Seminar ApeiroRA – Kubernetes-native Serviceentwicklung mit OpenControlPlane

Seminarbeschreibung

Ein Managed Service benötigt einen klaren Vertrag zwischen Bestellung und tatsächlicher Leistung. Dieses Seminar führt ein überschaubares Entwicklungsprojekt durch: Ein deklarativ angeforderter Dienst wird validiert, durch einen Controller umgesetzt und mit verständlichen Statusinformationen für seine Nutzer versehen.

OpenControlPlane dient zur Einordnung und Nutzung verwalteter Control Planes sowie wiederverwendbarer Orchestrierungsbausteine. Das Managed-Service-Provider-Muster von ApeiroRA wird mit den konkreten Aufgaben einer Control Plane verglichen. Die technischen Provider-Begriffe der beteiligten Projekte werden sorgfältig auseinandergehalten, damit aus ähnlichen Namen keine falschen Architekturannahmen entstehen.

Auf Basis eines vorbereiteten Go-Projekts werden API, Reconciliation und Betriebsverhalten erweitert. Eine separate Integration verbindet den Beispielservice mit Platform Mesh. Gezielte Fehler- und Wiederholungsfälle prüfen, ob Dienstinstanzen stabil erzeugt, geändert und entfernt werden. Der Umfang bleibt auf einen kleinen Dienst begrenzt, dessen Verhalten vollständig nachvollzogen werden kann.

Seminarinhalte

1. Servicevertrag und Ressourcenmodell

• Die fachliche Dienstanforderung in deklarative Parameter, unveränderliche Eigenschaften und zulässige Zustandsübergänge übersetzen.
• Gewünschten Zustand, beobachteten Zustand, Statusbedingungen und Anschlussinformationen sauber voneinander trennen.
• Eindeutige Identitäten, Versionsstrategie und das Verhalten bei mehrfacher Anforderung festlegen.

2. Entwicklungsumgebung und CRD

• Ein vorbereitetes Go-Controller-Projekt mit lokaler Testumgebung und Container-Build nachvollziehen.
• Ressourcenschema, Validierung und Status-Subresource für den Beispielservice erweitern.
• Die API mit gültigen und ungültigen Manifesten prüfen und Fehlermeldungen für Nutzer verständlich gestalten.

3. Reconciliation und Zustandsverwaltung

• Idempotente Erstellung und Änderung einer begrenzten Backend-Ressource implementieren.
• Asynchrone Bearbeitung, Wiederholungsabstände und vorübergehende Fehler in den Kontrollzyklus aufnehmen.
• Statusbedingungen nur entsprechend beobachtbarer Backend-Zustände setzen und widersprüchliche Rückmeldungen vermeiden.

4. Löschung und Ressourcenverantwortung

• Ownership, Finalizer und das Verhalten bei unterbrochener Bereinigung modellieren.
• Temporäre Fehler, verwaiste Ressourcen und bewusst aufbewahrte Nutzdaten als unterschiedliche Fälle behandeln.
• Ein kontrolliertes Löschverfahren einschließlich Wiederholung und überprüfbarem Endzustand testen.

5. Verwaltete Control Planes

• Die Bereitstellung und Nutzung einer OpenControlPlane-Control-Plane anhand des vorbereiteten Labors nachvollziehen.
• Service Provider, Plattformaufgaben und Clusterbereitstellung im Begriffsmodell der eingesetzten Fassung unterscheiden.
• Vorhandene Orchestrierungsbausteine und deklarative Konfiguration für den Beispielanwendungsfall bewerten.

6. Platform-Mesh-Integration

• Die Service-API veröffentlichen und in einem Consumer-Workspace gezielt verfügbar machen.
• Die Verbindung zwischen kcp-Ressourcen und ausführendem Backend durch den vorgesehenen Integrationsmechanismus prüfen.
• Benötigte Provider-Rechte begrenzen und Credential-Übergänge als ausdrückliche Schnittstelle gestalten.

7. Entwicklungs- und Integrationstests

• Wiederholte Reconciliation, fehlerhafte Parameter und zeitweise unerreichbare Backends mit konkreten Erwartungswerten testen.
• Die Trennung von Consumer-Kontexten sowie das vollständige Entfernen einer Testinstanz überprüfen.
• Testfälle für Versionsänderungen und rückwärtsverträgliche Parametererweiterungen ableiten.

8. Betriebsfähigkeit des Beispielservices

• Controller-Logs, Metriken und nachvollziehbare Fehlerzustände für den laufenden Betrieb ergänzen.
• Artefaktversion, Konfiguration und benötigte Rechte für eine wiederholbare Installation zusammenstellen.
• Den Service anhand einer zweiten Instanz einschließlich Änderung, Wiederanlauf und Löschung abnehmen.

Praktische Übungen

• Eine bestehende CRD und einen Go-Controller um eine zusätzliche Serviceeigenschaft mit Validierung und Status erweitern.
• Eine verwaltete Control Plane nutzen und den Beispielservice über eine definierte Platform-Mesh-Anbindung bereitstellen.
• Wiederholung, Backend-Ausfall und blockierte Löschung in Integrationstests untersuchen.
• Zwei getrennte Consumer-Kontexte prüfen und den vollständigen Lifecycle einer Dienstinstanz demonstrieren.

Arbeitsumgebung

Kundenseitig bereitgestellte Entwicklungsumgebung mit Go, Git, Container-Laufzeit, Kubernetes, Helm und kubectl sowie vorbereiteten OpenControlPlane- und Platform-Mesh-Instanzen. Ein überschaubares Controller-Grundgerüst und ein Testbackend werden vorab abgestimmt.