Seminar JupyterHub – Intensivseminar Kubernetes und produktiver Betrieb

Inhaltsverzeichnis

Beschreibung

Dieses Intensivseminar fasst die Fachseminare zu JupyterHub mit Kubernetes und Helm sowie zu Betrieb, Monitoring und Wiederherstellung zusammen. Ein gemeinsames Deployment verbindet Aufbau und Betrieb: Die bereits erstellten Images, Speicherregeln und Konfigurationen werden unmittelbar in die Überwachungs- und Sicherungsübungen übernommen. Auf einem vorhandenen Cluster entsteht eine klar abgegrenzte Plattform mit überprüften Benutzerprofilen.

Die Verdichtung richtet sich an erfahrene Administratoren. Cluster, Identitätsanbieter, Registry und Monitoring-Grundsystem sind vorbereitet; Grundlagen der beteiligten Infrastruktur werden nicht erneut aufgebaut. Wesentliche Betriebsprüfungen bleiben erhalten, insbesondere eine tatsächliche Wiederherstellung auf einem getrennten Ziel. Die Ausfallsicherheit wird komponentenbezogen betrachtet. Mehrere aktive Hub-Prozesse werden nicht ohne nachgewiesene Unterstützung als Standardlösung eingesetzt.

Lernziele

• Ein nachvollziehbares JupyterHub-Deployment mit Images, Speicher und Netzregeln bereitstellen.
• Startverhalten und Ressourcenverbrauch messen und geeignete Alarme festlegen.
• Konsistente Sicherungen erstellen und den Wiederanlauf praktisch nachweisen.
• Einen Versionswechsel mit definierten Prüfschritten und Rückfallbedingungen bearbeiten.

Zusammengefasste Fachseminare

• JupyterHub – Kubernetes und Helm in der Praxis
• JupyterHub – Betrieb, Monitoring und Wiederherstellung

Seminarinhalte

1. Architektur und Helm-Deployment
2. Images, Benutzerprofile und Speicher
3. Ressourcen und Netzwerkregeln
4. Monitoring und Kapazität
5. Sicherung und Wiederherstellung
6. Änderungen und Versionswechsel
7. Störungen und Betriebsanweisungen
8. Integrierte Plattformabnahme

Architektur und Helm-Deployment

• Voraussetzungen des vorbereiteten Clusters sowie die verwendeten Versionen prüfen.
• Ein Deployment mit getrennter Konfiguration und geschützter Secret-Verwaltung installieren.
• Proxy, Zugang, Authentifizierung und WebSocket-Verbindungen kontrollieren.

Images, Benutzerprofile und Speicher

• Ein eigenes Benutzer-Image bauen und eindeutig referenzieren.
• Zwei Ressourcenprofile und persistente Arbeitsverzeichnisse einrichten.
• Neuerstellung von Benutzer-Pods und Erhalt der Arbeitsdaten praktisch nachweisen.

Ressourcen und Netzwerkregeln

• Requests, Limits und Startverhalten für das Labor festlegen.
• Erlaubte und verbotene Verbindungen mit tatsächlich wirksamen NetworkPolicies prüfen.
• Scheduling- und Storage-Probleme anhand von Ereignissen eingrenzen.

Monitoring und Kapazität

• Hub-Metriken und Infrastrukturbeobachtungen zusammenführen.
• Einen begrenzten Lastfall ausführen und den Engpass bestimmen.
• Ein handlungsfähiges Alarmbeispiel mit Zuständigkeit und erster Maßnahme erstellen.

Sicherung und Wiederherstellung

• Hub-Datenbank, Schlüssel, Konfiguration, Benutzerdateien und Images in ein Sicherungskonzept einordnen.
• Zusammengehörige Sicherungen erstellen und ein getrenntes Ziel vorbereiten.
• Anmeldung, Rollen, Daten und Notebook-Ausführung nach dem Restore prüfen.

Änderungen und Versionswechsel

• Kompatibilität und Auswirkungen von Datenbankmigrationen prüfen.
• Eine begrenzte Änderung am Teststand durchführen und Abnahmekriterien anwenden.
• Helm-Rollback von der Wiederherstellung veränderter Daten unterscheiden.

Störungen und Betriebsanweisungen

• Ein zusammenhängendes Fehlerbild aus Logs und Messwerten rekonstruieren.
• Wiederanlaufziele und dokumentierte Zuständigkeiten konkretisieren.
• Regelmäßige Betriebsprüfungen in einer kurzen Arbeitsanweisung festhalten.

Integrierte Plattformabnahme

• Deployment, Netzwerkregeln und Benutzerprofile anhand einer Prüfliste abnehmen.
• Einen vorbereiteten Ausfall bearbeiten und den Wiederanlauf nachweisen.
• Eine Änderung mit Sicherung, Prüfung und nachvollziehbarer Freigabe abschließen.

Praktische Übungen

1. Das Helm-Deployment aufbauen und ein geprüftes Benutzer-Image mit persistenten Verzeichnissen verwenden.
2. Ressourcenprofile, Netzregeln und ein begrenztes Lastszenario mit mehreren Testkonten überprüfen.
3. Monitoring und Alarmierung ergänzen sowie eine abgestimmte Sicherung erstellen.
4. Auf einem getrennten Ziel wiederherstellen und anschließend einen kontrollierten Versions- oder Konfigurationswechsel durchführen.
5. Den freigegebenen Stand mit Wiederanlaufkriterien und betrieblicher Prüfliste dokumentieren.