Learn DevOps

Calico trong 45 ngày

Hải Yến Trịnh's photo
Hải Yến Trịnh
·

27 min read

Table of contents

Tuần 1: Làm quen với Calico và Kubernetes Networking

Ngày 1:

  • Sáng: Giới thiệu về Kubernetes Networking: Ôn lại kiến thức cơ bản về networking (mô hình OSI, TCP/IP, subnetting). Tìm hiểu tại sao networking lại quan trọng trong Kubernetes.

  • Chiều: Giới thiệu về Calico: Tìm hiểu về kiến trúc Calico, các khái niệm chính (IPAM, BGP, IP-in-IP, VXLAN), và lý do tại sao Calico là một giải pháp phổ biến.

  • Bài tập:

    1. Cài đặt minikube hoặc Kind trên máy tính cá nhân.

    2. Cài đặt Calico theo hướng dẫn Quickstart.

    3. Tạo một Pod đơn giản và kiểm tra xem nó có thể ping đến các Pod khác trong cluster không.

Ngày 2:

  • Sáng: Calico Networking cơ bản: Tìm hiểu chi tiết về cách Calico quản lý địa chỉ IP (IPAM), cấu hình các node để giao tiếp (BGP), và tạo các đường hầm overlay (IP-in-IP, VXLAN).

  • Chiều: Thực hành Calico Networking: Thử nghiệm các kết nối mạng giữa các Pod trong cluster Kubernetes, kiểm tra các route BGP.

  • Bài tập:

    1. Tạo một IP Pool mới trong Calico và gán nó cho một namespace cụ thể.

    2. Sử dụng calicoctl để kiểm tra thông tin về IPAM, BGP peering, và các node trong cluster.

    3. Tạo một Pod mới và kiểm tra xem nó đã nhận được địa chỉ IP từ IP Pool mới chưa.

Ngày 3:

  • Sáng: Giới thiệu về Network Policy: Hiểu khái niệm "zero trust" trong Kubernetes, tại sao cần network policy, và Calico Network Policy hoạt động như thế nào.

  • Chiều: Thực hành Network Policy cơ bản: Tạo các Network Policy đơn giản để cho phép/chặn lưu lượng giữa các Pod, sử dụng các selector (labels) để áp dụng policy.

  • Bài tập:

    1. Tạo một Network Policy cho phép traffic chỉ từ một namespace cụ thể đến một Pod khác.

    2. Tạo một Network Policy chặn tất cả traffic đến một Pod, trừ traffic từ một IP cụ thể.

    3. Sử dụng calicoctl để kiểm tra các Network Policy đã tạo và xem chúng có đang được áp dụng đúng không.

Ngày 4:

  • Sáng: Kubernetes Services và Calico: Tìm hiểu về các loại Kubernetes Service (ClusterIP, NodePort, LoadBalancer), và cách Calico tương tác với chúng.

  • Chiều: Thực hành với Kubernetes Services: Tạo các Service và áp dụng Network Policy để kiểm soát truy cập đến chúng.

  • Bài tập:

    1. Tạo một Service kiểu ClusterIP và áp dụng Network Policy để chỉ cho phép traffic từ một namespace cụ thể truy cập vào nó.

    2. Tạo một Service kiểu NodePort và áp dụng Network Policy để chỉ cho phép traffic từ một IP cụ thể truy cập vào nó.

    3. Tạo một Service kiểu LoadBalancer và sử dụng MetalLB để cung cấp một external IP cho nó.

Ngày 5:

  • Sáng: Kubernetes Ingress và Egress: Tìm hiểu về các khái niệm Ingress và Egress trong Kubernetes, và cách Calico hỗ trợ chúng.

  • Chiều: Thực hành Ingress/Egress: Cấu hình Ingress để định tuyến traffic từ bên ngoài vào cluster, và Egress để kiểm soát traffic đi ra ngoài.

  • Bài tập:

    1. Cài đặt NGINX Ingress Controller và cấu hình một Ingress đơn giản để định tuyến traffic đến một Service.

    2. Cấu hình Egress để chỉ cho phép traffic từ một namespace cụ thể đi ra ngoài cluster.

    3. Sử dụng calicoctl để kiểm tra các quy tắc Egress đã cấu hình và xem chúng có đang hoạt động đúng không.

Tuần 2: Nâng cao Calico Networking và Network Policy

Ngày 6:

  • Sáng: Calico IPAM nâng cao: Tìm hiểu về các IP Pool, IP Autodetection, IPv6, cấu hình dual-stack, và gán IP dựa trên topology.

  • Chiều: Thực hành Calico IPAM nâng cao: Tạo nhiều IP Pool, cấu hình IPv6, và gán IP dựa trên topology.

  • Bài tập:

    1. Tạo một IP Pool cho IPv6 và cấu hình Calico để sử dụng dual-stack (IPv4 và IPv6).

    2. Cấu hình IP Autodetection để Calico tự động phát hiện các IP Pool có sẵn trong mạng.

    3. Tạo một topology label và cấu hình Calico để gán IP dựa trên topology label đó.

Ngày 7:

  • Sáng: Calico BGP nâng cao: Tìm hiểu về BGP peering, BGP route reflectors, cấu hình custom BGP, và bảo mật BGP sessions.

  • Chiều: Thực hành Calico BGP nâng cao: Cấu hình BGP peering với một router bên ngoài, cấu hình BGP route reflectors, và cấu hình custom BGP communities.

  • Bài tập:

    1. Cấu hình BGP peering giữa Calico và một router bên ngoài, sử dụng một AS number khác với AS number mặc định của Calico.

    2. Cấu hình một BGP route reflector trong cluster Kubernetes và cấu hình các node Calico khác để sử dụng nó.

    3. Tạo một custom BGP community và cấu hình Calico để gắn community đó vào các BGP routes mà nó quảng bá.

Ngày 8:

  • Sáng: Calico Network Policy nâng cao: Sử dụng các rule phức tạp hơn (ví dụ: rule cho namespace, service account, IP/network bên ngoài). Tìm hiểu về policy cho host và Istio.

  • Chiều: Thực hành Calico Network Policy nâng cao: Tạo các Network Policy phức tạp hơn, sử dụng các rule cho namespace, service account, và IP/network bên ngoài.

  • Bài tập:

    1. Tạo một Network Policy cho phép traffic từ một namespace cụ thể đến một service account cụ thể trong một namespace khác.

    2. Tạo một Network Policy cho phép traffic từ một IP/network bên ngoài cụ thể đến một Pod trong cluster.

    3. Tạo một Network Policy chặn tất cả traffic đến một Pod, trừ traffic từ một service account cụ thể.

Ngày 9:

  • Sáng: Calico và bảo mật: Áp dụng các biện pháp bảo mật cho Calico (ví dụ: mã hóa giao tiếp giữa các thành phần, chạy Calico node ở chế độ non-root, bảo vệ các endpoint Prometheus).

  • Chiều: Thực hành bảo mật Calico: Kích hoạt mã hóa WireGuard, cấu hình RBAC cho Calico, và bảo vệ các endpoint Prometheus.

  • Bài tập:

    1. Kích hoạt mã hóa WireGuard cho giao tiếp giữa các node Calico.

    2. Cấu hình RBAC cho Calico để chỉ cho phép người dùng cụ thể thực hiện các thao tác nhất định.

    3. Bảo vệ các endpoint Prometheus của Calico bằng cách sử dụng TLS và authentication.

Ngày 10:

  • Sáng: Giới thiệu về eBPF: Tìm hiểu về eBPF, các lợi ích của nó trong Calico (ví dụ: cải thiện hiệu năng, khả năng quan sát), và cách kích hoạt eBPF dataplane trong Calico.

  • Chiều: Thực hành eBPF: Kích hoạt eBPF dataplane trong Calico và so sánh hiệu năng với iptables dataplane.

  • Bài tập:

    1. Kích hoạt eBPF dataplane trong Calico và kiểm tra xem nó đã được kích hoạt thành công chưa.

    2. Sử dụng các công cụ như bpftool và cilium-cli để kiểm tra các eBPF programs được Calico sử dụng.

    3. Thực hiện một bài test hiệu năng đơn giản để so sánh hiệu năng của eBPF dataplane và iptables dataplane.

Tuần 3: Vận hành Calico

Ngày 11:

  • Sáng: Calicoctl: Học cách sử dụng công cụ calicoctl để quản lý Calico. Tìm hiểu về các lệnh và resource definition.

  • Chiều: Thực hành calicoctl: Sử dụng calicoctl để tạo, xem, cập nhật, và xóa các resource Calico như IP Pool, BGP Peer, và Network Policy.

  • Bài tập:

    1. Sử dụng calicoctl để tạo một IP Pool mới và gán nó cho một namespace cụ thể.

    2. Sử dụng calicoctl để xem thông tin về các BGP peer của một node Calico.

    3. Sử dụng calicoctl để tạo một Network Policy chặn tất cả traffic đến một Pod, trừ traffic từ một IP cụ thể.

Ngày 12:

  • Sáng: Cấu hình nâng cao Felix: Tìm hiểu về các tùy chọn cấu hình của Felix, thành phần chính của Calico chịu trách nhiệm thực thi network policy và quản lý dataplane.

  • Chiều: Thực hành cấu hình Felix: Tùy chỉnh các thông số của Felix như log level, IP-in-IP encapsulation mode, và các tính năng bảo mật.

  • Bài tập:

    1. Thay đổi log level của Felix để ghi lại nhiều thông tin hơn về hoạt động của nó.

    2. Kích hoạt IP-in-IP encapsulation mode cho Felix và kiểm tra xem nó có hoạt động đúng không.

    3. Cấu hình Felix để sử dụng WireGuard thay vì IP-in-IP cho encapsulation.

Ngày 13:

  • Sáng: Cấu hình nâng cao Typha: Tìm hiểu về các tùy chọn cấu hình của Typha, thành phần của Calico giúp mở rộng quy mô và cải thiện hiệu suất của Felix.

  • Chiều: Thực hành cấu hình Typha: Tùy chỉnh các thông số của Typha như số lượng worker threads, kích thước buffer, và thời gian timeout.

  • Bài tập:

    1. Tăng số lượng worker threads của Typha để cải thiện hiệu suất xử lý các cập nhật cấu hình.

    2. Giảm kích thước buffer của Typha để giảm thiểu việc sử dụng bộ nhớ.

    3. Cấu hình Typha để sử dụng TLS cho giao tiếp giữa Typha và Felix.

Ngày 14:

  • Sáng: Cấu hình nâng cao CNI plugin: Tìm hiểu về các tùy chọn cấu hình của Calico CNI plugin, thành phần chịu trách nhiệm cấu hình network interface cho các Pod.

  • Chiều: Thực hành cấu hình CNI plugin: Tùy chỉnh các thông số của CNI plugin như MTU, IPAM mode, và các tùy chọn về DNS.

  • Bài tập:

    1. Thay đổi MTU của CNI plugin để tối ưu hóa hiệu suất mạng.

    2. Cấu hình CNI plugin để sử dụng một IPAM mode khác, ví dụ: host-local IPAM.

    3. Cấu hình CNI plugin để sử dụng một DNS server cụ thể.

Ngày 15:

  • Sáng: Nâng cấp Calico: Học cách nâng cấp Calico trên Kubernetes, OpenShift, và OpenStack.

  • Chiều: Thực hành nâng cấp Calico: Thực hiện một bài tập nâng cấp Calico trên một trong các nền tảng Kubernetes, OpenShift, hoặc OpenStack.

  • Bài tập:

    1. Nâng cấp Calico trên một cluster Kubernetes từ phiên bản cũ lên phiên bản mới nhất.

    2. Nâng cấp Calico trên một cluster OpenShift từ phiên bản cũ lên phiên bản mới nhất.

    3. Nâng cấp Calico trên một môi trường OpenStack từ phiên bản cũ lên phiên bản mới nhất.

Tuần 4: Giám sát và Khắc phục sự cố Calico

Ngày 16:

  • Sáng: Giám sát Calico: Thiết lập giám sát Calico bằng Prometheus và Grafana. Tìm hiểu về các metrics quan trọng.

  • Chiều: Thực hành giám sát Calico: Cài đặt Prometheus và Grafana, cấu hình để thu thập metrics từ Calico, và tạo các dashboard để hiển thị các metrics quan trọng.

  • Bài tập:

    1. Cài đặt Prometheus và Grafana trên cluster Kubernetes.

    2. Cấu hình Prometheus để thu thập metrics từ các thành phần Calico như Felix, Typha, và CNI plugin.

    3. Tạo một dashboard Grafana để hiển thị các metrics quan trọng của Calico như số lượng BGP peer, số lượng endpoint, và số lượng rule.

Ngày 17:

  • Sáng: Phân tích metrics Calico: Tìm hiểu về các metrics quan trọng của Calico và cách phân tích chúng để phát hiện các vấn đề tiềm ẩn.

  • Chiều: Thực hành phân tích metrics Calico: Sử dụng dashboard Grafana để phân tích các metrics Calico và tìm ra các vấn đề tiềm ẩn như BGP peering bị lỗi, node bị quá tải, hoặc network policy bị sai cấu hình.

  • Bài tập:

    1. Phân tích các metrics BGP peer để xác định xem có BGP peer nào bị lỗi không.

    2. Phân tích các metrics về số lượng endpoint và số lượng rule để xác định xem có node nào bị quá tải không.

    3. Phân tích các metrics về network policy để xác định xem có network policy nào bị sai cấu hình không.

Ngày 18:

  • Sáng: Troubleshooting Calico: Học cách xác định và giải quyết các vấn đề thường gặp trong Calico.

  • Chiều: Thực hành troubleshooting Calico: Mô phỏng các tình huống lỗi thường gặp trong Calico và sử dụng các công cụ như calicoctl, kubectl, và log của các thành phần Calico để tìm ra nguyên nhân và giải pháp.

  • Bài tập:

    1. Mô phỏng tình huống một Pod không thể ping đến một Pod khác và tìm ra nguyên nhân.

    2. Mô phỏng tình huống một BGP peer bị lỗi và tìm ra nguyên nhân.

    3. Mô phỏng tình huống một node Calico bị quá tải và tìm ra nguyên nhân.

Ngày 19:

  • Sáng: Log của Calico: Tìm hiểu về các log của các thành phần Calico như Felix, Typha, và CNI plugin, và cách sử dụng chúng để tìm ra nguyên nhân của các vấn đề.

  • Chiều: Thực hành phân tích log Calico: Sử dụng các công cụ như kubectl logs và journalctl để xem log của các thành phần Calico và phân tích chúng để tìm ra nguyên nhân của các vấn đề.

  • Bài tập:

    1. Sử dụng kubectl logs để xem log của Felix và tìm ra nguyên nhân tại sao một Pod không thể ping đến một Pod khác.

    2. Sử dụng journalctl để xem log của Typha và tìm ra nguyên nhân tại sao một BGP peer bị lỗi.

    3. Sử dụng kubectl logs để xem log của CNI plugin và tìm ra nguyên nhân tại sao một node Calico bị quá tải.

  • Ngày 20:

    • Sáng: Công cụ hỗ trợ troubleshooting Calico: Tìm hiểu về các công cụ hỗ trợ troubleshooting Calico như calico-node status, calico-node diags, và calico-bpf.

    • Chiều: Thực hành sử dụng các công cụ hỗ trợ troubleshooting Calico: Sử dụng các công cụ như calico-node status, calico-node diags, và calico-bpf để thu thập thông tin và tìm ra nguyên nhân của các vấn đề.

    • Bài tập:

      1. Sử dụng calico-node status để kiểm tra trạng thái của một node Calico.

      2. Sử dụng calico-node diags để thu thập thông tin chi tiết về một node Calico.

      3. Sử dụng calico-bpf để kiểm tra các eBPF programs được Calico sử dụng.

Tuần 5: Calico trong môi trường sản xuất

Ngày 21:

  • Sáng: Best practice triển khai Calico: Tìm hiểu về các best practice khi triển khai Calico trong môi trường production, bao gồm cấu hình tài nguyên, bảo mật, giám sát, và nâng cấp.

  • Chiều: Thực hành triển khai Calico: Triển khai Calico trên một cluster Kubernetes production và cấu hình theo các best practice đã học.

  • Bài tập:

    1. Thiết kế một kế hoạch triển khai Calico cho một ứng dụng production, bao gồm các bước chuẩn bị, cài đặt, cấu hình, và kiểm tra.

    2. Triển khai Calico trên một cluster Kubernetes production và cấu hình các thành phần như Felix, Typha, và CNI plugin theo các best practice.

    3. Kiểm tra tính ổn định và hiệu suất của Calico sau khi triển khai bằng cách chạy các bài test tải và giám sát các metrics.

Ngày 22:

  • Sáng: Mở rộng quy mô Calico: Tìm hiểu về các vấn đề cần chú ý khi mở rộng quy mô Calico, bao gồm việc quản lý IPAM, BGP peering, và hiệu suất của các thành phần Calico.

  • Chiều: Thực hành mở rộng quy mô Calico: Mở rộng quy mô một cluster Kubernetes sử dụng Calico bằng cách thêm node và Pod, đồng thời giám sát các metrics để đảm bảo hiệu suất.

  • Bài tập:

    1. Thêm các node mới vào một cluster Kubernetes sử dụng Calico và kiểm tra xem các node mới có thể giao tiếp với các node cũ không.

    2. Tạo một số lượng lớn Pod trong cluster Kubernetes và kiểm tra xem Calico có thể cấp phát địa chỉ IP và cấu hình network cho các Pod mới một cách nhanh chóng và ổn định không.

    3. Giám sát các metrics của Calico như số lượng BGP peer, số lượng endpoint, và số lượng rule để đảm bảo rằng Calico có thể xử lý được lưu lượng truy cập tăng lên khi mở rộng quy mô.

Ngày 23:

  • Sáng: Tối ưu hóa hiệu suất Calico: Tìm hiểu về các kỹ thuật để tối ưu hóa hiệu suất của Calico, bao gồm việc tinh chỉnh các thông số cấu hình, sử dụng eBPF dataplane, và tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên.

  • Chiều: Thực hành tối ưu hóa hiệu suất Calico: Tinh chỉnh các thông số cấu hình của Felix, Typha, và CNI plugin để cải thiện hiệu suất của Calico.

  • Bài tập:

    1. Tinh chỉnh các thông số cấu hình của Felix như log level, IP-in-IP encapsulation mode, và các tính năng bảo mật để cải thiện hiệu suất.

    2. Tăng số lượng worker threads của Typha và giảm kích thước buffer để tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên.

    3. Thay đổi MTU của CNI plugin và kích hoạt eBPF dataplane để cải thiện hiệu suất mạng.

Ngày 24:

  • Sáng: Bảo mật Calico trong môi trường production: Tìm hiểu về các biện pháp bảo mật nâng cao cho Calico, bao gồm việc sử dụng WireGuard, cấu hình RBAC chi tiết, và bảo vệ các endpoint Prometheus.

  • Chiều: Thực hành bảo mật Calico: Cấu hình WireGuard, RBAC, và bảo vệ các endpoint Prometheus cho một cluster Kubernetes production sử dụng Calico.

  • Bài tập:

    1. Kích hoạt mã hóa WireGuard cho giao tiếp giữa các node Calico và kiểm tra xem nó có hoạt động đúng không.

    2. Cấu hình RBAC chi tiết cho Calico để chỉ cho phép người dùng cụ thể thực hiện các thao tác nhất định trên các resource Calico.

    3. Cấu hình bảo vệ các endpoint Prometheus của Calicobằng cách sử dụng TLS và authentication.

Ngày 25:

  • Sáng: Giám sát và cảnh báo Calico: Tìm hiểu về các công cụ và kỹ thuật để giám sát và cảnh báo cho Calico trong môi trường production, bao gồm việc sử dụng Prometheus, Grafana, và các công cụ logging.

  • Chiều: Thực hành giám sát và cảnh báo Calico: Thiết lập một hệ thống giám sát và cảnh báo cho Calico bằng cách sử dụng Prometheus, Grafana, và các công cụ logging.

  • Bài tập:

    1. Cấu hình Prometheus để thu thập metrics từ các thành phần Calico và lưu trữ chúng trong một cơ sở dữ liệu thời gian thực.

    2. Tạo các dashboard Grafana để hiển thị các metrics quan trọng của Calico và thiết lập các cảnh báo khi các metrics vượt quá ngưỡng cho phép.

    3. Cấu hình logging cho các thành phần Calico và thiết lập các cảnh báo khi có các sự kiện quan trọng xảy ra.

Tuần 6: Giải quyết các bài toán thực tế với Calico

Ngày 26:

  • Sáng: Troubleshooting nâng cao: Tìm hiểu về các kỹ thuật troubleshooting nâng cao cho Calico, bao gồm việc sử dụng các công cụ debug như tcpdump, Wireshark, và bpftool.

  • Chiều: Thực hành troubleshooting nâng cao: Sử dụng các công cụ debug để phân tích lưu lượng mạng và tìm ra nguyên nhân của các vấn đề phức tạp trong Calico.

  • Bài tập:

    1. Sử dụng tcpdump để bắt gói tin trên một node Calico và phân tích các gói tin để tìm ra nguyên nhân tại sao một Pod không thể kết nối đến một Pod khác.

    2. Sử dụng Wireshark để phân tích các gói tin BGP và tìm ra nguyên nhân tại sao một BGP peering bị lỗi.

    3. Sử dụng bpftool để kiểm tra các eBPF programs của Calico và tìm ra nguyên nhân tại sao một node Calico bị quá tải.

Ngày 27:

  • Sáng: Tối ưu hóa mạng cho ứng dụng: Tìm hiểu về các kỹ thuật để tối ưu hóa mạng cho các ứng dụng chạy trên Kubernetes sử dụng Calico, bao gồm việc sử dụng network policy để kiểm soát lưu lượng truy cập, cấu hình BGP để tối ưu hóa định tuyến, và sử dụng eBPF để cải thiện hiệu suất mạng.

  • Chiều: Thực hành tối ưu hóa mạng cho ứng dụng: Áp dụng các kỹ thuật đã học để tối ưu hóa mạng cho một ứng dụng cụ thể chạy trên Kubernetes sử dụng Calico.

  • Bài tập:

    1. Sử dụng network policy để phân tách các thành phần của một ứng dụng web và kiểm soát lưu lượng truy cập giữa chúng.

    2. Cấu hình BGP peering để tối ưu hóa định tuyến giữa các node Calico và các thành phần của ứng dụng.

    3. Sử dụng eBPF dataplane và các eBPF programs tùy chỉnh để cải thiện hiệu suất mạng của ứng dụng.

Ngày 28:

  • Sáng: Xử lý sự cố mạng phức tạp: Tìm hiểu về các tình huống sự cố mạng phức tạp có thể xảy ra trong môi trường production sử dụng Calico và cách giải quyết chúng.

  • Chiều: Thực hành xử lý sự cố mạng phức tạp: Mô phỏng các tình huống sự cố mạng phức tạp và áp dụng các kỹ thuật troubleshooting để tìm ra nguyên nhân và giải pháp.

  • Bài tập:

    1. Mô phỏng tình huống một cuộc tấn công DDoS vào một ứng dụng chạy trên Kubernetes sử dụng Calico và áp dụng các biện pháp để giảm thiểu tác động của cuộc tấn công.

    2. Mô phỏng tình huống một lỗi phần cứng trên một node Calico và thực hiện các bước để khôi phục hoạt động của cluster.

    3. Mô phỏng tình huống một lỗi cấu hình phức tạp trong Calico và sử dụng các công cụ debug để tìm ra nguyên nhân và giải pháp.

Ngày 29:

  • Sáng: Tích hợp Calico với các công cụ khác: Tìm hiểu về cách tích hợp Calico với các công cụ khác như Istio, Prometheus, Grafana, và các công cụ logging để xây dựng một hệ thống quản lý mạng hoàn chỉnh.

  • Chiều: Thực hành tích hợp Calico: Tích hợp Calico với Istio để thực hiện service mesh, tích hợp với Prometheus và Grafana để giám sát và cảnh báo, và tích hợp với các công cụ logging để ghi lại các sự kiện quan trọng.

  • Bài tập:

    1. Tích hợp Calico với Istio để thực hiện service mesh và kiểm tra xem các tính năng của Istio như traffic management và observability có hoạt động đúng không.

    2. Tích hợp Calico với Prometheus và Grafana để giám sát các metrics của Calico và Istio, và thiết lập các cảnh báo khi các metrics vượt quá ngưỡng cho phép.

    3. Tích hợp Calico với các công cụ logging như Elasticsearch, Fluentd, và Kibana để ghi lại các sự kiện quan trọng của Calico và Istio.

Ngày 30:

  • Sáng: Tự động hóa quản lý Calico: Tìm hiểu về các công cụ và kỹ thuật để tự động hóa việc quản lý Calico, bao gồm việc sử dụng Terraform, Ansible, và các công cụ CI/CD.

  • Chiều: Thực hành tự động hóa quản lý Calico: Sử dụng Terraform để tự động hóa việc triển khai và cấu hình Calico, sử dụng Ansible để tự động hóa việc quản lý các thay đổi cấu hình, và sử dụng các công cụ CI/CD để tự động hóa việc kiểm tra và triển khai các thay đổi.

  • Bài tập:

    1. Viết một Terraform module để triển khai Calico trên một cluster Kubernetes.

    2. Viết một Ansible playbook để cấu hình các thông số của Felix, Typha, và CNI plugin.

    3. Sử dụng một công cụ CI/CD như Jenkins hoặc GitLab CI/CD để tự động hóa việc kiểm tra và triển khai các thay đổi cấu hình của Calico.

Tuần 7: Calico với các nền tảng khác

Ngày 31:

  • Sáng: Calico trên OpenStack: Tìm hiểu về cách sử dụng Calico để quản lý mạng cho các máy ảo trong OpenStack.

  • Chiều: Thực hành Calico trên OpenStack: Cài đặt và cấu hình Calico trên một môi trường OpenStack và sử dụng nó để quản lý mạng cho các máy ảo.

  • Bài tập:

    1. Cài đặt Calico trên một môi trường OpenStack.

    2. Cấu hình Calico để tích hợp với Neutron, thành phần quản lý mạng của OpenStack.

    3. Tạo một máy ảo trong OpenStack và sử dụng Calico để quản lý mạng cho máy ảo đó.

Ngày 32:

  • Sáng: Calico trên AWS: Tìm hiểu về cách sử dụng Calico để quản lý mạng cho các Pod và các dịch vụ trong AWS, bao gồm cả việc tích hợp với các dịch vụ mạng của AWS như VPC và ENI.

  • Chiều: Thực hành Calico trên AWS: Triển khai Calico trên một cluster Kubernetes trong AWS và cấu hình nó để tích hợp với VPC và ENI.

  • Bài tập:

    1. Tạo một cluster Kubernetes trong AWS và cài đặt Calico.

    2. Cấu hình Calico để sử dụng VPC CNI plugin để cấp phát địa chỉ IP từ VPC cho các Pod.

    3. Cấu hình Calico để sử dụng ENI để cung cấp giao diện mạng cho các Pod.

Ngày 33:

  • Sáng: Calico trên Azure: Tìm hiểu về cách sử dụng Calico để quản lý mạng cho các Pod và các dịch vụ trong Azure, bao gồm cả việc tích hợp với các dịch vụ mạng của Azure như VNet và Azure CNI.

  • Chiều: Thực hành Calico trên Azure: Triển khai Calico trên một cluster Kubernetes trong Azure và cấu hình nó để tích hợp với VNet và Azure CNI.

  • Bài tập:

    1. Tạo một cluster Kubernetes trong Azure và cài đặt Calico.

    2. Cấu hình Calico để sử dụng Azure CNI plugin để cấp phát địa chỉ IP từ VNet cho các Pod.

    3. Cấu hình Calico để sử dụng các tính năng bảo mật mạng của Azure như Network Security Groups.

Ngày 34:

  • Sáng: Calico trên GCP: Tìm hiểu về cách sử dụng Calico để quản lý mạng cho các Pod và các dịch vụ trong GCP, bao gồm cả việc tích hợp với các dịch vụ mạng của GCP như VPC và IP Alias.

  • Chiều: Thực hành Calico trên GCP: Triển khai Calico trên một cluster Kubernetes trong GCP và cấu hình nó để tích hợp với VPC và IP Alias.

  • Bài tập:

    1. Tạo một cluster Kubernetes trong GCP và cài đặt Calico.

    2. Cấu hình Calico để sử dụng IP Alias để cung cấp nhiều địa chỉ IP cho mỗi node.

    3. Cấu hình Calico để sử dụng các tính năng bảo mật mạng của GCP như Firewall Rules.

Ngày 35:

  • Sáng: Calico với các giải pháp lưu trữ: Tìm hiểu về cách tích hợp Calico với các giải pháp lưu trữ như Ceph, Longhorn, và các giải pháp khác để cung cấp mạng cho các ứng dụng lưu trữ.

  • Chiều: Thực hành tích hợp Calico với Ceph: Cài đặt và cấu hình Ceph trên một cluster Kubernetes và sử dụng Calico để quản lý mạng cho Ceph.

  • Bài tập:

    1. Cài đặt Ceph trên một cluster Kubernetes.

    2. Cấu hình Calico để cấp phát địa chỉ IP cho các Pod của Ceph.

    3. Cấu hình network policy để bảo vệ các Pod của Ceph.

Tuần 8: Chủ đề nâng cao về Calico

Ngày 36:

  • Sáng: Tích hợp Calico với Cilium: Tìm hiểu về Cilium, một dự án mã nguồn mở khác sử dụng eBPF để cung cấp network policy và dataplane. Tìm hiểu về cách tích hợp Calico và Cilium để tận dụng ưu điểm của cả hai.

  • Chiều: Thực hành tích hợp Calico với Cilium: Cài đặt Cilium trên một cluster Kubernetes đã có Calico, cấu hình Cilium để hoạt động cùng với Calico, và kiểm tra hoạt động của cả hai.

  • Bài tập:

    1. Cài đặt Cilium trên một cluster Kubernetes đã có Calico.

    2. Cấu hình Cilium để sử dụng eBPF dataplane và Calico để quản lý IPAM và BGP.

    3. Tạo một network policy trong Calico và kiểm tra xem Cilium có thực thi đúng policy đó không.

Ngày 37:

  • Sáng: Network Segmentation và Micro-segmentation: Tìm hiểu về các khái niệm network segmentation và micro-segmentation, và cách sử dụng Calico để thực hiện chúng.

  • Chiều: Thực hành Network Segmentation và Micro-segmentation: Sử dụng Calico để chia một ứng dụng web phức tạp thành nhiều segment và micro-segment, và áp dụng các network policy để kiểm soát lưu lượng truy cập giữa các segment và micro-segment.

  • Bài tập:

    1. Chia một ứng dụng web thành các tier khác nhau (frontend, backend, database) và sử dụng Calico để tạo các network policy cho phép giao tiếp giữa các tier.

    2. Chia một microservice thành nhiều micro-segment và sử dụng Calico để tạo các network policy cho phép giao tiếp giữa các micro-segment.

    3. Sử dụng Calico để tạo các network policy giới hạn truy cập vào các tài nguyên nhạy cảm như database chỉ cho các micro-segment được phép.

Ngày 38:

  • Sáng: Calico với Serverless: Tìm hiểu về cách sử dụng Calico để quản lý mạng cho các ứng dụng serverless chạy trên Knative.

  • Chiều: Thực hành Calico với Serverless: Triển khai Knative trên một cluster Kubernetes đã có Calico, tạo một ứng dụng serverless đơn giản, và sử dụng Calico để quản lý mạng cho ứng dụng đó.

  • Bài tập:

    1. Cài đặt Knative trên một cluster Kubernetes đã có Calico.

    2. Tạo một ứng dụng serverless đơn giản bằng cách sử dụng Knative Serving.

    3. Sử dụng Calico để tạo các network policy cho phép giao tiếp giữa các thành phần của ứng dụng serverless.

Tuần 9: Các tính năng mới nhất của Calico

Ngày 39:

  • Sáng: WireGuard Encryption: Tìm hiểu về WireGuard, một giao thức VPN hiện đại và hiệu quả. Tìm hiểu về cách Calico sử dụng WireGuard để mã hóa lưu lượng truy cập giữa các node.

  • Chiều: Thực hành WireGuard Encryption: Kích hoạt WireGuard encryption trong Calico và kiểm tra xem lưu lượng truy cập giữa các node đã được mã hóa.

  • Bài tập:

    1. Kích hoạt WireGuard encryption trong Calico.

    2. Sử dụng tcpdump để bắt gói tin trên một node Calico và kiểm tra xem lưu lượng truy cập đã được mã hóa bằng WireGuard.

    3. Tìm hiểu về các tùy chọn cấu hình của WireGuard trong Calico và thử nghiệm các tùy chọn khác nhau.

Ngày 40:

  • Sáng: BGP Route Reflection: Tìm hiểu về BGP route reflection, một kỹ thuật để giảm số lượng BGP peering cần thiết trong một mạng lớn. Tìm hiểu về cách Calico sử dụng BGP route reflection để cải thiện khả năng mở rộng.

  • Chiều: Thực hành BGP Route Reflection: Cấu hình BGP route reflection trong Calico và kiểm tra xem các node có thể học được các route từ các node khác thông qua route reflector.

  • Bài tập:

    1. Cấu hình một node Calico làm BGP route reflector.

    2. Cấu hình các node Calico khác để sử dụng route reflector.

    3. Sử dụng calicoctl để kiểm tra xem các node có thể học được các route từ các node khác thông qua route reflector.

Ngày 41:

  • Sáng: eBPF Dataplane: Tìm hiểu sâu hơn về eBPF dataplane của Calico, bao gồm cách nó hoạt động, các lợi ích của nó so với iptables dataplane, và cách tối ưu hóa hiệu suất của nó.

  • Chiều: Thực hành eBPF Dataplane: Thử nghiệm các tính năng nâng cao của eBPF dataplane như XDP, Cilium service mesh, và Hubble observability.

  • Bài tập:

    1. Sử dụng XDP để tăng tốc độ xử lý gói tin mạng.

    2. Tích hợp Calico với Cilium service mesh để sử dụng eBPF cho cả network policy và service mesh.

    3. Sử dụng Hubble để quan sát lưu lượng mạng trong cluster Kubernetes.

Dự án: Xây dựng giải pháp mạng cho ứng dụng microservices "Online Store"

Mô tả ứng dụng:

Ứng dụng "Online Store" là một ứng dụng thương mại điện tử bao gồm nhiều microservices:

  • Frontend: Giao diện người dùng web.

  • Product Catalog: Quản lý thông tin sản phẩm.

  • Shopping Cart: Quản lý giỏ hàng của khách hàng.

  • Order Management: Xử lý đơn hàng.

  • Payment: Xử lý thanh toán.

  • User Management: Quản lý thông tin người dùng.

  • Recommendation Engine: Đề xuất sản phẩm cho khách hàng.

Yêu cầu:

  • Mạng lưới:

    • Sử dụng Calico để quản lý địa chỉ IP và định tuyến giữa các microservices.

    • Sử dụng Cilium để thực thi network policy và cung cấp khả năng quan sát mạng lưới.

    • Sử dụng Istio để quản lý traffic giữa các microservices, cung cấp các tính năng như load balancing, circuit breaking, và traffic routing.

  • Giám sát:

    • Sử dụng Prometheus để thu thập metrics từ Calico, Cilium, Istio, và các microservices.

    • Sử dụng Grafana để hiển thị các metrics và tạo dashboard.

  • Logging:

    • Sử dụng Elasticsearch để lưu trữ log từ các microservices.

    • Sử dụng Kibana để tìm kiếm và phân tích log.

  • Bảo mật:

    • Áp dụng zero-trust network policy để bảo vệ các microservices.

    • Mã hóa lưu lượng truy cập giữa các microservices.

    • Thực hiện các biện pháp bảo mật khác như authentication và authorization.

Kế hoạch thực hiện:

Ngày 42:

  • Sáng: Thiết kế kiến trúc mạng: Thiết kế kiến trúc mạng cho ứng dụng "Online Store", xác định các IP Pool, BGP peering, và network policy cần thiết.

  • Chiều: Triển khai Calico và Cilium: Cài đặt và cấu hình Calico và Cilium trên một cluster Kubernetes production.

  • Bài tập:

    1. Vẽ sơ đồ kiến trúc mạng của ứng dụng "Online Store".

    2. Cài đặt và cấu hình Calico trên cluster Kubernetes.

    3. Cài đặt và cấu hình Cilium trên cluster Kubernetes.

Ngày 43:

  • Sáng: Triển khai Istio: Cài đặt và cấu hình Istio trên cluster Kubernetes.

  • Chiều: Cấu hình traffic management: Sử dụng Istio để cấu hình traffic management cho ứng dụng "Online Store", bao gồm load balancing, circuit breaking, và traffic routing.

  • Bài tập:

    1. Cài đặt Istio trên cluster Kubernetes.

    2. Cấu hình Istio Ingress Gateway để định tuyến traffic từ bên ngoài vào ứng dụng.

    3. Sử dụng Istio VirtualService và DestinationRule để cấu hình traffic routing giữa các microservices.

Ngày 44:

  • Sáng: Triển khai Prometheus và Grafana: Cài đặt và cấu hình Prometheus và Grafana để thu thập và hiển thị metrics từ Calico, Cilium, Istio, và các microservices.

  • Chiều: Tạo dashboard giám sát: Tạo các dashboard Grafana để giám sát các metrics quan trọng của ứng dụng "Online Store".

  • Bài tập:

    1. Cài đặt Prometheus và Grafana trên cluster Kubernetes.

    2. Cấu hình Prometheus để thu thập metrics từ Calico, Cilium, Istio, và các microservices.

    3. Tạo các dashboard Grafana để hiển thị các metrics về traffic, latency, error rate, và resource usage.

Ngày 45:

  • Sáng: Triển khai Elasticsearch và Kibana: Cài đặt và cấu hình Elasticsearch và Kibana để lưu trữ và phân tích log từ các microservices.

  • Chiều: Cấu hình logging: Cấu hình các microservices để gửi log đến Elasticsearch và sử dụng Kibana để tìm kiếm và phân tích log.

  • Bài tập:

    1. Cài đặt Elasticsearch và Kibana trên cluster Kubernetes.

    2. Cấu hình các microservices để gửi log đến Elasticsearch.

    3. Sử dụng Kibana để tìm kiếm và phân tích log để phát hiện các lỗi và vấn đề hiệu suất.

Lưu ý:

  • Bạn có thể sử dụng các công cụ và kỹ thuật để triển khai và quản lý dự án này, ví dụ như Terraform, Ansible, và GitOps.

  • Hãy tham khảo tài liệu của Calico, Cilium, Istio, Prometheus, Grafana, và Elasticsearch để biết thêm chi tiết về cách cài đặt và cấu hình các công cụ này.

k8s