & 服务网格

待开始 微服务架构设计 DDD 拆分、gRPC、API 网关、分布式事务
待开始 gRPC & Protocol Buffers 四种通信模式、拦截器、gRPC-Gateway
待开始 服务网格(Service Mesh) Istio 架构、Envoy、流量管理、灰度发布

阶段四 · DevOps & CI/CD — 自动化交付流水线

待开始 GitOps 与 ArgoCD 声明式、版本化、自动化、自愈
待开始 CI/CD 工具链 GitHub Actions / Kaniko / Trivy / Harbor
待开始 基础设施即代码(IaC) Terraform / Pulumi / Crossplane

阶段五 · 可观测性 — 监控、日志、链路追踪

待开始 监控(Metrics) Prometheus / Grafana / PromQL / 应用埋点
待开始 日志(Logging) EFK / Loki / 结构化日志
待开始 链路追踪(Tracing) OpenTelemetry / Jaeger / Tempo

阶段六 · 云原生存储与网络

待开始 云原生网络 CNI(Calico / Cilium)、Network Policy、CoreDNS
待开始 云原生存储 CSI 规范、Ceph / Rook、有状态应用最佳实践

阶段七 · 安全 — 云原生安全体系

待开始 容器与 K8s 安全 镜像签名、Pod 安全标准、RBAC、OPA/Gatekeeper
待开始 Secret 管理与供应链安全 Vault / Sealed Secrets、SBOM、Sigstore、SLSA

阶段八 · 进阶与生态

待开始 Serverless / FaaS Knative、OpenFunction、WebAssembly
待开始 eBPF Cilium、Tetragon、Rust/Go 编写 eBPF 程序
待开始 平台工程 & 多集群 Backstage、Crossplane、Karmada

阶段依赖关系

阶段一(容器化基础) └──▶ 阶段二(Kubernetes 核心) ├──▶ 阶段三(微服务 & 服务网格)──┐ ├──▶ 阶段四(DevOps & CI/CD)────┤ ├──▶ 阶段五(可观测性)────────────┼──▶ 阶段七(安全)──▶ 阶段八(进阶生态) └──▶ 阶段六(存储与网络)──────────┘

并行学习

阶段三到六可并行推进——边开发微服务边搭建 CI/CD 和监控,效率最高。阶段七需要前面的综合基础,阶段八按兴趣选择性深入。

学习节奏建议

阶段建议用时重点
阶段一 ~ 二1-2 个月打好容器和 K8s 基础,一切的根基
阶段三 ~ 五2-3 个月可并行:开发微服务 + 搭 CI/CD + 监控
阶段六 ~ 七1-2 个月深入底层原理和安全
阶段八持续学习根据兴趣和工作需要选择性深入

认证推荐

核心参考资源

实践为王

云原生技术栈的学习离不开动手。建议在阶段一就搭建本地 Docker 环境,阶段二用 k3d/kind 搭建 K8s 集群,后续每个阶段都配合 Lab 实践巩固。