DevOps 基础到精通 - 浅谈虚拟化、网络与 YAML

一只拉古
178 阅读5分钟

1. 引言

在 上一篇博客 中，我们学习了每个 DevOps 工程师都需要掌握的 Linux 基础：使用 Bash 导航、管理服务，以及通过包管理器安装软件。

现在，是时候迈出下一步了。要真正理解 DevOps，你需要的不仅仅是单机上的命令 —— 还需要理解 环境是如何创建的、系统之间如何通信、以及如何保持一致地配置环境。

在本文中，我们将介绍三个重要的构建模块：

  • 虚拟化 → 安全且一致地运行环境。
  • 网络 → 系统之间如何通信。
  • YAML → 将现代 DevOps 工具粘合在一起的配置语言。

2. 虚拟化基础

什么是虚拟化？

从本质上讲，虚拟化就是在“你的电脑里再运行一台电脑”。 与其需要多台物理服务器，不如通过虚拟化在同一硬件上创建多个虚拟服务器。

为什么这对 DevOps 很重要？

  • 你可以在不增加硬件的情况下快速创建 可重复的测试环境。
  • 你可以进行 安全的实验 —— 在虚拟机里搞坏系统也不会影响到你的笔记本。
  • 它是 云计算 的基础，公司依靠它大规模运行成千上万台虚拟机。

入门虚拟化工具

  • VirtualBox 一个免费且流行的本地虚拟机工具。非常适合初学者练习 Linux，而无需双系统或额外硬件。

  • Vagrant 一个自动化虚拟机配置的工具。只需一个配置文件，就能快速启动带有预设环境的虚拟机 —— 让团队之间的环境保持一致性。

💡 学习小贴士：VirtualBox + Vagrant 是本地练习的完美组合，特别适合刚入门时使用。

行业中的虚拟化

虽然 VirtualBox 和 Vagrant 对学习很有帮助，但在现代公司中更常见的是：

  • 云虚拟机（如 AWS EC2、Azure VMs、Google Cloud Compute Engine）。
  • 容器（Docker），用于轻量、快速、可移植的环境。

因此，可以把 VirtualBox 看作是你的 训练场，而云与容器则是虚拟化在 真实世界中的应用。

虚拟机 vs 容器

  • 虚拟机 (VMs)：

    • 每个虚拟机都运行完整的操作系统及其内核。
    • 隔离性更强，但资源占用更高（RAM、CPU）。
    • 示例：在笔记本上同时运行 Ubuntu 和 Windows。

  • 容器 (Docker)：

    • 共享宿主机的内核。
    • 轻量、启动快、资源占用少。
    • 示例：在容器中运行一个 API，和其他应用隔离。

两者的目标都是提供 隔离环境，但它们解决的问题不同。

➡️ 更多知识：如果你关注过我的 后端编程路线图，可能记得我写过一篇关于 容器与虚拟化 的文章，从后端角度出发，主要讲容器在软件开发中的使用。

3. 网络基础

当我们从单机扩展到多系统时，关键问题是：它们如何通信？ 这就是网络概念的作用所在。作为 DevOps 工程师，你不必成为网络专家，但需要掌握基础知识，以便调试和部署系统。

DNS（域名系统）

  • DNS 就像互联网的电话簿。
  • 它把人类易读的名字（如 google.com）翻译成机器能识别的 IP 地址（如 142.250.191.46）。
  • 为什么重要：如果 DNS 配置错误，即使服务器运行正常，你的服务也可能无法访问。

IP 地址

  • IP 地址 用来标识网络中的机器。
  • IPv4 基础：如 192.168.0.1。
  • 私有 IP：用于内部网络（例如家庭 WiFi 或云 VPC）。
  • 公网 IP：对互联网可见。

💡 提示：在云环境中，一台虚拟机可能同时拥有私有 IP（内部通信）和公网 IP（外部访问）。

端口

  • 一台机器（IP）可以同时运行多个服务。端口用来区分它们。

  • 常见端口：

    • 80 → HTTP（网站）
    • 443 → HTTPS（安全网站）
    • 5432 → PostgreSQL
    • 6379 → Redis

示例：如果你在 8080 端口运行了一个 Web API，可以通过以下命令测试：

curl http://localhost:8080

如果有响应，说明服务在运行；如果没有，可能是网络问题（防火墙、DNS、端口错误）。

➡️ 更多知识：如果你关注过我的 后端编程路线图，可能记得我写过一篇关于 网络与互联网 的文章，更侧重讲解 Web 在协议层面的工作原理（HTTP/HTTPS、请求与响应）。

4. YAML 基础

现代 DevOps 工具大量依赖 配置文件。 相比硬编码设置或冗长脚本，我们通过配置语言定义基础设施和工作流，而 YAML 已经成为最流行的选择。

为什么是 YAML？

  • 广泛应用：Docker Compose、Kubernetes、GitHub Actions、Ansible 等等。
  • 可读性强，基于缩进，比 JSON 或 XML 更适合配置文件。

示例

杂乱的 JSON：

{"service": {"name":"api","replicas":3,"port":8080}}

简洁的 YAML：

service:
  name: api
  replicas: 3
  port: 8080

注意事项

  • YAML 对 空格敏感。缩进错误 = 配置报错。
  • 禁止使用 Tab，只能用空格。

💡 专业提示：务必使用支持 YAML 的编辑器（VS Code、IntelliJ 等），避免隐藏的格式错误。

5. 学到的经验

  • 虚拟化 让我们能在本地模拟真实服务器，并能扩展到云端。
  • 网络 是系统之间的语言 —— 即使只懂基础，也能节省大量调试时间。
  • YAML 看似无聊，却是现代 DevOps 工具的粘合剂。

这些看似小的知识点，其实是 DevOps 一切工作的地基。 没有它们，像 Docker、Kubernetes 或 Terraform 这样的工具会难以理解。

6. 下一步

在下一篇文章中，我们将在此基础上迈入 自动化 的第一步：

  • 搭建一个简单的 CI/CD 流水线，自动化构建、测试和部署。

敬请期待 —— 这将是 DevOps 真正变得神奇的地方 🚀。

avatar
文章
阅读
粉丝