云计算与DevOps深度实践 - 学习指南¶
📚 课程概述¶
本课程专为清华大学计算机技术专业专硕（985 AI专业本科）设计，目标是帮助学员掌握云计算与DevOps核心技术，为进入字节跳动、腾讯、阿里巴巴、百度、大疆、影石等互联网大厂就业做好准备。
课程特色¶
- 深度技术讲解：每个技术点都有深入的理论讲解和实战案例
- 实战项目驱动：通过3-5个完整项目巩固所学知识
- 面试导向：针对大厂面试准备，包含大量面试题和解答技巧
- 最新技术栈：涵盖云原生、微服务、Serverless等前沿技术
- 最佳实践：基于真实生产环境的最佳实践和经验总结
🎯 学习目标¶
完成本课程后，你将能够：
- 理解云计算核心概念和主流云平台架构
- 熟练使用Docker和Kubernetes进行容器化部署
- 搭建完整的CI/CD流水线
- 实现监控告警和日志管理系统
- 掌握服务网格和云原生架构
- 实施DevOps最佳实践
- 通过大厂DevOps/SRE岗位面试
📅 学习计划（18周）¶
第一阶段：云计算基础（第1-3周）¶
第1周：云计算基础与Docker入门¶
- 学习内容：
- 云计算概念、IaaS/PaaS/SaaS
- 主流云平台（AWS、Azure、GCP、阿里云、腾讯云）
- Docker基础概念和安装
- 镜像和容器操作
- 学习时间：20小时
- 实践项目：搭建本地Docker环境，部署第一个容器化应用
- 参考资料：
- AWS官方文档
- Docker官方文档
- 《Docker实战》
第2周：Docker进阶与容器编排¶
- 学习内容：
- Docker Compose多容器编排
- Docker网络和存储
- Dockerfile最佳实践
- 容器安全基础
- 学习时间：20小时
- 实践项目：使用Docker Compose部署三层架构应用
- 参考资料：
- Docker Compose官方文档
- 《Docker进阶与实战》
第3周：Kubernetes核心概念¶
- 学习内容：
- Kubernetes架构和组件
- Pod、Service、Deployment
- ConfigMap和Secret
- 基本命令操作
- 学习时间：25小时
- 实践项目：在本地搭建K8s集群，部署应用
- 参考资料：
- Kubernetes官方文档
- 《Kubernetes权威指南》
第二阶段：Kubernetes进阶与CI/CD（第4-6周）¶
第4周：Kubernetes进阶特性¶
- 学习内容：
- Ingress和负载均衡
- StatefulSet和DaemonSet
- Helm包管理
- K8s网络策略
- 学习时间：25小时
- 实践项目：使用Helm部署复杂应用
- 参考资料：
- Helm官方文档
- 《Kubernetes网络权威指南》
第5周：CI/CD流水线设计¶
- 学习内容：
- CI/CD概念和最佳实践
- Jenkins流水线
- GitLab CI/CD
- GitHub Actions
- 学习时间：25小时
- 实践项目：搭建完整的CI/CD流水线
- 参考资料：
- Jenkins官方文档
- 《持续集成与持续部署实战》
第6周：高级CI/CD与自动化测试¶
- 学习内容：
- 自动化测试集成
- 代码质量检查
- 容器镜像构建优化
- 蓝绿部署和金丝雀发布
- 学习时间：20小时
- 实践项目：实现自动化测试和部署策略
- 参考资料：
- 《自动化测试最佳实践》
第三阶段：监控、日志与可观测性（第7-9周）¶
第7周：监控告警系统¶
- 学习内容：
- Prometheus架构和配置
- Grafana可视化
- AlertManager告警
- 自定义指标和告警规则
- 学习时间：25小时
- 实践项目：搭建完整的监控告警系统
- 参考资料：
- Prometheus官方文档
- 《Prometheus监控实战》
第8周：日志管理与分析¶
- 学习内容：
- ELK Stack架构
- Elasticsearch索引设计
- Logstash数据管道
- Kibana可视化分析
- 学习时间：25小时
- 实践项目：搭建ELK日志分析平台
- 参考资料：
- ELK官方文档
- 《ELK Stack权威指南》
第9周：分布式追踪与可观测性¶
- 学习内容：
- 分布式追踪概念
- Jaeger和Zipkin
- OpenTelemetry标准
- APM（应用性能监控）
- 学习时间：20小时
- 实践项目：实现分布式追踪系统
- 参考资料：
- OpenTelemetry官方文档
- 《分布式系统可观测性》
第四阶段：配置管理与基础设施即代码（第10-11周）¶
第10周：配置管理¶
- 学习内容：
- Ansible自动化运维
- 配置管理最佳实践
- 批量配置和部署
- 配置版本控制
- 学习时间：20小时
- 实践项目：使用Ansible自动化部署
- 参考资料：
- Ansible官方文档
- 《Ansible自动化运维实战》
第11周：基础设施即代码¶
- 学习内容：
- Terraform基础
- IaC最佳实践
- 云资源管理
- 状态管理和版本控制
- 学习时间：25小时
- 实践项目：使用Terraform管理云基础设施
- 参考资料：
- Terraform官方文档
- 《Terraform Up & Running》
第五阶段：服务网格与云原生（第12-13周）¶
第12周：服务网格¶
- 学习内容：
- 服务网格概念和架构
- Istio核心组件
- 流量管理和策略
- 安全和可观测性
- 学习时间：25小时
- 实践项目：在K8s上部署Istio
- 参考资料：
- Istio官方文档
- 《Istio服务网格实战》
第13周：云原生架构¶
- 学习内容：
- 云原生应用设计原则
- 微服务架构模式
- Serverless架构
- 云原生数据库
- 学习时间：20小时
- 实践项目：设计云原生微服务架构
- 参考资料：
- CNCF云原生全景图
- 《云原生架构白皮书》
第六阶段：安全、成本与多云（第14-15周）¶
第14周：云安全与合规¶
- 学习内容：
- IAM身份和访问管理
- VPC网络安全
- 安全组和防火墙
- 合规性要求（等保、GDPR）
- 学习时间：20小时
- 实践项目：实施云安全最佳实践
- 参考资料：
- AWS安全最佳实践
- 《云安全架构设计》
第15周：云成本优化与多云架构¶
- 学习内容：
- 云成本监控和分析
- 资源优化策略
- FinOps实践
- 多云架构设计
- 混合云方案
- 学习时间：20小时
- 实践项目：实施成本优化策略
- 参考资料：
- FinOps基金会文档
- 《多云架构设计》
第七阶段：DevOps文化与实战（第16-18周）¶
第16周：DevOps文化与实践¶
- 学习内容：
- DevOps文化理念
- 敏捷开发方法论
- 持续交付实践
- 团队协作和沟通
- 学习时间：15小时
- 参考资料：
- 《DevOps实践指南》
- 《持续交付》
第17周：实战项目开发¶
- 学习内容：
- 综合运用所学知识
- 完成完整项目
- 代码审查和优化
- 文档编写
- 学习时间：30小时
- 实践项目：完成3-5个实战项目
- 参考资料：
- 项目实战指南
第18周：面试准备与总结¶
- 学习内容：
- 大厂面试题复习
- 系统设计题练习
- 项目经验总结
- 模拟面试
- 学习时间：20小时
- 参考资料：
- 面试题库
- 系统设计指南
📖 学习方法建议¶
1. 理论与实践结合¶
- 每学习一个概念，立即动手实践
- 不要只看不练，代码和配置要亲自写
- 记录实践过程中的问题和解决方案
2. 项目驱动学习¶
- 以项目为目标，反向学习所需技术
- 每完成一个项目，总结技术要点
- 将项目部署到真实环境，体验生产场景
3. 深度学习¶
- 不仅要知道"怎么做"，还要理解"为什么"
- 阅读官方文档和源码
- 关注技术发展趋势和最佳实践
4. 社区参与¶
- 加入技术社区，参与讨论
- 关注GitHub上的开源项目
- 参加技术分享和会议
5. 持续学习¶
- 云计算和DevOps技术更新快
- 订阅技术博客和新闻
- 定期复习和更新知识体系
🎓 学习资源推荐¶
官方文档¶
- AWS Documentation: https://docs.aws.amazon.com/
- Kubernetes Documentation: https://kubernetes.io/docs/
- Docker Documentation: https://docs.docker.com/
- Prometheus Documentation: https://prometheus.io/docs/
推荐书籍¶
- 《Kubernetes权威指南》
- 《Docker实战》
- 《Prometheus监控实战》
- 《持续集成与持续部署实战》
- 《云原生架构白皮书》
在线课程¶
- CNCF官方培训课程
- AWS认证培训
- Kubernetes官方培训
技术社区¶
- CNCF (Cloud Native Computing Foundation)
- DevOps Institute
- Kubernetes社区
- Docker社区
❓ 常见问题解答¶
Q1: 没有Linux基础可以学习吗？¶
A: 可以，但建议先补充Linux基础知识。课程中会涉及大量Linux操作，建议在学习前先掌握基本的Linux命令和操作。
Q2: 需要购买云服务器吗？¶
A: 建议购买。虽然可以使用本地虚拟机，但真实云环境的学习体验更好。可以选择阿里云、腾讯云等国内云平台的新手套餐。
Q3: 学习时间不够怎么办？¶
A: 可以根据个人情况调整学习节奏，重点是理解核心概念和完成实战项目。可以适当压缩理论部分，但实践不能省。
Q4: 面试时重点考察什么？¶
A: 大厂DevOps/SRE岗位面试重点考察： - 云平台使用经验 - K8s和Docker实战能力 - CI/CD流水线设计 - 监控告警和故障排查 - 系统设计能力 - 实际项目经验
Q5: 如何证明自己的能力？¶
A: 可以通过以下方式证明： - 完成实战项目并开源 - 获得云平台认证（如AWS、阿里云） - 参与开源项目 - 在技术社区分享经验 - 准备详细的项目案例
📊 学习进度跟踪¶
建议使用以下表格跟踪学习进度：
| 周次 | 学习内容 | 完成状态 | 实践项目 | 备注 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 云计算基础与Docker入门 | □ | □ | |
| 2 | Docker进阶与容器编排 | □ | □ | |
| 3 | Kubernetes核心概念 | □ | □ | |
| 4 | Kubernetes进阶特性 | □ | □ | |
| 5 | CI/CD流水线设计 | □ | □ | |
| 6 | 高级CI/CD与自动化测试 | □ | □ | |
| 7 | 监控告警系统 | □ | □ | |
| 8 | 日志管理与分析 | □ | □ | |
| 9 | 分布式追踪与可观测性 | □ | □ | |
| 10 | 配置管理 | □ | □ | |
| 11 | 基础设施即代码 | □ | □ | |
| 12 | 服务网格 | □ | □ | |
| 13 | 云原生架构 | □ | □ | |
| 14 | 云安全与合规 | □ | □ | |
| 15 | 云成本优化与多云架构 | □ | □ | |
| 16 | DevOps文化与最佳实践 | □ | ||
| 17 | 实战项目开发 | □ | □ | |
| 18 | 面试准备与总结 | □ | □ |
🚀 下一步行动¶
- 准备学习环境
- 安装Docker Desktop
- 注册云平台账号
-
准备一台配置较好的开发机
-
开始第一周学习
- 阅读01-云计算基础.md
- 动手实践Docker安装和基本操作
-
完成第一个实践项目
-
加入学习社区
- 寻找学习伙伴
- 加入技术交流群
-
定期分享学习心得
-
制定个人学习计划
- 根据个人情况调整学习节奏
- 设定明确的学习目标
- 定期检查和调整计划
祝学习顺利！记住：实践是最好的老师，持续学习是成功的关键。