云原生架构师面试题目有哪些？

一、云原生基础概念与原则

1.1 云原生的定义与核心原则

云原生是一种构建和运行应用程序的方法，它充分利用了云计算的优势。核心原则包括：
– 容器化：应用程序及其依赖项打包在一起，确保环境一致性。
– 微服务架构：将应用程序分解为多个小型、独立的服务，便于管理和扩展。
– 持续交付：通过自动化工具实现快速、频繁的代码部署。
– 动态管理：利用编排工具（如Kubernetes）自动管理应用程序的生命周期。

1.2 云原生的优势

• 弹性扩展：根据需求自动扩展或缩减资源。
• 高可用性：通过多副本和自动故障转移确保服务连续性。
• 资源优化：高效利用硬件资源，降低成本。

二、容器化技术与Docker

2.1 Docker的基本概念

• 镜像：包含应用程序及其运行环境的只读模板。
• 容器：镜像的运行实例，具有独立的文件系统和网络。
• Dockerfile：用于定义镜像构建过程的脚本。

2.2 Docker的常用命令

• docker build：构建镜像。
• docker run：运行容器。
• docker ps：查看运行中的容器。
• docker logs：查看容器日志。

2.3 Docker的网络与存储

• 网络模式：桥接、主机、无网络等。
• 数据卷：持久化存储，避免容器删除后数据丢失。

三、Kubernetes架构与管理

3.1 Kubernetes的核心组件

• Master节点：负责集群管理，包括调度、监控等。
• Node节点：运行容器的物理或虚拟机。
• Pod：Kubernetes的最小部署单元，包含一个或多个容器。
• Service：定义如何访问Pod，提供负载均衡和服务发现。

3.2 Kubernetes的资源管理

• Deployment：定义Pod的副本数和更新策略。
• ConfigMap：存储配置信息，便于环境变量管理。
• Secret：存储敏感信息，如密码、密钥等。

3.3 Kubernetes的扩展与优化

• Horizontal Pod Autoscaler (HPA)：根据CPU或内存使用率自动扩展Pod。
• Resource Quotas：限制命名空间内的资源使用。

四、微服务设计与实现

4.1 微服务架构的优势

• 独立性：每个服务独立开发、部署和扩展。
• 技术多样性：不同服务可以使用不同的技术栈。
• 容错性：单个服务故障不会影响整个系统。

4.2 微服务的设计原则

• 单一职责：每个服务只负责一个功能。
• 松耦合：服务之间通过API通信，减少依赖。
• 可观测性：通过日志、监控和追踪工具确保服务健康。

4.3 微服务的挑战与解决方案

• 服务发现：使用服务注册与发现机制（如Consul、Eureka）。
• 数据一致性：采用分布式事务或最终一致性模型。
• 性能监控：使用APM工具（如Prometheus、Grafana）进行实时监控。

五、CI/CD流水线与自动化部署

5.1 CI/CD的基本概念

• 持续集成 (CI)：开发人员频繁地将代码集成到共享仓库，自动运行测试。
• 持续交付 (CD)：自动化部署到测试或生产环境，确保代码随时可发布。

5.2 CI/CD工具链

• Jenkins：开源的自动化服务器，支持多种插件。
• GitLab CI/CD：集成在GitLab中的CI/CD工具。
• Argo CD：基于GitOps的持续交付工具。

5.3 CI/CD的挺好实践

• 自动化测试：包括单元测试、集成测试和端到端测试。
• 环境一致性：确保开发、测试和生产环境一致。
• 回滚机制：在部署失败时快速回滚到稳定版本。

六、监控、日志与故障排查

6.1 监控系统的重要性

• 实时监控：及时发现和解决问题，避免服务中断。
• 性能优化：通过监控数据优化资源使用和系统性能。

6.2 常用的监控工具

• Prometheus：开源的监控和告警工具。
• Grafana：数据可视化工具，支持多种数据源。
• ELK Stack：用于日志收集、存储和分析的工具链。

6.3 故障排查的步骤

• 日志分析：通过日志定位问题根源。
• 性能分析：使用工具（如pprof）分析系统性能瓶颈。
• 根因分析：通过系统监控和日志数据，找出问题的根本原因。

通过以上六个方面的深入分析，云原生架构师面试题目涵盖了从基础概念到实际操作的各个方面，帮助候选人全面掌握云原生技术的核心知识和实践技能。