基础架构技能树

进入基础架构行业工作四年了，每次面试难免都要回忆基础知识。

但 SRE、DevOps、IT 各个层级的内容相互覆盖，为了方便整理，也可以给新入行的同学查缺补漏，构建了下面的知识树。

Part A.基础知识

A01.计算机网络

基础概念

1. 五层与七层网络模型

网络协议

1. TCP 与 UDP
2. TCP 中的握手、离手概念、滑动窗口
3. HTTP 与 HTTPS

网络诊断

1. Linux 网络诊断命令
2. Wireshark 抓包分析
3. Firewall 设置
4. 设置和关闭 SELinux

网络服务

1. DNS 查询原理
2. SELinux
3. 四层、七层负载均衡

A02.操作系统 / Linux

进程管理

1. 进程的7个状态、进程调度、进程间通信模型
2. 僵尸进程与孤儿进程的区别
3. 查看与关闭 daemon 守护进程

内存管理

1. 什么是虚拟内存 SWAP
2. Linux 中的内存分页与交换技术
3. 内存映射技术 mmap、缓冲与缓存

文件管理

1. FHS｜类 Unix 系统标准文件系统结构
2. 什么是 inode 和 block
3. 文件权限与文件类型
4. 挂载机制

容器原理

1. 容器的基本原理
   • namespace 隔离机制
   • cgroups 资源限制
2. 容器运行时原理

性能调优

• 系统调优参数（sysctl）
• 内存回收机制
• I/O调度算法

安全功能

1. 什么是 SELinux 和 AppArmor
2. 如何调取审计日志（auditd）
3. 系统加固原则

A03.计算机组成原理

系统引导

1. 什么是 BIOS/UEFI、Bootloader、Kernel、Init、Runlevel、systemd初始化系统
2. 内核机制：系统调用（syscall）、中断处理、模块加载与卸载

CPU & GPU

1. 如何计算 CPU 时钟频率
2. CPU 和 GPU区别

Memory

Disk

1. RAID 有哪几类？
2. 如何选择最合适的系统 RAID？

Part B.硬件管理与系统管理（IT1 部分）

B01.系统交付

带外管理服务

1. ipmi 和 redfish 是什么?
2. 使用 ipmitool 远程获取系统信息

系统引导服务

1. 系统应答文件 AutoInstall
2. 使用 netboot 根据 SN 号引导进入不同镜像
3. 对 dhcpd 服务进行 IaC 改造

系统镜像管理

1. 如何更改 Linux 内核参数
2. 常见 Linux 内核调优参数
3. 使用 Packer 构建自动镜像打包服务

B02.CMDB 支持

NetBox

Part C.基础架构管理（DevOps 部分）

C01.容器服务

Docker

1. 基础概念：cgroup、不可变交付、隔离依赖
2. 基础知识：
   • 什么是 DOCKER-CE
   • 基本 Docker 容器运行命令 docker run
   • 编写 Dockerfile
   • Image 管理：构建、推送、版本控制
   • Docker 网络管理：bridge、host、overlay、各级别通信模型
   • 存储管理：储存外挂、文件权限
3. 进阶知识：
   • 为服务编写 docker-composer
   • docker 镜像构建阶段

Kubernetes

1. 基础资源定义 Pod/Deployment/Service/Ingress资源管理
2. Ingress服务发现与负载均衡
3. 配置管理（ConfigMap/Secret） 存储管理（PV/PVC/StorageClass）
   • HPA/VPA自动扩缩容
   • 网络策略（NetworkPolicy）
   • 集群运维（备份恢复、升级）
   • 本地实践：
     • minikube
     • microk8s
     • k3s
   • Helm/Kuberlizer

C02.虚拟机服务

Proxmox

• 虚拟机生命周期管理
• 集群管理与高可用
• 存储配置（LVM、Ceph）
• 备份与恢复策略
• 安全隔离设计

C03.云原生服务

Openstack

1. Openstack 基本概念与核心组件：Nova

   Neutron

   Cinder

2. 如何实现云资源管理
3. 如何实现多租户隔离
4. 如何实现计量与计费

C04.CI & CD & IaC

CI

• Jenkins
• ArgoWorkflow
• Gitea
• GithubAction

CD

• ArgoCD
• FluxCD

CICD 完整技术方案

• Jenkins => Docker => Shell
• Gitea => Python => Shell
• Gitlab CI/CD => Docker & K8S => Shell

Terraform

Ansible

1. Ansible 基础概念：幂等性、模块、Playbook
2. Ansible 常用模块
3. Ansible 调试与输出
4. Ansible Tower

jsonnet 开发

C05.监控与告警系统

基础平台

• Prometheus
• Grafana
• Alertmanager

技术方案

• APM+Agent探针

可观测性：日志、指标、追踪

• Elasticsearch
  • 集群规划与容量管理
  • 索引生命周期管理
  • 性能调优
  • 安全配置
• 日志收集
  • Fluentd/Fluent Bit：日志采集与转发
  • Logstash：日志处理管道
  • Loki：轻量级日志聚合
• 链路追踪
  • Jaeger：分布式追踪
  • Zipkin：调用链分析
  • OpenTelemetry：可观测性标准
• 指标监控
  • VictoriaMetrics：高性能时序数据库
  • InfluxDB：时间序列数据存储

时序数据库

1. 使用 ELK 构建日志分析平台

服务网格 istio

• 什么是 Service Mesh 服务网格
• istio 是什么？
• istio 功能：服务发现、负载均衡、故障恢复、度量和监控等
• 使用 istio 支持更复杂的运维需求：AB 测试、金丝雀发布、速率限制、访问控制和端到端认证
• API 流量管控
• 多版本API分流

C06.数据库

数据库基础概念

• ACID特性
• 事务隔离级别
• 索引原理与优化
• 查询执行计划
• 备份恢复策略
• 高可用方案（主从、集群）

MySQL

MongoDB

C07.KV 存储

一致性基础知识

1. 什么是 Raft 算法
2. 脑裂问题与处理方案

Redis

etcd

C08.消息队列

Kafka

RabbitMQ

C09.对象存储及文件存储

Ceph

MinIO

NFS

CephFS

Part D.公有云服务（DevOps 与 SRE 重合部分）

D01.AWS云服务

Part E.稳定性工程（SRE 部分）

E01.系统指标

1. 什么是 SLO/SLA/SLI？
2. 系统占用率评估

E02.服务发布 SOP

1. 使用 Apach Benchmark 进行系统容量测算
2. 使用 metric-server 构建系统监控指标
3. 使用 ClusterAutoscaler + HPA 设置自动扩容方案
4. 使用 Route53 + ALB + NLB 设置蓝绿发布与灰度发布
5. 服务监控环节：服务、k8s、基础架构

E03.高可用系统构建

1. 自动扩容设计

E04.容灾演练与方案预设

E05.系统成本审计

E06.团队最佳实践

1. 构建 Post Mortem 环节
2. 各项服务的 Capacity Review

Part F.编程语言

F01.Shell 脚本开发

文本处理工具

• gawk
• sed
• grep

文件处理

• 目录处理：ls\cat\find\rm\mv\touch\mkdir
• 文件比较：diff\cmp
• 压缩解压：tar\gzip\zip

权限管理

• chmod\chown\chgrp
• 文件权限（rwx）、特殊权限（suid\sgid\sticky）
• useradd\groupadd\passwd

IO 处理

• 管道、重定向、stdin
• 参数传递：xargs
• 脚本调试：set & trap
• 脚本传参：$0 & $1 & $* & $@

网络连接

• 联通诊断：telnet/ssh/ping/traceroute
• 内网穿透：frp/ngrok
• 防火墙：iptables/firewalld/ufw
• 网络配置：ifconfig/ip/route
• 文件传输：scp/rsync/wget/curl

系统监控

• 进程监控：top/htop/ps/pstree/perf
  • Linux Perf 性能分析工具及火焰图浅析
• 性能分析：vmstat/iostat/mpstat
• 内存监控：free/smaps
• 磁盘监控：df/du/lsblk/lsof
• 网络监控：netstat/ss/iftop

系统服务

• systemctl：服务启停、状态查看、开机自启
• journalctl：日志查看与分析
• cron：定时任务管理

安装包管理

• apt 与 dpkg：Debian/Ubuntu
• yum 与 rpm： CentOS/RHEL

F02.Python 开发

基础数据结构

1. Python 数据类型中的可变类型与不可变类型
2. 深拷贝与浅拷贝问题
3. Python 中列表与字典的操作（四种元素删除操作）

文件处理

异常处理

多线程

1. Python 中的 GIL 锁
2. 使用协程进行开发

Python 语法糖

1. Python 中的装饰器与解释器
2. Python 中的生成器与迭代器

F03.Golang 开发

Part G.算法

G01.数据结构基础

链表

1. 使用 Python 快速构建链表

树

1. 使用平衡二叉树、二叉搜索树
2. 构建 AVL 与 红黑树

队列

1. LRU 算法实现（LFU、FIFO 算法）

G02.算法类型

浮点数

字符串

双指针

1. 典型双指针：接雨水

动态规划

1. 动态规划基础思路
2. 背包问题：背包九讲 与 打家劫舍

深搜 与 广搜

贪心算法

1. 贪心算法与动态搜索的区别

线段树

启发式搜索