Seminar NeoNephos: Gardener – Kubernetes-Cluster bereitstellen und betreiben

Seminarbeschreibung

Gardener automatisiert den Lebenszyklus von Kubernetes-Clustern und trennt dafür verschiedene Steuerungs- und Ausführungsebenen. Das Seminar führt von der Architektur über die Bereitstellung eines Clusters bis zu Wartung und Störungsbehebung. Im Mittelpunkt stehen die Zusammenhänge zwischen Ressourcendefinition, Controller-Verarbeitung und beobachtetem Clusterzustand.

Die Laborübungen arbeiten mit einer vorinstallierten Gardener-Landschaft und klar abgegrenzten Testclustern. Dashboard, kubectl und die vereinbarten Verwaltungswerkzeuge werden gemeinsam eingesetzt. Für Änderungen werden vorher Prüfpunkte und Rückfallbedingungen festgelegt. Der Kurs setzt vorhandene Kubernetes-Kenntnisse voraus und reserviert ausreichend Zeit für die Diagnose fehlgeschlagener Vorgänge.

Inhaltsübersicht

• Garden, Seed und Shoot
• Projekte und Infrastrukturzugriff
• Clusterbereitstellung
• Zugänge und Workloads
• Skalierung und Änderungen
• Updates und Wartung
• Sicherung und Wiederherstellbarkeit
• Systematische Störungsanalyse

Garden, Seed und Shoot

• Rollen der Garden-, Seed- und Shoot-Ebenen sowie Lage der Steuerungskomponenten nachvollziehen.
• Gardenlet, API-Ressourcen und Controller als zusammenhängendes Betriebsmodell verstehen.
• Auswirkung eines Fehlers je Ebene auf Steuerungsfähigkeit und laufende Anwendungen getrennt bewerten.

Projekte und Infrastrukturzugriff

• Projects, CloudProfiles und die im eingesetzten Stand vorgesehenen Bindungen für Zugangsdaten zuordnen.
• Berechtigungen, Verantwortlichkeiten und Grenzen zwischen Clusterverbraucher und Plattformbetrieb prüfen.
• Vor einer Bereitstellung freigegebene Profile, verfügbare Kontingente und passende Nutzerrechte systematisch abgleichen.

Clusterbereitstellung

• Eine Shoot-Konfiguration mit Region, Kubernetes-Version, Netzen und Worker-Pools vorbereiten.
• Bereitstellung über Dashboard und Ressourcenmodell nachvollziehen und Betriebsbereitschaft anhand von Zuständen überprüfen.
• API-Erreichbarkeit, Knotenzustand und Anwendbarkeit einer ersten Ressource als getrennte Prüfungen verwenden.

Zugänge und Workloads

• Kubeconfig und zeitlich begrenzte Berechtigungen passend zum vorgesehenen Zugriffsmodell verwenden.
• Eine Testanwendung mit Dienst und persistentem Datenbestand bereitstellen und ihre technischen Abhängigkeiten dokumentieren.
• Administrative Zugänge ausschließlich für vorgesehene Tätigkeiten einsetzen und die Anwendung mit eingeschränkten Rechten prüfen.

Skalierung und Änderungen

• Worker-Konfiguration und Kapazität kontrolliert anpassen; den Abgleich bis zum stabilen Zustand beobachten.
• Auswirkungen auf Anwendungen, Ressourcenverfügbarkeit und Wartungsfenster anhand eines Laborszenarios untersuchen.
• Anwendungsanforderungen an Kapazität und Unterbrechung vor der Anpassung der Worker-Konfiguration erfassen.

Updates und Wartung

• Unterstützte Versionspfade, automatische Wartung und Konfigurationsprüfung in einen Änderungsablauf einordnen.
• Einen vorbereiteten Aktualisierungsschritt durchführen und Cluster- sowie Anwendungszustand anschließend vergleichen.
• Vorbereitete Freigabeprüfungen vor und nach dem Versionswechsel mit demselben Testumfang wiederholen.

Sicherung und Wiederherstellbarkeit

• Sicherung der Steuerungsebene, deklarative Konfiguration und anwendungsspezifische Datensicherung getrennt planen.
• Ein vereinbartes Wiederanlaufszenario prüfen und erkennen, welche Wiederherstellungsaufgaben außerhalb des Clusterlebenszyklus liegen.
• Einen erfolgreichen Clusterstart von der vollständigen Wiederherstellung der Anwendungsdaten bewusst unterscheiden.

Systematische Störungsanalyse

• Conditions, Events und Protokolle auf der jeweils richtigen Ebene untersuchen.
• Fehlerhafte Zugangsdaten, Ressourcenengpässe und Netzprobleme in vorgegebenen Testfällen eingrenzen und kontrolliert beheben.
• Beobachtungen, Ursache, Korrektur und Kontrollprüfung in einer nachvollziehbaren Störungsnotiz festhalten.

Praxisübungen

1. Projekt und freigegebene Infrastrukturkonfiguration prüfen, einen Shoot definieren und seine Bereitstellung bis zur Betriebsbereitschaft verfolgen.
2. Mit einem geeigneten Clusterzugang eine Beispielanwendung ausrollen und Erreichbarkeit sowie persistente Daten kontrollieren.
3. Eine Worker-Anpassung und einen vorbereiteten Versionswechsel durchführen; Prüfungen vor und nach der Änderung vergleichen.
4. Eine bereitgestellte Störung anhand von Conditions, Events und Protokollen eingrenzen und nach der Korrektur die vereinbarten Funktionsprüfungen wiederholen.

Schulungsumgebung

Der Kunde stellt eine vorbereitete Gardener-Landschaft mit Dashboard, geeigneter Provider-Anbindung, getrennten Übungsprojekten und ausreichend Kapazität für mehrere Shoot-Cluster. Versionen, Kontingente und benötigte Berechtigungen werden vorab abgestimmt.