Seminar Karmada Intensivseminar – Komplettkurs für Multi-Cluster-Plattformen

Der Komplettkurs bündelt die zentralen Inhalte des gesamten Karmada-Portfolios in einer durchgängigen Laborplattform. Von Architektur und Installation über Registrierung, Policies, Scheduling, Netzwerk, Sicherheit und Observability bis zu Failover, Backup, Upgrade, GitOps und Erweiterbarkeit entsteht ein zusammenhängender Produktionsentwurf.

Inhaltsübersicht

• Zielsetzung
• Teilnehmerkreis
• Voraussetzungen
• Lernumgebung
• Tag 1: Architektur, Planung und Installation
• Tag 1: Clusterregistrierung und Lebenszyklus
• Tag 2: Propagation und Abhängigkeiten
• Tag 2: Overrides und Umgebungsvarianten
• Tag 2: Scheduling und Replikatverteilung
• Tag 3: Netzwerk, Service Discovery und Ingress
• Tag 3: Security und Governance
• Tag 3: Observability und globale Ressourcensicht
• Tag 4: Failover, Migration und Rollback
• Tag 4: Backup, Restore und Upgrade
• Tag 5: GitOps und CI/CD
• Tag 5: Custom Resources und Resource Interpreter
• Tag 5: Plattformdesign und Betriebsübergabe

Zielsetzung

Die Seminarinhalte verbinden technische Einordnung, nachvollziehbare Konfiguration und kontrollierte Betriebsprüfung.

• eine Karmada-Plattform von der Architekturentscheidung bis zum Produktionsbetrieb aufbauen
• Mitgliedscluster sicher registrieren, klassifizieren und verwalten
• Verteilung, Overrides, Scheduling und Rebalancing zielgerichtet konfigurieren
• Netzwerk, Sicherheit, Observability, Failover und Datensicherung integrieren
• GitOps-, Upgrade- und Erweiterungskonzepte in einen belastbaren Betriebsplan überführen

Teilnehmerkreis

Erfahrene Kubernetes-Administratoren, Plattform- und Cloud-Engineers, Site Reliability Engineers, DevOps-Fachkräfte und Architekten, die Karmada umfassend evaluieren, einführen oder betreiben.

Voraussetzungen

Fundierte praktische Kubernetes-Erfahrung, kubectl, YAML, Helm, RBAC, Netzwerk, Monitoring und CI/CD. Linux-Kommandozeile und grundlegende Fehlersuche müssen sicher beherrscht werden.

Lernumgebung

Die Übungen werden in einer isolierten Multi-Cluster-Laborumgebung mit einer Karmada Control Plane und mehreren Kubernetes-Mitgliedsclustern durchgeführt. Alle Arbeitsschritte werden über deklarative Manifeste, kubectl, karmadactl und die jeweils erforderlichen Diagnosewerkzeuge nachvollzogen. Änderungen werden vor der Anwendung geprüft und nach der Anwendung anhand von Status, Events und Zielressourcen validiert.

1. Tag 1: Architektur, Planung und Installation

Der erste Tag schafft das gemeinsame Architekturmodell und eine reproduzierbare Control Plane.

Inhalte

• Multi-Cluster-Anforderungen
• Karmada-Komponenten und Datenfluss
• Installationsvarianten
• karmadactl und Helm
• Control-Plane-Validierung
• Produktionsparameter

Praxisablauf

1. Ausgangszustand, Zugriffsrechte und technische Voraussetzungen für „Tag 1: Architektur, Planung und Installation“ prüfen.
2. Vorhandene Objekte und Konfigurationen sichern und die vorgesehenen Änderungen als nachvollziehbare Manifeste vorbereiten.
3. Eine Zielarchitektur festlegen, die Control Plane installieren und mit Smoke Tests abnehmen.
4. Status, Events und erzeugte Objekte in der Karmada Control Plane sowie in den betroffenen Mitgliedsclustern vergleichen.
5. Eine kontrollierte Abweichung oder einen Fehlerfall auslösen, Korrektur beziehungsweise Rollback durchführen und das Ergebnis dokumentieren.

2. Tag 1: Clusterregistrierung und Lebenszyklus

Push- und Pull-Cluster werden aufgenommen und mit betriebsrelevanten Metadaten versehen.

Inhalte

• join und register
• Agent
• RBAC und Credentials
• Clusterlabels und Taints
• Health und Heartbeats
• Wartungsstatus

Praxisablauf

1. Ausgangszustand, Zugriffsrechte und technische Voraussetzungen für „Tag 1: Clusterregistrierung und Lebenszyklus“ prüfen.
2. Vorhandene Objekte und Konfigurationen sichern und die vorgesehenen Änderungen als nachvollziehbare Manifeste vorbereiten.
3. Mehrere heterogene Cluster registrieren, klassifizieren und einen Wartungsfall durchführen.
4. Status, Events und erzeugte Objekte in der Karmada Control Plane sowie in den betroffenen Mitgliedsclustern vergleichen.
5. Eine kontrollierte Abweichung oder einen Fehlerfall auslösen, Korrektur beziehungsweise Rollback durchführen und das Ergebnis dokumentieren.

3. Tag 2: Propagation und Abhängigkeiten

Ressourcen werden mit namespacebezogenen und clusterweiten Richtlinien verteilt.

Inhalte

• PropagationPolicy
• ClusterPropagationPolicy
• ResourceSelectors
• Dependencies
• Binding und Work
• Retain- und Delete-Verhalten

Praxisablauf

1. Ausgangszustand, Zugriffsrechte und technische Voraussetzungen für „Tag 2: Propagation und Abhängigkeiten“ prüfen.
2. Vorhandene Objekte und Konfigurationen sichern und die vorgesehenen Änderungen als nachvollziehbare Manifeste vorbereiten.
3. Eine mehrteilige Anwendung inklusive Abhängigkeiten zielgerichtet verteilen und intern nachverfolgen.
4. Status, Events und erzeugte Objekte in der Karmada Control Plane sowie in den betroffenen Mitgliedsclustern vergleichen.
5. Eine kontrollierte Abweichung oder einen Fehlerfall auslösen, Korrektur beziehungsweise Rollback durchführen und das Ergebnis dokumentieren.

4. Tag 2: Overrides und Umgebungsvarianten

Gemeinsame Anwendungsvorlagen werden ohne Kopien an Clusterbesonderheiten angepasst.

Inhalte

• OverridePolicy
• ClusterOverridePolicy
• JSON-Patch und FieldOverrider
• Image- und Command-Overrides
• Priorität
• Konfliktanalyse

Praxisablauf

1. Ausgangszustand, Zugriffsrechte und technische Voraussetzungen für „Tag 2: Overrides und Umgebungsvarianten“ prüfen.
2. Vorhandene Objekte und Konfigurationen sichern und die vorgesehenen Änderungen als nachvollziehbare Manifeste vorbereiten.
3. Regionale Images, Ressourcenlimits und Endpunkte über geordnete Overrides konfigurieren.
4. Status, Events und erzeugte Objekte in der Karmada Control Plane sowie in den betroffenen Mitgliedsclustern vergleichen.
5. Eine kontrollierte Abweichung oder einen Fehlerfall auslösen, Korrektur beziehungsweise Rollback durchführen und das Ergebnis dokumentieren.

5. Tag 2: Scheduling und Replikatverteilung

Platzierungsregeln werden von der Filterung bis zur Replikatentscheidung entwickelt.

Inhalte

• ClusterAffinity
• SpreadConstraints
• Taints und Tolerations
• ReplicaSchedulingStrategy
• Kapazität und Gewichtung
• Rebalancing

Praxisablauf

1. Ausgangszustand, Zugriffsrechte und technische Voraussetzungen für „Tag 2: Scheduling und Replikatverteilung“ prüfen.
2. Vorhandene Objekte und Konfigurationen sichern und die vorgesehenen Änderungen als nachvollziehbare Manifeste vorbereiten.
3. Eine hochverfügbare Anwendung über Regionen verteilen und Kapazitätsänderungen kontrolliert verarbeiten.
4. Status, Events und erzeugte Objekte in der Karmada Control Plane sowie in den betroffenen Mitgliedsclustern vergleichen.
5. Eine kontrollierte Abweichung oder einen Fehlerfall auslösen, Korrektur beziehungsweise Rollback durchführen und das Ergebnis dokumentieren.

6. Tag 3: Netzwerk, Service Discovery und Ingress

Erreichbarkeit und Verkehrsführung werden als eigenständige Multi-Cluster-Schicht geplant.

Inhalte

• ServiceExport und ServiceImport
• Multi-Cluster Service
• Ingress- und Gateway-Muster
• DNS und globale Endpunkte
• Health Checks
• Netzwerkfehler

Praxisablauf

1. Ausgangszustand, Zugriffsrechte und technische Voraussetzungen für „Tag 3: Netzwerk, Service Discovery und Ingress“ prüfen.
2. Vorhandene Objekte und Konfigurationen sichern und die vorgesehenen Änderungen als nachvollziehbare Manifeste vorbereiten.
3. Einen Dienst clusterübergreifend auffindbar machen und einen Ausfallpfad für den Verkehr testen.
4. Status, Events und erzeugte Objekte in der Karmada Control Plane sowie in den betroffenen Mitgliedsclustern vergleichen.
5. Eine kontrollierte Abweichung oder einen Fehlerfall auslösen, Korrektur beziehungsweise Rollback durchführen und das Ergebnis dokumentieren.

7. Tag 3: Security und Governance

Identitäten, Berechtigungen, Richtlinien und Geheimnisse werden nach Schutzbedarf abgestuft.

Inhalte

• Karmada RBAC
• Least Privilege
• Clusterzugangsdaten
• Policy Enforcement
• Mandantentrennung
• Audit und Break-Glass

Praxisablauf

1. Ausgangszustand, Zugriffsrechte und technische Voraussetzungen für „Tag 3: Security und Governance“ prüfen.
2. Vorhandene Objekte und Konfigurationen sichern und die vorgesehenen Änderungen als nachvollziehbare Manifeste vorbereiten.
3. Rollen, Policy-Grenzen und einen kontrollierten Notfallzugriff für zwei Mandanten einrichten.
4. Status, Events und erzeugte Objekte in der Karmada Control Plane sowie in den betroffenen Mitgliedsclustern vergleichen.
5. Eine kontrollierte Abweichung oder einen Fehlerfall auslösen, Korrektur beziehungsweise Rollback durchführen und das Ergebnis dokumentieren.

8. Tag 3: Observability und globale Ressourcensicht

Metriken, Logs, Events und zentrale Abfragen werden zu einem Diagnosemodell verbunden.

Inhalte

• Control-Plane-Metriken
• Clusterzustand
• Global Resource View
• Karmada Search
• Statusaggregation
• Alarmierung und SLO

Praxisablauf

1. Ausgangszustand, Zugriffsrechte und technische Voraussetzungen für „Tag 3: Observability und globale Ressourcensicht“ prüfen.
2. Vorhandene Objekte und Konfigurationen sichern und die vorgesehenen Änderungen als nachvollziehbare Manifeste vorbereiten.
3. Ein Betriebsdashboard konzipieren und einen vorbereiteten Teilfehler über mehrere Datenquellen lokalisieren.
4. Status, Events und erzeugte Objekte in der Karmada Control Plane sowie in den betroffenen Mitgliedsclustern vergleichen.
5. Eine kontrollierte Abweichung oder einen Fehlerfall auslösen, Korrektur beziehungsweise Rollback durchführen und das Ergebnis dokumentieren.

9. Tag 4: Failover, Migration und Rollback

Störungen und geplante Verlagerungen werden mit kontrollierter Eviction und Zustandsprüfung bearbeitet.

Inhalte

• ClusterFailover
• ApplicationFailover
• Graceful Eviction
• Stateful Workloads
• Migration bestehender Ressourcen
• Rollback-Punkte

Praxisablauf

1. Ausgangszustand, Zugriffsrechte und technische Voraussetzungen für „Tag 4: Failover, Migration und Rollback“ prüfen.
2. Vorhandene Objekte und Konfigurationen sichern und die vorgesehenen Änderungen als nachvollziehbare Manifeste vorbereiten.
3. Einen Clusterausfall simulieren, Workloads verlagern und anschließend einen geplanten Rückweg durchführen.
4. Status, Events und erzeugte Objekte in der Karmada Control Plane sowie in den betroffenen Mitgliedsclustern vergleichen.
5. Eine kontrollierte Abweichung oder einen Fehlerfall auslösen, Korrektur beziehungsweise Rollback durchführen und das Ergebnis dokumentieren.

10. Tag 4: Backup, Restore und Upgrade

Der Lebenszyklus der Control Plane wird mit Sicherung und überprüfbarer Wiederherstellung abgesichert.

Inhalte

• etcd und Karmada-Ressourcen
• Velero-basierte Sicherung
• Restore-Reihenfolge
• Kompatibilitätsprüfung
• Upgrade-Stufen
• Rollback

Praxisablauf

1. Ausgangszustand, Zugriffsrechte und technische Voraussetzungen für „Tag 4: Backup, Restore und Upgrade“ prüfen.
2. Vorhandene Objekte und Konfigurationen sichern und die vorgesehenen Änderungen als nachvollziehbare Manifeste vorbereiten.
3. Eine Sicherung erstellen, selektiv wiederherstellen und einen kontrollierten Versionswechsel proben.
4. Status, Events und erzeugte Objekte in der Karmada Control Plane sowie in den betroffenen Mitgliedsclustern vergleichen.
5. Eine kontrollierte Abweichung oder einen Fehlerfall auslösen, Korrektur beziehungsweise Rollback durchführen und das Ergebnis dokumentieren.

11. Tag 5: GitOps und CI/CD

Deklarative Auslieferung, Promotion und Drift-Behandlung werden mit Karmada verbunden.

Inhalte

• Repository-Modell
• Policy as Code
• Validierungspipeline
• gestufte Rollouts
• Secret-Strategie
• Rollback und Audit

Praxisablauf

1. Ausgangszustand, Zugriffsrechte und technische Voraussetzungen für „Tag 5: GitOps und CI/CD“ prüfen.
2. Vorhandene Objekte und Konfigurationen sichern und die vorgesehenen Änderungen als nachvollziehbare Manifeste vorbereiten.
3. Eine Anwendung vom Commit über Canary-Cluster bis zur Produktionsgruppe ausrollen und zurücksetzen.
4. Status, Events und erzeugte Objekte in der Karmada Control Plane sowie in den betroffenen Mitgliedsclustern vergleichen.
5. Eine kontrollierte Abweichung oder einen Fehlerfall auslösen, Korrektur beziehungsweise Rollback durchführen und das Ergebnis dokumentieren.

12. Tag 5: Custom Resources und Resource Interpreter

Nicht standardisierte Workloads werden für Abhängigkeiten, Status und Retention interpretierbar gemacht.

Inhalte

• Resource Interpreter Framework
• Lua und Webhook
• Replica- und Statusinterpretation
• Dependencies
• Health
• Tests und Absicherung

Praxisablauf

1. Ausgangszustand, Zugriffsrechte und technische Voraussetzungen für „Tag 5: Custom Resources und Resource Interpreter“ prüfen.
2. Vorhandene Objekte und Konfigurationen sichern und die vorgesehenen Änderungen als nachvollziehbare Manifeste vorbereiten.
3. Eine Custom Resource mit eigener Status- und Abhängigkeitsinterpretation in die Plattform integrieren.
4. Status, Events und erzeugte Objekte in der Karmada Control Plane sowie in den betroffenen Mitgliedsclustern vergleichen.
5. Eine kontrollierte Abweichung oder einen Fehlerfall auslösen, Korrektur beziehungsweise Rollback durchführen und das Ergebnis dokumentieren.

13. Tag 5: Plattformdesign und Betriebsübergabe

Alle Einzelmechanismen werden in eine realistische Zielarchitektur und ein Betriebsmodell überführt.

Inhalte

• Landing Zones und Clusterklassen
• Verantwortungsmatrix
• SLO, RTO und RPO
• Runbooks
• Kapazitäts- und Upgradeplanung
• Einführungsroadmap

Praxisablauf

1. Ausgangszustand, Zugriffsrechte und technische Voraussetzungen für „Tag 5: Plattformdesign und Betriebsübergabe“ prüfen.
2. Vorhandene Objekte und Konfigurationen sichern und die vorgesehenen Änderungen als nachvollziehbare Manifeste vorbereiten.
3. Einen vollständigen Produktionsentwurf mit Betriebscheckliste, Risiken und priorisierter Einführungsfolge erstellen.
4. Status, Events und erzeugte Objekte in der Karmada Control Plane sowie in den betroffenen Mitgliedsclustern vergleichen.
5. Eine kontrollierte Abweichung oder einen Fehlerfall auslösen, Korrektur beziehungsweise Rollback durchführen und das Ergebnis dokumentieren.