DevOps 面试题大全(八·下):云原生高级架构与生产实践 25 题

前言

云原生面试题下篇(26-50 题),涵盖高级架构、故障排查、最佳实践、生产级部署等进阶内容。

三、高级架构题(26-35 题)

26. 多集群管理

  • Federation v2 - 集群联邦
  • Anthos - Google 多云方案
  • ACK One - 阿里云多集群
  • Rancher - 统一管理平面

27. 服务网格架构

# Istio 组件
- Pilot - 配置分发
- Citadel - 证书管理
- Galley - 配置验证
- Envoy - 数据面代理
- Mixer - 策略和遥测(已废弃)

28. GitOps 工作流

  1. 代码提交到 Git
  2. CI 构建镜像
  3. 更新 Git 中的 Manifest
  4. ArgoCD/Flux 同步到集群
  5. 健康检查和告警

29. 微服务通信模式

  • 同步:HTTP/gRPC
  • 异步:消息队列(Kafka/RabbitMQ)
  • 事件驱动:CloudEvents
  • 服务网格:Sidecar 代理

30. 数据持久化方案

  • StatefulSet + PV
  • Operator 模式(DB Operator)
  • 外部数据库服务
  • 分布式存储(Ceph/Rook)

31. 容器镜像优化

  • 多阶段构建
  • 使用 Distroless/Alpine
  • 层缓存优化
  • 镜像扫描安全

32. 零信任安全

  • mTLS 服务间认证
  • 网络策略隔离
  • Pod Security Policy
  • OPA/Gatekeeper 策略

33. 可观测性集成

  • Prometheus + Grafana 监控
  • EFK/ELK 日志收集
  • Jaeger/Zipkin 分布式追踪
  • OpenTelemetry 标准

34. 边缘计算场景

  • K3s/KubeEdge 轻量发行版
  • 离线运行能力
  • 边缘 - 云协同
  • 资源受限优化

35. Serverless 容器

  • AWS Fargate
  • Google Cloud Run
  • Azure Container Instances
  • Knative - K8s Serverless

四、故障排查题(36-42 题)

36. Pod 无法启动

  1. kubectl describe pod 查看事件
  2. 检查镜像拉取错误
  3. 验证资源配额
  4. 查看容器日志
  5. 检查 Liveness Probe

37. 服务无法访问

  • 检查 Service Selector 匹配
  • 验证 Endpoints 是否存在
  • 测试 DNS 解析
  • 检查 NetworkPolicy
  • 查看 kube-proxy 日志
  • 38. 节点 NotReady

    • 检查 Kubelet 状态
    • 验证容器运行时
    • 查看系统资源
    • 检查网络插件
    • 重启 Kubelet

    39. PVC Pending

    • 检查 StorageClass
    • 验证存储后端
    • 查看 PV 可用性
    • 检查配额限制

    40. HPA 不工作

    • 验证 metrics-server
    • 检查资源 requests/limits
    • 查看 HPA 事件
    • 确认指标可获取

    41. Ingress 404 错误

    • 检查 Ingress Controller
    • 验证后端 Service
    • 查看路径配置
    • 测试 DNS 解析

    42. 集群性能问题

    • 监控 API Server 延迟
    • 检查 etcd 性能
    • 分析调度延迟
    • 优化网络插件

    五、最佳实践题(43-47 题)

    43. 资源管理策略

    • 设置 requests 和 limits
    • 使用 LimitRange 默认值
    • 配置 ResourceQuota
    • 定期调整基于实际使用

    44. 高可用部署

    • 多副本 Deployment
    • 反亲和性调度
    • 多可用区分布
    • PDB 防止同时中断

    45. 安全加固

    • 最小权限 RBAC
    • 网络策略隔离
    • 镜像签名验证
    • 定期安全扫描
    • 启用 PodSecurityPolicy

    46. 备份恢复策略

    • etcd 定期备份
    • Velero 备份应用
    • 测试恢复流程
    • 文档化恢复步骤

    47. 升级策略

    • 测试环境验证
    • 滚动升级生产
    • 蓝绿部署关键应用
    • 回滚计划准备

    六、生产实践题(48-50 题)

    48. 大规模集群管理

    • 节点自动扩缩容
    • 命名空间多租户
    • 资源配额管理
    • 统一监控告警

    49. 多云部署策略

    • 抽象存储和网络
    • 使用 Helm 管理配置
    • CI/CD 多环境部署
    • 灾备跨云复制

    50. 成本优化

    • 使用 Spot 实例
    • 自动缩容空闲资源
    • 资源请求优化
    • 镜像仓库优化
    • 监控成本分配

    总结

    云原生代表了应用架构的未来方向,掌握 Kubernetes 和相关生态系统对于现代 DevOps 工程师至关重要。

    学习路线建议

    1. Docker 容器基础
    2. Kubernetes 核心概念
    3. Helm 包管理
    4. 服务网格(Istio)
    5. GitOps 实践
    6. 生产级部署优化

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