Seminar Karmada Produktionsarchitektur und Plattformdesign

Das Seminar überführt fachliche und technische Anforderungen in eine belastbare Karmada-Zielarchitektur. Clusterklassen, Control-Plane-Topologie, Netzwerk, Sicherheit, Mandanten, Verfügbarkeit, Kapazität, Betriebsorganisation und Einführungsroadmap werden als zusammenhängendes Plattformdesign erarbeitet.

Inhaltsübersicht

• Zielsetzung
• Teilnehmerkreis
• Voraussetzungen
• Lernumgebung
• Anforderungsanalyse und Qualitätsziele
• Clusterportfolio und Landing Zones
• Control-Plane-Topologie und Verfügbarkeit
• Netzwerk- und Servicearchitektur
• Security, IAM und Mandantentrennung
• Scheduling-, Kapazitäts- und Kostenmodell
• Betriebsarchitektur und Observability
• Anwendungsintegration und GitOps
• Risikoanalyse und Entscheidungsdokumentation
• Einführungsroadmap

Zielsetzung

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

• Anforderungen und nichtfunktionale Qualitätsziele in Architekturentscheidungen übersetzen
• Control Plane, Clusterklassen und Fehlerdomänen belastbar dimensionieren
• Sicherheits-, Netzwerk- und Mandantenmodelle integrieren
• Verfügbarkeit, Kapazität, Kosten und Betriebsfähigkeit gegeneinander abwägen
• eine realistische Einführungsroadmap mit Governance und Entscheidungspunkten erstellen

Teilnehmerkreis

Enterprise- und Solution Architects, Lead Platform Engineers, technische Produktverantwortliche, Kubernetes-Plattformleiter und erfahrene Administratoren mit Architekturauftrag.

Voraussetzungen

Fundierte Kubernetes- und Karmada-Kenntnisse, praktische Erfahrung mit produktiven Plattformen, Netzwerk, IAM, Observability, Hochverfügbarkeit und organisatorischen Betriebsmodellen.

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. Anforderungsanalyse und Qualitätsziele

Architektur beginnt mit messbaren Zielen statt mit Produktfunktionen.

Inhalte

• Geschäfts- und Anwendungsanforderungen
• Verfügbarkeit, Latenz und Datenresidenz
• RTO und RPO
• Skalierung und Wachstum
• Compliance
• Betriebs- und Kostenrahmen

Praxisablauf

1. Ausgangszustand, Zugriffsrechte und technische Voraussetzungen für „Anforderungsanalyse und Qualitätsziele“ prüfen.
2. Vorhandene Objekte und Konfigurationen sichern und die vorgesehenen Änderungen als nachvollziehbare Manifeste vorbereiten.
3. Eine Anforderungsliste priorisieren und in messbare Architekturtreiber überführen.
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. Clusterportfolio und Landing Zones

Mitgliedscluster werden nach Aufgabe, Schutzbedarf und Lebenszyklus in standardisierte Klassen gegliedert.

Inhalte

• Regionen und Zonen
• Produktions-, Test- und Edge-Cluster
• Kapazitätsklassen
• Compliance-Zonen
• Namens-, Label- und Taint-Standards
• Onboarding-Vertrag

Praxisablauf

1. Ausgangszustand, Zugriffsrechte und technische Voraussetzungen für „Clusterportfolio und Landing Zones“ prüfen.
2. Vorhandene Objekte und Konfigurationen sichern und die vorgesehenen Änderungen als nachvollziehbare Manifeste vorbereiten.
3. Ein Clusterklassenmodell mit verbindlichen Aufnahme- und Betriebsstandards entwerfen.
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. Control-Plane-Topologie und Verfügbarkeit

Standort, Redundanz und Abhängigkeiten der Karmada Control Plane werden aus den Qualitätszielen abgeleitet.

Inhalte

• hosted und dediziert
• Failure Domains
• API-Endpunkt und Load Balancer
• etcd-Topologie
• Leader Election
• Backup- und Ersatzstandort

Praxisablauf

1. Ausgangszustand, Zugriffsrechte und technische Voraussetzungen für „Control-Plane-Topologie und Verfügbarkeit“ prüfen.
2. Vorhandene Objekte und Konfigurationen sichern und die vorgesehenen Änderungen als nachvollziehbare Manifeste vorbereiten.
3. Zwei Control-Plane-Varianten bewerten und eine begründete Zieltopologie auswählen.
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. Netzwerk- und Servicearchitektur

Steuerungsverkehr, Ost-West-Kommunikation und Benutzerverkehr erhalten getrennte Architekturentscheidungen.

Inhalte

• Push- und Pull-Konnektivität
• CIDR-Strategie
• Multi-Cluster Service Discovery
• Ingress und Gateway
• DNS und globale Endpunkte
• Egress und externe Abhängigkeiten

Praxisablauf

1. Ausgangszustand, Zugriffsrechte und technische Voraussetzungen für „Netzwerk- und Servicearchitektur“ prüfen.
2. Vorhandene Objekte und Konfigurationen sichern und die vorgesehenen Änderungen als nachvollziehbare Manifeste vorbereiten.
3. Ein Netzwerkzielbild mit Datenflüssen, Sicherheitszonen und Ausfallwegen 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.

5. Security, IAM und Mandantentrennung

Identitäten und Richtlinien werden über Control Plane und Mitgliedscluster konsistent entworfen.

Inhalte

• Administrationsrollen
• Service Accounts und Clusterzugänge
• Namespace- und Projektgrenzen
• Policy Enforcement
• Secret Management
• Audit und Break-Glass

Praxisablauf

1. Ausgangszustand, Zugriffsrechte und technische Voraussetzungen für „Security, IAM und Mandantentrennung“ prüfen.
2. Vorhandene Objekte und Konfigurationen sichern und die vorgesehenen Änderungen als nachvollziehbare Manifeste vorbereiten.
3. Ein Rollen- und Mandantenmodell für Plattformteam, Anwendungsteams und Revision ausarbeiten.
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. Scheduling-, Kapazitäts- und Kostenmodell

Platzierung wird als Kombination aus fachlichen Vorgaben, technischer Eignung und wirtschaftlichen Grenzen behandelt.

Inhalte

• Affinity und Spread
• Kapazitätsreserven
• ReplicaScheduling
• Kostenlabels und Quoten
• Autoscaling
• Rebalancing und Change Control

Praxisablauf

1. Ausgangszustand, Zugriffsrechte und technische Voraussetzungen für „Scheduling-, Kapazitäts- und Kostenmodell“ prüfen.
2. Vorhandene Objekte und Konfigurationen sichern und die vorgesehenen Änderungen als nachvollziehbare Manifeste vorbereiten.
3. Ein Platzierungsmodell für kritische und kostenoptimierte Workloads mit Kapazitätsreserven entwickeln.
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. Betriebsarchitektur und Observability

Technische Plattform und Betriebsorganisation werden gemeinsam gestaltet.

Inhalte

• SLO und Error Budgets
• Monitoring und zentrale Ressourcensicht
• Runbooks und Bereitschaft
• Backup und Restore
• Upgrade-Ringe
• Konfigurations- und Inventarverwaltung

Praxisablauf

1. Ausgangszustand, Zugriffsrechte und technische Voraussetzungen für „Betriebsarchitektur und Observability“ prüfen.
2. Vorhandene Objekte und Konfigurationen sichern und die vorgesehenen Änderungen als nachvollziehbare Manifeste vorbereiten.
3. Ein Betriebsmodell mit SLOs, Verantwortungsmatrix und Wartungsrhythmus 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.

8. Anwendungsintegration und GitOps

Die Plattform benötigt einen klaren Vertrag für Teams und Automatisierung.

Inhalte

• Onboarding-Template
• Propagation- und Override-Standards
• GitOps Ownership
• CI-Validierung
• Self-Service und Guardrails
• Abnahme und Supportgrenze

Praxisablauf

1. Ausgangszustand, Zugriffsrechte und technische Voraussetzungen für „Anwendungsintegration und GitOps“ prüfen.
2. Vorhandene Objekte und Konfigurationen sichern und die vorgesehenen Änderungen als nachvollziehbare Manifeste vorbereiten.
3. Einen standardisierten Onboarding-Ablauf für ein Anwendungsteam entwerfen.
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. Risikoanalyse und Entscheidungsdokumentation

Architekturrisiken werden sichtbar gemacht und mit Maßnahmen, Eigentümern und Rest-Risiken versehen.

Inhalte

• Single Points of Failure
• Provider- und Netzwerkabhängigkeit
• Komplexität und Kompetenz
• Datenkonsistenz
• Fehlkonfiguration und Blast Radius
• Architecture Decision Records

Praxisablauf

1. Ausgangszustand, Zugriffsrechte und technische Voraussetzungen für „Risikoanalyse und Entscheidungsdokumentation“ prüfen.
2. Vorhandene Objekte und Konfigurationen sichern und die vorgesehenen Änderungen als nachvollziehbare Manifeste vorbereiten.
3. Eine Risiko- und Entscheidungsakte für die Zielarchitektur 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.

10. Einführungsroadmap

Die Umsetzung wird von der Evaluation bis zum kontrollierten Produktionsbetrieb gestaffelt.

Inhalte

• Proof of Concept
• Pilot und Referenzanwendung
• Betriebsreife
• Migrationswellen
• Schulungs- und Rollenaufbau
• Abnahmekriterien und Exit-Option

Praxisablauf

1. Ausgangszustand, Zugriffsrechte und technische Voraussetzungen für „Einführungsroadmap“ prüfen.
2. Vorhandene Objekte und Konfigurationen sichern und die vorgesehenen Änderungen als nachvollziehbare Manifeste vorbereiten.
3. Eine priorisierte Roadmap mit Meilensteinen, Abhängigkeiten und Go-or-No-Go-Punkten erarbeiten.
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.