《云原生基础》

1.云技术核心基础

|-----|----------------------------------|
| ​目标 | 建立云服务与云原生的知识框架,理解核心概念和服务的功能。 |

学习模块(对照考纲)​ 核心聚焦点 学习重点与技巧(选择题导向)​ 每日验收标准
云计算基础知识 IT发展史、云计算定义/价值/分类、IaaS/PaaS/SaaS、华为云Region/AZ/IAM/计费。 理解概念,区分场景。​​ 牢记IaaS(基础设施)、PaaS(平台)、SaaS(软件)的区别和典型例子。 能准确举例说明IaaS, PaaS, SaaS的区别(如ECS是IaaS,RDS是PaaS)。
计算、网络、存储、数据库服务 ECS, AS, VPC, 安全组, EIP, ELB, OBS, EVS, RDS 关联记忆:​​ VPC是"私人网络",安全组是"防火墙",OBS是"网盘",EVS是"硬盘"。理解它们如何协作。 能根据简单场景(如部署一个可访问的网站)说出需要哪些核心云服务。
云原生架构总览 云原生概念、技术版图(容器化、微服务、DevOps、持续编排)。 理解思想:​ ​ 云原生是一种更高效构建应用的方式。​记忆四大要素 能说出云原生的核心目标和四个关键技术组成部分。

1.1 IT发展史与云计算定义


☁️ 云计算基础知识详解

一、IT发展史与云计算定义

云计算的演进可以理解为从"自家挖井"到"使用自来水厂"的过程

  • IT发展史 ​:经历了从自建机房 ​(企业承担所有成本与运维)、到IDC托管 ​(将服务器托管在专业数据中心),再到当前的云计算阶段(按需使用,按量付费)的演进

  • 云计算定义 ​:云计算是一种基于互联网的计算方式,它通过技术将IT资源(如计算、存储、网络)​池化服务化,使得用户可以按需、便捷地从可配置的资源共享池中获取这些资源,无需直接管理底层基础设施,简单说,就是从"购买软硬件产品"转向"购买信息服务"。

  • 核心价值​:

    • 按需自助服务​:用户可根据需要自行获取资源,无需人工交互

    • 广泛的网络接入​:通过互联网,使用各种终端(如手机、笔记本)访问

    • 资源池化​:供应商的计算资源被集中起来,以多用户租用模式服务所有客户

    • 快速弹性​:资源可快速、灵活地伸缩

    • 可计量服务​:云服务系统自动控制和优化资源使用,并按使用量计费

1.2 云计算的服务模型(IaaS, PaaS, SaaS)(重点)

服务模型 核心概念 经典比喻 华为云典型服务 用户管理范围
IaaS(基础设施即服务)​ 提供基础的计算、存储、网络等资源 他人提供厨房、炉子、煤气,你来烤披萨 弹性云服务器 ECS云硬盘 EVS虚拟私有云 VPC 管理操作系统、中间件、应用程序和数据
PaaS(平台即服务)​ 提供应用程序的开发、运行平台 他人提供厨房、炉子和 ​ ​做好的披萨饼皮,你只需添加馅料 关系型数据库 RDS容器引擎 管理应用程序代码和数据
SaaS(软件即服务)​ 提供直接可用的软件应用 直接点外卖,披萨已经做好送到你面前 各种办公软件、企业应用​(如华为云会议) 仅管理使用该软件的设置,不管理底层任何基础设施

记忆口诀​:​IaaS 提供基础设施,PaaS 提供开发平台,SaaS 提供软件服务。​​ 从IaaS到SaaS,用户管理的责任越来越少,云服务商管理的越来越多。

1.3 华为云核心组件与计费

  • Region(区域)​ ​ 和 ​AZ(可用区)​​:

    • Region​ 指云资源所在的物理地理位置。每个Region包含多个AZ(例如,华北-北京一Region)。

    • AZ​ 是同一Region内电力和网络互相隔离的物理数据中心。将应用部署在同一Region的不同AZ内,可实现高可用性。

  • IAM(统一身份认证)​​:管理用户访问权限的服务。你可以通过IAM创建和管理用户和用户组,并控制他们对云资源的访问权限。

  • 计费模式 ​:主要分为按需计费 ​(按实际使用量付费,灵活)和包年/包月​(预付费,价格更优惠,适用于稳定业务)。

1.4 核心云服务功能关联

理解这些服务如何协作至关重要,例如部署一个可访问的网站:

  1. 在特定RegionAZ 中创建一台ECS​(计算服务)。

  2. 为ECS挂载EVS​(块存储)作为系统盘和数据盘。

  3. 将ECS放入一个VPC ​(网络服务)中,并配置安全组​(防火墙)规则,开放80/443端口。

  4. 为ECS分配一个EIP​(公网IP),让用户可以从互联网访问。

  5. 如果流量大,可以在前端配置ELB​(负载均衡)将流量分发到多台ECS。

  6. 将网站图片、静态文件等存储在OBS​(对象存储)中,降低成本并提升访问速度。

  7. 网站的用户数据等可以存放在RDS​(数据库服务)中。

1.5 云原生架构总览

云原生是一套构建和运行应用程序的方法论,旨在充分利用云的优势

  • 核心目标 ​:让应用天生具备弹性伸缩、高可用、快速迭代的能力。

  • 四大核心技术要素(云原生技术版图)​​:

    1. 容器化​:将应用及其依赖打包成一个标准化的、轻量的、可移植的单元(如Docker容器)。这解决了环境一致性问题,实现了"一次构建,处处运行"

    2. 微服务​:将一个庞大的单体应用拆分为一组小的、松耦合的、可独立开发、部署和扩展的服务。每个服务都专注于一个特定的业务功能

    3. DevOps​:是一种文化和实践,它强调开发(Development)和运维(Operations)团队之间的沟通协作,旨在实现更快的软件交付和更可靠的发布

    4. 持续编排 ​:通常指使用Kubernetes​ 这类容器编排系统,自动化地管理容器化应用的部署、扩展、修复和负载均衡等工作

复制代码

📝 验收题目

一、单选题
  1. 某企业希望直接获得一个完整的客户关系管理(CRM)软件,而无需关心底层服务器、操作系统或数据库的维护,他们应该选择以下哪种云服务模式?

    A. IaaS

    B. PaaS

    C. SaaS

    D. 以上都不是

  2. 在华为云上,开发者需要部署一个网站,他需要自行安装操作系统和运行环境,并负责应用程序的代码。他主要使用的是哪种服务模型?

    A. IaaS

    B. PaaS

    C. SaaS

    D. DaaS

  3. 以下哪项关于VPC的描述是正确的?

    A. 它是一种对象存储服务,常用于存储图片和视频。

    B. 它是华为云提供的物理服务器租用服务。

    C. 它在云上为用户构建一个逻辑隔离的、可自定义的私有网络空间。

    D. 它是一种用于负载均衡的服务。

  4. 云原生的核心思想不包括下列哪一项?

    A. 将应用与底层运行环境紧密耦合

    B. 使用容器技术实现应用标准化和隔离

    C. 采用微服务架构将应用拆分为小型独立服务

    D. 通过DevOps实践实现持续集成和持续交付

二、多选题
  1. 云计算的核心价值包括以下哪些项?【多选题】

    A. 按需自助服务

    B. 广泛的网络接入

    C. 资源物理独占

    D. 快速弹性

    E. 固定配置,无法变更

  2. 以下哪些华为云服务通常被认为是PaaS(平台即服务)?【多选题】

    A. 弹性云服务器(ECS)

    B. 关系型数据库(RDS)

    C. 对象存储服务(OBS)

    D. 容器引擎(如CCE的编排能力)

    E. 虚拟私有云(VPC)

  3. 下列哪些是云原生架构的关键技术要素?【多选题】

    A. 单体架构

    B. 容器化

    C. 微服务

    D. 垂直扩展

    E. DevOps

【参考答案与解析】

单选题

  1. C。SaaS直接提供软件应用,用户无需管理底层基础设施,只需使用软件即可。

  2. A。IaaS提供基础设施(如虚拟机),用户需要自己管理操作系统、中间件和应用。

  3. C。VPC的核心功能就是在云上提供一个逻辑隔离的专属网络空间。

  4. A。云原生强调应用与基础设施的解耦,而非紧密耦合,以实现灵活性和可移植性。

多选题

  1. A, B, D。C和E是传统IT的特点,而非云计算的核心价值。

  2. B, D。RDS是数据库服务,容器引擎是应用部署平台,二者都属于PaaS范畴。A、C、E属于IaaS。

  3. B, C, E。A和D是传统架构的特点,与云原生无关。

题2

一、单选题​(每题只有一个正确答案)
  1. 云计算的服务模型通常分为IaaS、PaaS和SaaS。某公司希望直接获得一个完整的电子邮件系统,而无需管理底层的服务器、操作系统或应用程序的运行环境,他们应该选择哪种服务模型?

    A. IaaS(基础设施即服务)

    B. PaaS(平台即服务)

    C. SaaS(软件即服务)

    D. 以上都不是

  2. 在华为云上,弹性云服务器(ECS)和对象存储服务(OBS)分别属于云计算中的哪两类资源?

    A. 计算资源 和 网络资源

    B. 存储资源 和 数据库资源

    C. 计算资源 和 存储资源

    D. 网络资源 和 安全资源

  3. 虚拟私有云(VPC)为云上的资源(如ECS)提供了一个逻辑隔离的网络环境。以下关于VPC和安全组关系的描述,最准确的是?

    A. 安全组是VPC的子网

    B. 安全组是配置在VPC内,为弹性云服务器(ECS)提供访问控制的虚拟防火墙

    C. VPC和安全组是同一个概念的不同说法

    D. 创建VPC时必须先创建安全组

  4. 云原生是一种构建和运行应用程序的新范式。以下哪一项不属于云原生架构的核心技术要素?

    A. 容器化

    B. 微服务

    C. 单体架构

    D. DevOps

  5. 在华为云的计算服务中,​弹性伸缩(AS)​​ 的主要作用是?

    A. 自动为云硬盘扩容

    B. 根据业务需求自动调整弹性云服务器(ECS)的数量

    C. 自动备份数据库

    D. 提升单台ECS的CPU性能

  6. 关系型数据库(RDS)与对象存储服务(OBS)在使用场景上有很大不同。以下哪种数据最适合存储在OBS中?

    A. 需要频繁更新、事务一致性要求高的用户交易记录

    B. 企业官网的静态图片、视频和下载文件

    C. 应用程序的复杂关联查询数据

    D. 需要实时处理的内存数据库

二、多选题​(每题有多个正确答案,全部选对得分)
  1. 以下哪些是云计算的核心价值或特征?【多选题】

    A. 按需自助服务

    B. 广泛的网络接入

    C. 资源物理独占,保证安全

    D. 快速弹性

    E. 固定配置,无法变更

  2. 在华为云上部署一个对公网提供服务的网站,可能需要用到以下哪些服务?【多选题】

    A. 弹性云服务器(ECS)

    B. 虚拟私有云(VPC)与安全组

    C. 弹性公网IP(EIP)

    D. 对象存储服务(OBS)

    E. 关系型数据库(RDS)

  3. 容器技术是云原生的基石。相比于传统虚拟机,容器技术的主要优势包括?【多选题】

    A. 更加轻量级,启动速度更快

    B. 每个容器都包含一个完整的操作系统

    C. 资源利用率更高

    D. 通过镜像实现环境标准化和易迁移

单选题解析
  1. ​【答案】C

    ​【解析】​ ​ 本题考查云计算服务模型。SaaS直接提供软件应用,用户无需管理底层基础设施,只需使用软件即可。电子邮件系统是典型的SaaS应用。

  2. ​【答案】C

    ​【解析】​ ​ 本题考查核心云服务分类。ECS提供的是虚拟机的计算能力,属于计算资源;OBS提供海量、安全、高可靠、低成本的数据存储能力,属于存储资源。

  3. ​【答案】B

    ​【解析】​ ​ 本题考查网络与安全服务的关系。VPC是网络容器,安全组是作用于ECS网卡上的防火墙规则,两者协同工作,共同保障网络安全。A、C、D选项描述均错误。

  4. ​【答案】C

    ​【解析】​ ​ 本题考查云原生核心要素。云原生倡导将单体应用拆分为微服务,并使用容器等技术,因此单体架构恰恰是云原生所要演进和改变的对象。

  5. ​【答案】B

    ​【解析】​ ​ 本题考查弹性伸缩服务。AS的核心功能就是根据设定的策略(如CPU使用率),自动增加或减少ECS实例数量,以应对业务流量波动。

  6. ​【答案】B

    ​【解析】​ ​ 本题考查存储服务选型。OBS适合存储静态、非结构化的海量数据,如图片、视频、备份归档等。A和C选项适合用数据库(如RDS),D选项适合用内存数据库或高性能计算实例。

多选题解析
  1. ​【答案】A, B, D

    ​【解析】​ ​ 本题考查云计算核心特征。C(资源物理独占)是传统IDC的特点;E(固定配置)与云计算的"弹性"特征相悖。

  2. ​【答案】A, B, C, D, E​ (全部可选)

    ​【解析】​ ​ 本题考查云服务综合应用场景。一个典型网站可能需要:ECS(运行业务代码)、VPC和安全组(网络隔离与安全)、EIP(提供公网访问)、OBS(存储静态资源)、RDS(存储动态数据)。这是一个非常经典的组合场景。

  3. ​【答案】A, C, D

    ​【解析】​ ​ 本题考查容器技术优势。B选项是虚拟机的特点,容器是共享主机操作系统的内核,因此更加轻量,这正是其优势所在。

2.云技术深化与AI入门

|---------------|------------------------------------------------------------|---------------------------------------------------------------------|-----------------------------------|
| 云原生基础设施​ | ​容器概念 、容器镜像、仓库、Kubernetes概念 、华为云CCE, CCI, SWR。 | ​概念对比:​ ​ 容器vs虚拟机。​理解K8s是容器编排系统。知道CCE(托管集群)和CCI(无服务器容器)的区别。 | 能解释为什么容器更轻量。能说出K8s和一款华为云容器服务的用途。 |
| ​AI基础知识​ | ​AI概念CV/NLP/ASR技术领域、AI前沿趋势(智能驾驶、AI Agent)。 | ​关联应用:​​ CV=看图,NLP=理解文字,ASR=听声。了解前沿趋势是什么即可。 | 能准确说出CV, NLP, ASR的全称和一个典型应用。 |
| ​大模型基础知识​ | 大模型定义、RAG(检索增强生成)​、提示工程。 | ​理解核心:​​ RAG是关键,即"从知识库找答案+大模型组织语言"。Prompt是提问技巧。 | 能简单解释RAG的基本思路。知道Prompt工程是优化提问的方法。 |
| ​今日目标​ | 掌握云原生核心概念,并对AI基础建立初步印象,完成云技术部分学习。 | | |

2.1 云原生基础设施

云原生基础设施是支撑现代应用高效运行的环境,其核心在于通过容器化、动态编排等技术,实现资源的敏捷、弹性交付和管理。

1. 核心概念剖析

  • 容器 vs. 虚拟机

    这是理解容器轻量化的关键。您可以将虚拟机理解为一座"独栋别墅",每个别墅都需要自己独立的"地基"(完整的客户机操作系统),占用资源多,启动慢。而容器则像"公寓楼"里的每个"单间",它们共享一座"大楼"的地基(主机操作系统内核),因此更加轻量、启动更快(秒级甚至毫秒级),资源利用率极高

  • 容器镜像与仓库

    • 容器镜像​:是一个轻量级、可执行的独立软件包,包含运行某个应用所需的所有内容:代码、运行时、系统工具、库和设置。它保证了环境的一致性。

    • 容器仓库 ​:用于存储和分发容器镜像的地方,类似应用商店。华为云的容器镜像服务是 ​SWR

  • Kubernetes概念

    Kubernetes 是一个开源的容器编排系统,可以自动化进行应用的部署、扩展和管理。它是云时代的操作系统,负责调度和管理成千上万的容器,确保它们按照用户的意愿运行

2. 华为云容器服务

  • CCE ​:​面向需要精细控制 Kubernetes 集群的用户。它提供托管的 Kubernetes 集群,用户无需管理集群的底层基础设施(如 Master 节点),但需要关心 Worker 节点的数量和规格。适用于有状态应用、微服务架构等复杂场景

  • CCI ​:​面向只需运行容器、不想管理任何服务器的用户。它是 Serverless 容器服务,用户无需感知集群和服务器,只需提供容器镜像即可运行应用,按实际使用的资源计费。极致简单,免运维

简单记忆:CCE 管集群又管应用,CCI 只管应用不问服务器。

2.2 AI基础知识

技术领域 中文全称 核心能力 典型应用场景
CV 计算机视觉 让计算机"看"懂数字图像/视频 人脸识别、医疗影像分析、自动驾驶中的障碍物检测
NLP 自然语言处理 让计算机"理解"和生成人类语言 智能客服聊天机器人、机器翻译、舆情分析
ASR 自动语音识别 让计算机"听"懂语音并转为文本 语音输入法、智能音箱、会议实时转写

前沿技术

  • 智能驾驶​:是CV、NLP、ASR、决策AI等多种技术的综合应用。

  • AI Agent​:能感知环境、自主规划、执行任务以实现目标的智能体,例如能自动完成订票、写总结等复杂任务的AI助手

2.3 大模型基础知识

1. 大模型定义

指具有庞大参数规模(通常达数十亿甚至数千亿)的深度学习模型,如GPT系列。它们通过在海量数据上预训练,获得了强大的语言理解和生成能力

2. RAG - 检索增强生成

  • 核心思路​:在回答用户问题前,先从外部知识库(如企业文档、数据库)中检索相关信息,然后将这些信息作为上下文与大模型问题一并交给大模型,让大模型生成基于事实的、更准确的答案。

  • 价值​:有效解决大模型的"幻觉"(编造信息)和知识过时问题,让答案有据可依。

3. 提示工程

是与大模型高效沟通的艺术。通过精心设计输入指令,可以引导大模型生成更符合预期的输出结果。其核心原则包括:​清晰具体、提供上下文、设定角色、示例引导

验收题目:
一、单选题
  1. 相比于传统虚拟机,容器技术更加轻量化的主要原因是?

    A. 容器使用的编程语言更高效

    B. 容器共享主机操作系统的内核

    C. 容器镜像的体积更小

    D. 容器不需要存储空间

  2. 在华为云上,如果开发者希望完全无需管理服务器和 Kubernetes 集群,只需关注自身应用代码的运行,应该选择以下哪项服务?

    A. 容器镜像服务

    B. 弹性容器实例(CCI)

    C. 云容器引擎

    D. 对象存储服务

  3. 一项技术能够分析道路监控视频,自动识别违章车辆的车牌号码,这项技术主要属于哪个领域?

    A. 自然语言处理

    B. 自动语音识别

    C. 计算机视觉

    D. 机器学习

  4. 为了确保大模型在回答关于公司最新政策的问题时不会产生"幻觉"或给出过时信息,最有效的技术手段是?

    A. 提示工程

    B. 检索增强生成(RAG)

    C. 微调

    D. 思维链

二、多选题
  1. 以下关于 Kubernetes 的描述,哪些是正确的?

    A. 它是一个开源的容器编排系统

    B. 它主要用于管理虚拟机的生命周期

    C. 它可以自动化应用的部署和扩展

    D. 它由华为公司开发并独占

  2. 提示工程的核心原则通常包括以下哪些?

    A. 指令应当尽量模糊,以给予模型创造空间

    B. 为模型设定一个明确的角色

    C. 提供清晰的上下文信息

    D. 给出输入和输出的示例

  3. 以下关于提示工程(Prompt Engineering)的描述,哪些是正确的?【多选题】​

    A. 是与AI模型高效沟通的艺术

    B. 通过精心设计输入(提示词)来获得更好的输出

    C. 可以替代对大模型进行微调

    D. 其核心原则包括清晰具体、提供上下文等

    答案:​​ A, B, D

    解析:​​ 提示工程是优化与模型交互的方法,但不能完全替代微调。清晰具体的指令和提供上下文是写好提示词的关键原则

  4. 以下哪些是华为AI全栈解决方案的核心组成部分?【多选题】​

    A. ModelArts(AI开发平台)

    B. Ascend(昇腾AI芯片)

    C. MindSpore(AI计算框架)

    D. Kafka(消息队列)

    答案:​​ A, B, C

    解析:​​ 华为AI全栈主要包括ModelArts(平台)、Ascend(芯片)、MindSpore(框架)。Kafka是消息中间件,不属于华为AI全栈的核心组件

三、判断题
  1. 华为云的云容器引擎和弹性容器实例的主要区别在于用户是否需要管理 Kubernetes 集群的底层节点。

    A. 正确

    B. 错误

  2. 自然语言处理技术主要关注的是让机器理解和处理图像信息。

    A. 正确

    B. 错误

答案解析:

单选题

  1. B。容器通过共享主机OS内核,避免了每个实例都需要携带完整OS的 overhead,因此更轻量

  2. B。CCI是Serverless容器服务,用户无需管理集群和服务器。CCE需要用户管理Worker节点

  3. C。分析图像和视频内容是其核心任务

  4. B。RAG通过从外部知识库检索实时、准确的信息作为依据,能有效提升回答的准确性和可靠性

多选题

  1. A, C。Kubernetes是容器编排工具,不是虚拟机管理工具,且是开源项目,非华为独占

  2. B, C, D。清晰的指令、角色、上下文和示例是提示工程的关键。模糊的指令通常会导致不相关的输出。

判断题

  1. A。正确。CCE需要用户关心节点,而CCI完全免除了节点管理。

  2. B。错误。NLP处理文本和语言,CV才处理图像。

相关推荐
兮动人3 小时前
PrettyZoo:优雅易用的 ZooKeeper 可视化管理工具
分布式·zookeeper·云原生·prettyzoo
byte轻骑兵3 小时前
WSL+openEuler云原生实践:Docker全流程部署与多容器编排深度评测
docker·云原生·容器·openeuler
悠闲蜗牛�4 小时前
智能时代技术融合之道:大模型、微服务与数据安全的系统化实践
微服务·云原生·架构
人生苦短1286 小时前
Kubernetes(k8s)
云原生·容器·kubernetes
小猪咪piggy17 小时前
【微服务】(4) 负载均衡
微服务·云原生·架构
xyhshen19 小时前
记录一次K8S跨命名空间访问 xxx.xxx.svc.cluster.local 类似内部服务不通的问题
云原生·容器·kubernetes
海鸥8119 小时前
在k8s中部署seaweedfs,上传文件到seaweedfs方法
云原生·容器·kubernetes
DARLING Zero two♡19 小时前
云原生基石的试金石:基于 openEuler 部署 Docker 与 Nginx 的全景实录
nginx·docker·云原生
阿里云云原生19 小时前
云效「AI 智能评审」,先锋体验官招募活动正式启动,赢取极客专属好礼!
云原生