2022 年全国职业院校技能大赛高职组云计算正式赛卷第二场-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

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：KubernetesAPIs 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Kubernetes1.22.1 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+GitLabCI 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GitLabCI+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GitLabRunner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“sleep1h”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IstioGateway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：KubernetesAPIs 运维开发[10 分]

【适用平台】私有云

【题目1】Python 运维开发：基于Kubernetes RestfulAPI 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 RestfulAPI 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RestfulAPIs 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RestfulAPI 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。

【题目4】Python 运维开发：Service资源RestfulAPIs HTTP 服务封装[4 分]

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

在/root目录下创建service_server.py 程序， 实现Service的增删查改等Web 访问操作。

http.server的host 为localhost，端口 8888；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RestfulAPI 接口如下：

GET /services/{name}，查询指定名称{name}的Service；Response的Body以json 格式

输出。

POST /services/{yamlfilename} 创建yaml 文件名称为{yamlfilename}的Service；

Response的Body以json 格式，（手工将文件服务器主目录所有*.yaml 文件下载到root 目录

下）。

DELETE /services/{name}；删除指定名称的Service；Response的Body以json 格式。

编码完成后，自己手动执行提供Web HTTP 服务的service_server.py 程序，提交答案进

行检测。

需要竞赛软件包环境可私信博主！