دانلود کتاب آموزشی مدیریت سرویس‌های Docker و Kubernetes با استفاده از Portainer جلد اول

دوره آموزشی مدیریت سرویس‌های Docker و Kubernetes با استفاده از Portainer معمولاً شامل ترکیبی از آموزش مفاهیم اصلی، نصب و راه‌اندازی ابزارها، و مدیریت سرویس‌های کانتینری می‌شود. در ادامه سرفصل‌های پیشنهادی برای چنین دوره‌ای آورده شده است:

بخش 1: آشنایی با Docker و Kubernetes

فصل 1. مبانی Docker

• تعریف کانتینر: بررسی مفهوم کانتینرها و تفاوت آن‌ها با ماشین‌های مجازی.
• Docker چیست؟: معرفی Docker به عنوان یک ابزار برای ساخت، ارسال و اجرای کانتینرها.
• مزایای استفاده از Docker: دلایل استفاده از Docker به جای روش‌های سنتی مجازی‌سازی.
• نصب و راه‌اندازی Docker:
  • نصب Docker در سیستم‌عامل‌های مختلف (لینوکس، ویندوز، macOS).
  • راه‌اندازی و پیکربندی اولیه Docker.
  • بررسی دستورات اولیه Docker (docker version, docker info, docker run).
• مدیریت کانتینرها با Docker:
  • ساخت، اجرا، توقف و حذف کانتینرها (docker run, docker ps, docker stop, docker rm).
  • کار با Container logs و نظارت بر وضعیت کانتینرها.
  • بررسی و مدیریت منابع استفاده شده توسط کانتینرها.
• ایجاد و مدیریت Docker Images:
  • ساخت یک Docker image از Dockerfile.
  • استفاده از دستورات docker build, docker tag, docker push, docker pull.
  • مدیریت تصاویر (Images) Docker با استفاده از docker images و docker rmi.

فصل 2. مبانی Kubernetes

• تعریف Kubernetes: معرفی Kubernetes به عنوان یک سیستم اورکستراسیون برای مدیریت کانتینرها.

• معماری Kubernetes:

  • معرفی اجزای اصلی Kubernetes: Master Node، Worker Node، Pod، Kubelet و Kube-proxy.
  • نحوه ارتباط بین اجزای مختلف و نحوه کار آن‌ها.

• نقش‌های اصلی در Kubernetes:

  • Pods: تعریف Pods و نحوه مدیریت و مقیاس‌گذاری آن‌ها.
  • Deployments: معرفی Deployments برای مدیریت و به‌روزرسانی اپلیکیشن‌ها.
  • ReplicaSets: بررسی ReplicaSets و مقیاس‌گذاری خودکار Pods.
  • Services: معرفی انواع سرویس‌ها در Kubernetes (ClusterIP، NodePort، LoadBalancer).
  • Namespaces: بررسی Namespaces برای جداسازی منابع و مدیریت دسترسی‌ها.
  • ConfigMaps و Secrets: استفاده از ConfigMaps و Secrets برای مدیریت پیکربندی‌ها و اطلاعات حساس.

• نصب و راه‌اندازی Kubernetes:

  • نصب Kubernetes با استفاده از Minikube یا K3s برای استفاده محلی.
  • نصب Kubernetes در محیط‌های ابری (مانند AWS، Google Cloud).
  • نصب و راه‌اندازی ابزار kubectl برای مدیریت خوشه Kubernetes.
  • اجرای دستورات پایه Kubernetes (مانند kubectl get pods, kubectl apply, kubectl delete).

• پیکربندی و مدیریت منابع:

  • مدیریت و استفاده از Deployments برای استقرار اپلیکیشن‌ها.
  • تعریف و استفاده از Services برای دسترسی به برنامه‌های در حال اجرا.
  • بررسی و مدیریت Ingress Controllers برای مسیریابی ترافیک.

• نظارت و مدیریت وضعیت Pods:

  • مشاهده وضعیت Pods با استفاده از kubectl get pods.
  • بررسی لاگ‌ها و وضعیت اجرایی کانتینرها.
  • استفاده از kubectl describe برای مشاهده جزئیات منابع مختلف.

بخش 2: آشنایی با Portainer

فصل 1. معرفی Portainer

• معرفی ابزار Portainer به‌عنوان رابط کاربری گرافیکی برای مدیریت Docker و Kubernetes
• مزایای استفاده از Portainer نسبت به مدیریت از طریق CLI
• مقایسه Portainer با سایر ابزارهای مشابه مانند Rancher و Kubernetes Dashboard

فصل 2. مفهوم مدیریت کانتینرها با رابط گرافیکی

• توضیح مزایای استفاده از رابط گرافیکی برای مدیریت کانتینرها و خوشه‌ها
• بررسی نحوه دسترسی و کنترل راحت‌تر بر روی منابع و سرویس‌ها از طریق Portainer

فصل 3. مزایای استفاده از Portainer در Docker و Kubernetes

• سهولت در نصب و راه‌اندازی
• مدیریت ساده‌تر سرویس‌ها، کانتینرها و منابع Kubernetes
• قابلیت مشاهده و مدیریت لاگ‌ها، مانیتورینگ منابع، و تحلیل عملکرد
• مدیریت امنیت و دسترسی به سیستم‌های کانتینری از طریق Portainer

فصل 4. نصب و راه‌اندازی Portainer

• نصب Portainer در محیط Docker
  • دستورات نصب و پیکربندی اولیه
  • پیکربندی اتصال به Docker Engine
• نصب Portainer در خوشه‌های Kubernetes
  • استفاده از Helm برای نصب Portainer در Kubernetes
  • پیکربندی Portainer برای دسترسی به خوشه‌های Kubernetes از طریق رابط گرافیکی
  • تنظیمات لازم برای دسترسی به Kubernetes Cluster از Portainer

فصل 5. پیکربندی اولیه Portainer و اتصال به محیط‌های کانتینری

• ایجاد حساب کاربری و تنظیمات اولیه پس از نصب
• پیکربندی ارتباطات اولیه برای Docker و Kubernetes در Portainer
• اتصال به محیط Docker و Kubernetes به‌صورت هم‌زمان از طریق Portainer
• نحوه مدیریت سرورها و خوشه‌ها در Portainer

فصل 6. رابط کاربری Portainer

• بررسی صفحه اصلی (Dashboard) Portainer
  • نمایش وضعیت کانتینرها، شبکه‌ها و ذخیره‌سازی
  • نمایش وضعیت خوشه‌های Kubernetes و سرویس‌های مرتبط
• آشنایی با منوها و بخش‌های مختلف رابط کاربری:
  • Containers: مدیریت کانتینرها، وضعیت، لاگ‌ها و تنظیمات
  • Images: مدیریت تصاویر Docker و Kubernetes
  • Volumes: مدیریت Volumeها در Docker و Kubernetes
  • Networks: مدیریت شبکه‌ها و تنظیمات شبکه‌های Docker
  • Stacks (در Docker Compose و Kubernetes): مدیریت سرویس‌ها و استقرارها
  • Users: مدیریت کاربران و دسترسی‌ها
  • Settings: پیکربندی Portainer

فصل 7. مدیریت کانتینرها، تصاویر و شبکه‌ها از طریق رابط گرافیکی

• ایجاد و حذف کانتینرها در Portainer
• راه‌اندازی، توقف و حذف سرویس‌ها و کانتینرها
• مدیریت شبکه‌های Docker، اتصال و جداسازی کانتینرها
• مدیریت تصاویر Docker از طریق Portainer (بارگذاری و حذف)

فصل 8. مدیریت Namespaceها و منابع در Kubernetes با Portainer

• مشاهده و مدیریت Namespaces در Kubernetes
• مدیریت منابع (Pods، Deployments، ReplicaSets) در محیط Kubernetes از طریق Portainer
• تنظیمات و مدیریت Secrets و ConfigMaps
• مشاهده و مدیریت وضعیت کلاستر و پادها

بخش 3: مدیریت سرویس‌ها در Docker

فصل 1. ایجاد و مدیریت شبکه‌ها

• تعریف شبکه‌های Docker: بررسی انواع شبکه‌ها مانند Bridge، Host و None
• اتصال کانتینرها به شبکه‌های سفارشی: استفاده از دستور docker network create برای ایجاد شبکه‌های سفارشی
• پیکربندی و مدیریت شبکه‌های سفارشی: نحوه اتصال کانتینرها به شبکه‌های سفارشی با استفاده از docker network connect و docker network disconnect
• تنظیمات DNS و نام‌گذاری شبکه‌ها در Docker

فصل 2. کار با Docker Compose

• معرفی Docker Compose و مزایای استفاده از آن
• نصب Docker Compose: دستورالعمل نصب و پیکربندی Docker Compose
• ایجاد فایل‌های docker-compose.yml: ساختار فایل و مثال‌های عملی برای ایجاد سرویس‌ها، شبکه‌ها و volumes
• مدیریت سرویس‌ها با Docker Compose:
  • استفاده از دستور docker-compose up و docker-compose down برای مدیریت سرویس‌ها
  • راه‌اندازی، توقف و حذف سرویس‌ها از طریق فایل Compose
• مدیریت ارتباطات بین کانتینرها:
  • ارتباط بین کانتینرها با استفاده از شبکه‌های Compose
  • استفاده از متغیرهای محیطی در فایل Compose برای پیکربندی سرویس‌ها
• استفاده از docker-compose logs برای مانیتورینگ و مشاهده لاگ‌ها

فصل 3. مدیریت داده‌ها

• معرفی Volume و Bind Mount:
  • تفاوت Volume و Bind Mount و استفاده از هرکدام در سناریوهای مختلف
• ایجاد و مدیریت Volumeها در Docker:
  • دستورالعمل ایجاد Volume با docker volume create و مدیریت آن‌ها
  • اتصال Volume به کانتینرها از طریق فایل Docker Compose یا دستور docker run
• مدیریت Bind Mount:
  • اتصال پوشه‌های محلی به کانتینرها با استفاده از Bind Mount در Docker
  • تفاوت بین Bind Mount و Volume در مدیریت داده‌ها
• استفاده از Volumeها و Bind Mountها در Portainer برای مدیریت داده‌ها
• دسترسی و اشتراک‌گذاری داده‌ها بین کانتینرها

فصل 4. ایجاد و مدیریت سرویس‌های چند کانتینری

• معرفی معماری سرویس‌های چند کانتینری
• نحوه ایجاد سرویس‌های پیچیده با Docker Compose:
  • استفاده از چندین کانتینر در یک Compose فایل
  • مدیریت وابستگی‌های سرویس‌ها و ترتیب راه‌اندازی
• استقرار و مقیاس‌گذاری سرویس‌ها در محیط‌های Docker
• استفاده از Health Checks برای مانیتورینگ سرویس‌ها و کانتینرها

فصل 5. ساخت و استقرار برنامه‌های پیچیده

• معرفی معماری‌های میکروسرویس و نحوه استقرار آن‌ها با Docker Compose
• نمونه‌هایی از استقرار برنامه‌های پیچیده مانند یک سیستم LAMP یا MEAN با استفاده از Docker Compose
• استفاده از متغیرهای محیطی و Secrets در برنامه‌های پیچیده
• بهینه‌سازی زمان استقرار و استفاده از کانتینرها برای مقیاس‌پذیری

فصل 6. مانیتورینگ و مدیریت منابع کانتینرها

• استفاده از ابزارهای داخلی Docker برای مانیتورینگ منابع:
  • دستور docker stats برای بررسی مصرف CPU، حافظه و شبکه کانتینرها
  • بررسی وضعیت سرویس‌ها با docker ps
• مانیتورینگ کانتینرها و سرویس‌ها در Portainer:
  • استفاده از Portainer برای نظارت بر وضعیت کانتینرها و سرویس‌ها
  • بررسی لاگ‌ها و خطاها در Portainer
  • استفاده از ویژگی‌های پیشرفته نظارتی در Portainer برای بررسی مصرف منابع

بخش 4: مدیریت سرویس‌ها در Kubernetes

فصل 1. ایجاد و مدیریت منابع Kubernetes

• تعریف و ایجاد Pods:
  • مفاهیم پایه‌ای Pods
  • نحوه ایجاد و پیکربندی Pods
  • مدیریت و نظارت بر وضعیت Pods
• ایجاد و مدیریت Deployments:
  • تعریف و کاربرد Deployments
  • نحوه ایجاد و پیکربندی Deployment
  • استقرار نسخه‌های جدید و Rollbacks
• استفاده از ReplicaSets:
  • تعریف و عملکرد ReplicaSets
  • مقایسه با Deployments و کاربردهای آن
  • نحوه ایجاد و مدیریت ReplicaSets
• تعریف و استفاده از Services:
  • انواع Services در Kubernetes (ClusterIP، NodePort، LoadBalancer)
  • نحوه ایجاد و پیکربندی Services
  • اتصال Pods به Services
• معرفی Ingress:
  • تعریف و مفاهیم Ingress
  • پیکربندی Ingress Controllers
  • مدیریت ترافیک ورودی به سرویس‌ها

فصل 2. مدیریت منابع در Portainer

• استقرار Deployments و Services از طریق Portainer:
  • نحوه استفاده از Portainer برای استقرار و مدیریت Deployments
  • پیکربندی و نظارت بر Services از طریق رابط گرافیکی Portainer
• استفاده از ConfigMaps در Kubernetes:
  • ایجاد و پیکربندی ConfigMaps در Kubernetes
  • نحوه استفاده از ConfigMaps در سرویس‌ها و Pods
• استفاده از Secrets:
  • تعریف و پیکربندی Secrets
  • نحوه استفاده از Secrets برای مدیریت اطلاعات حساس در Kubernetes

فصل 3. مقیاس‌گذاری برنامه‌ها

• Horizontal Pod Autoscaling (HPA):
  • معرفی مقیاس‌گذاری افقی Pods
  • نحوه پیکربندی HPA برای مقیاس‌گذاری خودکار
  • استفاده از معیارهای CPU و حافظه برای مقیاس‌گذاری
• Vertical Pod Autoscaling (VPA):
  • معرفی مقیاس‌گذاری عمودی Pods
  • نحوه پیکربندی VPA برای تخصیص منابع
• Scaling Deployments و ReplicaSets:
  • مقیاس‌گذاری دستی Deployments و ReplicaSets
  • استفاده از Portainer برای مقیاس‌گذاری منابع در Kubernetes

فصل 4. مانیتورینگ و نظارت بر سرویس‌ها

• نظارت بر وضعیت Pods:
  • مشاهده وضعیت و اطلاعات Pods از طریق Portainer
  • بررسی Logs و وضعیت سلامت Pods
• مانیتورینگ Logs در Portainer:
  • نحوه مشاهده و تحلیل لاگ‌ها در Kubernetes
  • پیکربندی لاگ‌ها برای سرویس‌ها و Pods
• نظارت بر منابع (CPU و Memory):
  • نظارت بر مصرف منابع از طریق Portainer
  • شناسایی مشکلات مربوط به منابع و استفاده از ابزارهای مدیریت منابع Kubernetes

فصل 5. بهینه‌سازی و رفع مشکلات

• حل مشکلات در استقرارهای Kubernetes:
  • شناسایی مشکلات رایج در Pods و Deployments
  • استفاده از ابزارهای debugging برای بررسی مشکلات
• بهینه‌سازی عملکرد سرویس‌ها:
  • تنظیمات بهینه برای مقیاس‌گذاری و منابع
  • استفاده از بهترین شیوه‌ها برای پیکربندی Pods و Deployments

بخش 5: امنیت و پایداری سرویس‌ها

فصل 1. مدیریت دسترسی‌ها

• ایجاد و مدیریت کاربران در Portainer
• تنظیم دسترسی‌ها و مجوزها برای کاربران در Portainer
• تعریف و تخصیص نقش‌ها در Portainer (Admin، User، Read-Only)
• مدیریت نقش‌ها و مجوزها در Kubernetes
• استفاده از Kubernetes RBAC (Role-Based Access Control)
• ایجاد و مدیریت Service Accounts در Kubernetes
• بررسی و تخصیص Permissions برای منابع Kubernetes (Pods، Deployments، Services)
• اعمال سیاست‌های دسترسی با استفاده از Network Policies در Kubernetes

فصل 2. امنیت کانتینرها

• استفاده از Docker Content Trust برای اعتبارسنجی تصاویر Docker
• نظارت بر Vulnerabilityها در تصاویر Docker (استفاده از ابزارهایی مانند Clair و Trivy)
• استفاده از Namespaces برای جداسازی منابع در Kubernetes
• استفاده از Pod Security Policies برای ایمن‌سازی Pods در Kubernetes
• بررسی و پیکربندی امنیت در Portainer

فصل 3. مدیریت شبکه و ارتباطات امن

• تعریف و مدیریت شبکه‌های ایمن در Docker
• استفاده از شبکه‌های Overlay در Docker برای ارتباطات امن بین کانتینرها
• مدیریت و پیکربندی Ingress Controllers در Kubernetes
• استفاده از TLS/SSL برای ارتباطات امن در Kubernetes
• پیاده‌سازی شبکه‌های امن و استفاده از Network Policies در Kubernetes

فصل 4. پشتیبانی از پایداری سرویس‌ها

• استفاده از Replication Controllers و ReplicaSets برای پایداری سرویس‌ها در Kubernetes
• ایجاد و پیکربندی Deploymentها برای بازیابی خودکار در صورت خرابی
• استفاده از Horizontal Pod Autoscaling (HPA) برای مقیاس‌گذاری خودکار سرویس‌ها در Kubernetes
• استفاده از PodDisruptionBudgets برای کنترل خرابی Pods و جلوگیری از کاهش پایداری
• استفاده از StatefulSets برای مدیریت سرویس‌های stateful در Kubernetes
• بررسی و مدیریت آفلاین شدن سرویس‌ها و راهکارهای بازیابی خودکار

فصل 5. بکاپ و بازیابی

• راهکارهای بکاپ‌گیری از تنظیمات و داده‌ها در Docker
• بکاپ‌گیری از Volumes و Docker Data
• بکاپ‌گیری و بازیابی تنظیمات Portainer
• بکاپ‌گیری از منابع Kubernetes (ConfigMaps، Secrets و سایر منابع)
• راهکارهای بکاپ‌گیری برای خوشه‌های Kubernetes
• پیاده‌سازی و مدیریت Snapshots در Kubernetes برای پایداری بیشتر
• استفاده از Helm برای مدیریت نسخه‌ها و پیکربندی‌های قابل بکاپ‌گیری در Kubernetes

فصل 6. حل مشکلات و دیباگ

• دیباگ مشکلات امنیتی در Docker و Kubernetes
• تحلیل لاگ‌ها و خطاها در Portainer
• استفاده از ابزارهای مانیتورینگ و لاگ‌گذاری (مانند Prometheus، Grafana، ELK Stack) برای شناسایی مشکلات امنیتی و پایداری
• بررسی مشکلات ارتباطی در شبکه‌های Docker و Kubernetes
• رفع مشکلات مربوط به دسترسی‌ها و سیاست‌های امنیتی