2022 年全国职业院校技能大赛高职组云计算赛项试卷【赛程名称】云计算赛项第二场-容器云

2022 年全国职业院校技能大赛高职组云计算赛项试卷

【赛程名称】云计算赛项第二场-容器云

目录

2022 年全国职业院校技能大赛高职组云计算赛项试卷

【赛程名称】云计算赛项第二场-容器云

【任务?1】容器云平台搭建[5 分]

【任务?2】容器云应用部署：?Docker Compose 编排部署[7.0 分]

【任务?3】容器云应用部署：?基于?Kubernetes?构建?CICD[8.0 分]

【任务?4】容器云服务运维：?Kubernetes 基于容器的运维[6 分]

【任务?5】容器云服务运维：?Kubernetes ?基于虚拟机的运维[4.0 分]

【任务?6】容器云运维开发：Kubernetes?APIs 运维开发[10 分]

需要竞赛软件包环境可私信博主！

说明：?完成本任务需要两台安装了 CentOS7.9 ?操作系统的云主机：?master??和?node。

Chinaskill_Cloud_PaaS.iso?镜像包中有本次容器云部署所需的所有文件，?运维所需的文件见附件。

某公司技术部产品开发上线周期长，?客户的需求经常得不到及时响应。引入?CICD

(Continuous Integration 持续集成、Continuous Delivery 持续交付) ?成了公司的当务之急，?研?发团队决定搭建基于?Kubernetes??的?CICD 环境，希望基于这个平台来实现?DevOps?的部分流

程，来减轻开发、部署、运维的负担。

为了能够让公司开发的?web 应用系统产品能够基于服务器的性能、可靠性、高可用性

与方便维护，研发部决定使用微服务架构，实现基于?Kubernetes?的容器化部署。

节点规划如表?1 所示。

表?1 容器云平台节点规划

【任务?1】容器云平台搭建[5 分]

【适用平台】私有云

【题目?1】平台部署--部署容器云平台[1.5 分]

登录?OpenStack 私有云平台，使用?CentOS7.9 镜像创建两台云主机，使用?kubeeasy 工具?完成?Kubernetes?1.22.1 集群的搭建。然后使用?nginx 镜像在?default 命名空间下创建一个名为

exam?的?Pod，并为该?Pod 设置环境变量?exam，其值为?2022。

完成后提交?master 节点的用户名、密码和?IP?到答题框。

【题目?2】平台部署--部署?Istio 服务网格[0.5 分]

在?Kubernetes 集群上完成?Istio 服务网格环境的安装， 然后新建命名空间?exam，为该命

名空间开启自动注入?Sidecar。

完成后提交?master 节点的用户名、密码和?IP?到答题框。

【题目?3】平台部署--部署?KubeVirt 虚拟化[1 分]

在?Kubernetes 集群上完成?KubeVirt 虚拟化环境的安装。

完成后提交?master 节点的用户名、密码和?IP?到答题框。

【题目?4】平台部署--部署?Harbor 仓库及?Helm 包管理工具[1?分]

在?master 节点上完成?Harbor 镜像仓库及?Helm 包管理工具的部署。然后使用?nginx?镜像?自定义一个 Chart?，Deployment?名称为?nginx，副本数为 1，然后将该?Chart?部署到 default

命名空间下，Release 名称为?web。

完成后提交?master 节点的用户名、密码和?IP?到答题框。

【题目?5】集群管理--备份?ETCD 数据[1 分]

Kubernetes 使用?ETCD 来存储集群的实时运行数据，为防止服务器宕机导致?Kubernetes

集群数据丢失，?请将?Kubernetes 集群数据备份到/root/etcd.db?中。

完成后提交?master 节点的?IP 地址、用户名和密码到答题框。

【任务?2】容器云应用部署：?Docker Compose 编排部署[7.0 分]

【适用平台】私有云

Hyperf 是一个高性能、高灵活性的渐进式?PHP?协程框架，?内置协程服务器及大量常用?的组件，性能较传统基于?PHP-FPM?的框架有质的提升，?提供超高性能的同时，也保持着极?其灵活的可扩展性。请根据要求完成数据库服务?MariaDB、缓存服务?Redis、微服务?Hyperf

及前端服务?Nginx 按照要求进行容器化。

【题目?1】容器化?MariaDB 服务[1 分]

编写Dockerfile?文件构建hyperf-mariadb:v1.0?镜像，具体要求如下：（需要用到的软件包：

Hyperf.tar.gz）

（1）基础镜像：centos:7.9.2009；

（2）完成?MariaDB 服务的安装；

（3）声明端口：3306；

（4）设置数据库?root 用户的密码为?root；

（5）将提供的数据库文件?hyperf_admin.sql 导入数据库；

（6）设置服务开机自启。

完成后构建镜像，并提交?master 节点的用户名、密码和?IP 地址到答题框。

【题目?2】容器化?Redis 服务[1 分]

编写?Dockerfile?文件构建?hyperf-redis:v1.0?镜像，具体要求如下：（需要用到的软件包：

Hyperf.tar.gz）

（1）基础镜像：centos:7.9.2009；

（2）安装?Redis 服务；

（3）关闭保护模式；

（4）声明端口：6379；

（5）设置服务开机自启。

完成后构建镜像，并提交?master 节点的用户名、密码和?IP 地址到答题框。

【题目?3】容器化?Nginx 服务[0.5 分]

编写?Dockerfile 文件构建?hyperf-nginx:v1.0 镜像，?具体要求如下：（需要用到的软件包：

Hyperf.tar.gz）

（1）基础镜像：centos:7.9.2009；

（2）安装?nginx 服务；

（3）声明端口：80；

（4）设置服务开机自启。

完成后构建镜像，并提交?master 节点的用户名、密码和?IP 地址到答题框。

【题目?4】容器化?Hyperf?服务[1 分]

编写?Dockerfile 文件构建?hyperf-service:v1.0 镜像，具体要求如下：（需要用到的软件包：

Hyperf.tar.gz）

（1）基础镜像：centos:7.9.2009；

（2）安装?PHP 及扩展；

（3）使用源码编译安装?Swoole。

完成后构建镜像，并提交?master 节点的用户名、密码和?IP 地址到答题框。

【题目?5】编排部署?Hyperf?框架[3.5 分]

编写/root/hyperf/project/docker-compose.yaml 文件，具体要求如下：

（1）容器?1 名称：?hyperf-mysql；镜像：hyperf-mariadb:v1.0；端口映射： 3306:3306；

（2）容器?2 名称：?hyperf-redis；镜像：hyperf-redis:v1.0；

（3）容器?3 名称：?hyperf-ui；镜像：hyperf-nginx:v1.0；端口映射： 80:8081；

（4）容器?4 名称：?hyperf-service；镜像：?hyperf-service:v1.0。

完成后编排部署?Hyperf?框架，并提交?master 节点的用户名、密码和?IP 地址到答题框。

【任务?3】容器云应用部署：?基于?Kubernetes?构建?CICD[8.0 分]

该公司决定采用?Kubernetes?+?GitLab?CI 来构建?CICD 环境， 以缩短新功能开发上线周?期，?及时满足客户的需求，实现?DevOps?的部分流程，?来减轻部署运维的负担，?实现可视化?容器生命周期管理、应用发布和版本迭代更新，请完成?GitLab?CI?+?Kubernetes?的?CICD 环?境部署（构建持续集成所需要的所有软件包在软件包?CICD-Runner.tar.gz?中）。CICD 应用系

统架构如下：

【适用平台】私有云

【题目?1】安装?GitLab 环境[1 分]

在Kubernetes 集群中新建命名空间?gitlab-ci，将?GitLab 部署到该命名空间下，Deployment?和?Service 名称均为?gitlab，以?NodePort 方式将?80 端口对外暴露为?30880，设置?GitLab 服务?root??用户的密码为 admin@123，将项目包 demo-2048.tar.gz??导入到 GitLab???中并命名为demo-2048。

完成后提交?master?节点的用户名、密码和?IP?地址到答题框。（需要用到的软件包路径

CICD-Runner.tar.gz）

【题目?2】部署?GitLab Runner[2 分]

将?GitLab ?Runner 部署到?gitlab-ci 命名空间下，Release 名称为?gitlab-runner，为?GitLab?Runner?创建持久化构建缓存目录/home/gitlab-runner/ci-build-cache?以加速构建速度， 并将其注册到?GitLab?中。完成后提交?master?节点的用户名、密码和?IP?地址到答题框。（需要用到的软件包路径CICD-Runner.tar.gz）

【题目?3】配置?GitLab[1.5 分]

将?Kubernetes?集群添加到?demo-2048?项目中， 并命名为?kubernetes-agent，项目命名空

间选择?gitlab-ci。

完成后提交?master?节点的用户名、密码和?IP?地址到答题框。（需要用到的软件包路径

CICD-Runner.tar.gz）

【题目?4】构建?CICD[3.5 分]

编写流水线脚本.gitlab-ci.yml 触发自动构建， 具体要求如下：

（1）基于镜像?maven:3.6-jdk-8 构建项目的?drone 分支；

（2）构建镜像的名称：?demo:latest；

（3）将镜像推送到?Harbor 仓库?demo 项目中；

（4）将?demo-2048 应用自动发布到?Kubernetes 集群?gitlab-ci 命名空间下。

完成后提交?master?节点的用户名、密码和?IP?地址到答题框。（需要用到的软件包路径

CICD-Runner.tar.gz）

【任务?4】容器云服务运维：?Kubernetes 基于容器的运维[6 分]

【适用平台】私有云

【题目?1】Pod 管理--创建?Pod[0.5 分]

在?default 命名空间下使用?nginx:latest 镜像创建一个?QoS 类为?Guaranteed?的?Pod，名称

为?qos-demo。

完成后提交?master 节点的?IP 地址、用户名和密码到答题框。

【题目?2】安全管理--配置?Pod 安全上下文[0.5 分]

使用?busybox 镜像启动一个名为?context-demo?的?Pod，为该?Pod 配置安全上下文，?要求

容器内以用户?1000 和用户组?3000 来运行所有进程，并在启动时执行“sleep?1h”命令。

完成后提交?master 节点的?IP 地址、用户名和密码到答题框。

【题目?3】CRD?管理--创建自定义资源类型[0.5 分]

在?Kubernetes 集群中自定义一种资源类型?Student，API 为?stable.example.com/v1，单数?形式为?student，复数形式为?students，简写为?stu，作用域为命名空间级，然后在?default?命

名空间下创建一个名为?exam?的?Student?对象。

完成后提交?master 节点的?IP 地址、用户名和密码到答题框。

【题目?4】解析管理--添加主机别名到?Pod[0.5 分]

使用?nginx 镜像在?default 命名空间下创建一个名为?nginx?的?Pod，并在?Pod?的/etc/hosts

中添加?IP 地址?127.0.0.1?与?chinaskills?的解析。

完成后提交?master 节点的?IP 地址、用户名和密码到答题框。

【题目?5】HPA?管理--创建?HPA 规则[1 分]

默认情况下?HPA?是无法调整伸缩灵敏度的，但不同的业务场景对伸缩灵敏度的要求不?一样。要求在?default?命名空间下使用?nginx?镜像创建一个名为?web?的?deployment，自定义?HPA?的伸缩灵敏度， 为该?deployment 创建一个名为?web?的?HPA，扩容时立即新增当前?9 倍?数量的副本数，?时间窗口为?5s，伸缩范围为?1--?1000。例如一开始只有?1 个?Pod，当?CPU 使

用率超过?80%时，?Pod?数量变化趋势为： 1 ?→?10 ?→?100??→?1000。

完成后提交?master 节点的?IP 地址、用户名和密码到答题框。

【题目?6】节点亲和性管理--创建硬限制规则的?Pod[0.5 分]

在 default??命名空间下使用?nginx??镜像运行一个?Pod?，名称为 nginx?，要求使用?requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution?策略将?Pod?调度到具有“disktype=ssd”标

签的节点。

完成后提交?master 节点的用户名、密码和?IP?到答题框。

【题目?7】网络策略管理--创建?Pod?网络策略[0.5 分]

创建一个网络策略?network-exam，要求只有 internal?命名空间下的?Pod?可以通过 TCP

协议的?8080 端口访问到?mysql 命名空间下的?Pod。

完成后提交?master 节点的?IP、用户名和密码到答题框。

【题目?8】驱逐机制管理--配置节点压力驱逐[0.5 分]

设置kubelet 数据存储在/apps/data/kubelet?目录下，并设置当kubelet 的存储空间不足?5%，

或者当容器运行时文件系统可用存储空间不足?5%时开始驱逐?Pod。

完成后提交?master 节点的?IP 地址、用户名和密码到答题框。

【题目?9】流量管理--创建?Ingress Gateway[0.5 分]

使用提供的软件包?ServiceMesh.tar.gz 将?Bookinfo 应用部署到?default?命名空间下，?使用?Istio??Gateway??可?以?实?现应?用程?序?从?外?部?访?问?，?请?为?Bookinfo??应?用创?建?一?个?名?为?bookinfo-gateway?的网关，指定所有?HTTP 流量通过?80 端口流入网格，然后将网关绑定到虚

拟服务?bookinfo 上。

完成后提交?master 节点的?IP 地址、用户名和密码到答题框。

【题目?10】服务网格--创建基于用户身份的路由[0.5 分]

创建一个名为 reviews??路由，要求来自名为 Jason??的用户的所有流量将被路由到服务

reviews:v2。

完成后提交?master 节点的用户名、密码和?IP?到答题框。

【题目?11】服务网格--创建请求路由[0.5 分]

在default?命名空间下创建一个名为reviews-route 的虚拟服务，默认情况下，所有的HTTP?流量都会被路由到标签为?version:v1?的?reviews?服务的?Pod?上。此外， 路径以/wpcatalog/或?/consumercatalog/开头的?HTTP 请求将被重写为/newcatalog，并被发送到标签为?version:v2?的

Pod?上。

完成后提交?master 节点的?IP 地址、用户名和密码到答题框。

【任务?5】容器云服务运维：?Kubernetes ?基于虚拟机的运维[4.0 分]

【适用平台】私有云

【题目?1】VM 管理--创建?VM[0.5 分]

使用镜像?fedora-virt:v1.0 在?default 命名空间下创建一台?vm，名称为?vm-fedora，内存为

1G。

完成后提交?master 节点的?IP 地址、用户名和密码到答题框。

【题目?2】存储与卷--创建?emptyDisk 卷[1 分]

使用镜像?fedora-virt:v1.0 在?default 命名空间下创建一台?vmi，名称为?vmi-fedora?，并使

用?emptyDisk 卷为?vmi 挂载一块?2G?的磁盘。

完成后提交?master 节点的?IP 地址、用户名和密码到答题框。

【题目?3】KubeVirt 运维--创建?VMI[1.5 分]

将提供的镜像?exam.qcow2 转换为?docker 镜像?exam:v1.0，然后使用镜像?exam:v1.0 镜像?在?default 命名空间下创建一台?vmi，名称为?exam，将虚拟机的?80 端口以?NodePort?的方式

对外暴露为?30082，并使用数据源在启动时将?VM?的主机名初始化为?exam。

完成后提交?master 节点的?IP 地址、用户名和密码到答题框。

【题目?4】KubeVirt 运维--启用快照[1 分]

KubeVirt 支持对?VM 进行快照， 请启用?KubeVirt 快照管理功能：

完成后提交?master 节点的?IP 地址、用户名和密码到答题框。

【任务?6】容器云运维开发：Kubernetes?APIs 运维开发[10 分]

【适用平台】私有云

【题目?1】Python 运维开发：基于?Kubernetes Restful?API 实现?Deployment 创建[2 分]

在提供的?OpenStack 私有云平台上，使用?k8s-python-dev 镜像创建?1?台云主机，云主机?类型使用?4vCPU/12G?内存/100G 硬盘。该主机中已经默认安装了所需的开发环境， 登录默

认账号密码为“root/1DaoYun@2022”。

使用?Kubernetes Restful?API 库，在/root ?目录下，创建?api_deployment_manager.py 文件，

要求编写?python 代码，代码实现以下任务：

（1）编写?Python 程序实现?Deployment?资源的创建。Deployment 配置信息如下。如果

同名?Deployment 存在， 先删除再创建。

（2）创建完成后，?查询该?Deployment?的详细信息， 执行结果控制台输出，以?yaml 格

式展示。

创建?Deployment??的?yaml?的配置如下：

apiVersion: apps/v1

kind: Deployment

metadata:

name: nginx-deployment

labels:

app: nginx

spec:

replicas:?3

selector:

matchLabels:

app: nginx

template:

metadata:

labels:

app: nginx

spec:

containers:

- name: nginx

image: nginx:1.15.4

ports:

- containerPort:?80

【题目?2】Python 运维开发：基于?Kubernetes Python SDK 实现?Job 创建[1 分]

在前面已建好的?Kubernetes 开发环境云平台上。使用?Kubernetes python SDK?的

“kubernetes”Python 库，?在/root ?目录下，?创建?sdk_job_manager.py 文件，?要求编写?python 代

码，代码实现以下任务：

（1）编写?Python 程序实现?Job?资源的创建。?Job 配置信息如下。如果同名?Job 存在，

先删除再创建。

（2）创建完成后，?查询该?Job?的详细信息，?执行结果控制台输出，以json 格式展示。

Job 创建?yaml?的信息如下：

apiVersion: batch/v1

kind: Job

metadata:

name: pi

spec:

template:

spec:

containers:

- name: pi

image: perl

command:?["perl", ???"-Mbignum=bpi",?"-wle", "print bpi(2000)"]

restartPolicy: Never

backoffLimit: 4

【题目?3】Python 运维开发：?Pod?资源的?Restful?APIs HTTP 服务封装[3 分]

编写?Python 程序实现?Pod?资源管理程序，?将?Pod?资源管理的封装成?Web 服务。

在/root?目录下创建pod_server.py?程序，实现Pod 的增删查改等Web?访问操作。http.server

的?host 为?localhost，端口?8889；程序内部实现?Kubernetes 认证。

提示说明：?Python 标准库?http.server 模块，提供了?HTTP Server 请求封装。

需要实现的?Restful?API 接口如下：

GET /pod/{name} ?，查询指定名称{name}的?Pod；Response?的?Body?以json 格式输出。

POST /pod/{yamlfilename} ?创建?yaml 文件名称为{yamlfilename}的?Pod；Response?的

Body?以json?格式。

编码完成后，“手工下载”文件服务器主目录所有*.yaml 文件到?root ?目录下，“手动执

行”所编写?pod_server.py 程序， 提交答案进行检测。