Seminar OSISM – Kubernetes as a Service mit Cluster API und Gardener

Inhaltsverzeichnis

• Seminarbeschreibung
• Lernziele
• Seminarinhalte
• Praxisübungen
• Zielgruppe
• Voraussetzungen
• Methodik

Seminarbeschreibung

Das Seminar behandelt den Aufbau eines standardisierten Kubernetes-as-a-Service-Angebots auf einer OSISM-basierten Infrastruktur. Cluster API und Gardener werden als deklarative Lebenszykluswerkzeuge eingeordnet und in ein Betriebsmodell für wiederholbare Mandantencluster überführt.

Von der Angebotsdefinition über Management- und Workload-Cluster bis zu Skalierung, Upgrade und Stilllegung entsteht eine durchgängige Servicekette. Dabei werden Infrastrukturabhängigkeiten, Identitäten, Quotas, Telemetrie und Verantwortungsgrenzen konsequent berücksichtigt.

Lernziele

• Architektur, Abhängigkeiten und Betriebsziele im Themenfeld „Service- und Plattformarchitektur“ fachlich einordnen.
• Aufgaben im Bereich „Managementcluster vorbereiten“ mit klaren Vorbedingungen und Prüfpunkten vorbereiten.
• Konfiguration und Umsetzung im Bereich „Cluster API Grundlagen“ nachvollziehbar und reproduzierbar durchführen.
• Betriebszustände im Bereich „Cluster API Lifecycle“ mit geeigneten technischen Prüfungen bewerten.
• Typische Fehlerbilder im Themenfeld „Gardener Betriebsmodell“ systematisch eingrenzen und sicher bearbeiten.
• Änderungen, Nachweise und wiederholbare Verfahren für „Netzwerk, Storage und Identity“ dokumentieren.

Seminarinhalte

Modul 1: Service- und Plattformarchitektur

1. Ausgangslage, Ziel und Abhängigkeiten für Service- und Plattformarchitektur erfassen; dabei Zielgruppen, Clusterprofile und Servicegrenzen definieren.
2. Management-, Seed- und Workload-Ebenen voneinander abgrenzen; erforderliche Parameter, Verantwortlichkeiten und Prüfkriterien in einer Arbeitscheckliste festhalten.
3. Abhängigkeiten zu OpenStack, Netzwerk, Storage und Identity erfassen; die Umsetzung in der Laborumgebung ausführen und jeden Zwischenzustand technisch prüfen.
4. Ergebnis mit Funktions-, Sicherheits- und Betriebsprüfungen bestätigen; Abweichungen, Rückfallpunkt und Wiederholungsweg dokumentieren.

Modul 2: Managementcluster vorbereiten

1. Ausgangslage, Ziel und Abhängigkeiten für Managementcluster vorbereiten erfassen; dabei Kapazität, Hochverfügbarkeit und Zugriff für die Steuerungsebene planen.
2. Kernkomponenten und Providerzugänge bereitstellen; erforderliche Parameter, Verantwortlichkeiten und Prüfkriterien in einer Arbeitscheckliste festhalten.
3. Gesundheit, Berechtigungen und Wiederherstellbarkeit verifizieren; die Umsetzung in der Laborumgebung ausführen und jeden Zwischenzustand technisch prüfen.
4. Ergebnis mit Funktions-, Sicherheits- und Betriebsprüfungen bestätigen; Abweichungen, Rückfallpunkt und Wiederholungsweg dokumentieren.

Modul 3: Cluster API Grundlagen

1. Ausgangslage, Ziel und Abhängigkeiten für Cluster API Grundlagen erfassen; dabei Cluster-, Machine- und Providerobjekte zuordnen.
2. deklarative Vorlagen für Kontroll- und Arbeitsknoten erstellen; erforderliche Parameter, Verantwortlichkeiten und Prüfkriterien in einer Arbeitscheckliste festhalten.
3. ersten Workload-Cluster bereitstellen und Zustand verfolgen; die Umsetzung in der Laborumgebung ausführen und jeden Zwischenzustand technisch prüfen.
4. Ergebnis mit Funktions-, Sicherheits- und Betriebsprüfungen bestätigen; Abweichungen, Rückfallpunkt und Wiederholungsweg dokumentieren.

Modul 4: Cluster API Lifecycle

1. Ausgangslage, Ziel und Abhängigkeiten für Cluster API Lifecycle erfassen; dabei Knoten skalieren und kontrolliert ersetzen.
2. Versionswechsel und Rolling Updates durchführen; erforderliche Parameter, Verantwortlichkeiten und Prüfkriterien in einer Arbeitscheckliste festhalten.
3. Fehlerzustände, Pausen und Rückfalloptionen bearbeiten; die Umsetzung in der Laborumgebung ausführen und jeden Zwischenzustand technisch prüfen.
4. Ergebnis mit Funktions-, Sicherheits- und Betriebsprüfungen bestätigen; Abweichungen, Rückfallpunkt und Wiederholungsweg dokumentieren.

Modul 5: Gardener Betriebsmodell

1. Ausgangslage, Ziel und Abhängigkeiten für Gardener Betriebsmodell erfassen; dabei Seed-, Shoot- und Infrastrukturbeziehungen verstehen.
2. Profile, Erweiterungen und Schutzmechanismen festlegen; erforderliche Parameter, Verantwortlichkeiten und Prüfkriterien in einer Arbeitscheckliste festhalten.
3. Mandantencluster standardisiert erzeugen und betreiben; die Umsetzung in der Laborumgebung ausführen und jeden Zwischenzustand technisch prüfen.
4. Ergebnis mit Funktions-, Sicherheits- und Betriebsprüfungen bestätigen; Abweichungen, Rückfallpunkt und Wiederholungsweg dokumentieren.

Modul 6: Netzwerk, Storage und Identity

1. Ausgangslage, Ziel und Abhängigkeiten für Netzwerk, Storage und Identity erfassen; dabei Adressräume, Load Balancer und Egress-Anforderungen planen.
2. Storageklassen und Persistenzpfade bereitstellen; erforderliche Parameter, Verantwortlichkeiten und Prüfkriterien in einer Arbeitscheckliste festhalten.
3. Benutzer-, Service- und Plattformrollen integrieren; die Umsetzung in der Laborumgebung ausführen und jeden Zwischenzustand technisch prüfen.
4. Ergebnis mit Funktions-, Sicherheits- und Betriebsprüfungen bestätigen; Abweichungen, Rückfallpunkt und Wiederholungsweg dokumentieren.

Modul 7: Observability und Servicequalität

1. Ausgangslage, Ziel und Abhängigkeiten für Observability und Servicequalität erfassen; dabei Metriken, Logs und Ereignisse für alle Ebenen erfassen.
2. SLOs und Alarmgrenzen für Clusterangebote definieren; erforderliche Parameter, Verantwortlichkeiten und Prüfkriterien in einer Arbeitscheckliste festhalten.
3. Mandantensicht und Betreiberdiagnose sauber trennen; die Umsetzung in der Laborumgebung ausführen und jeden Zwischenzustand technisch prüfen.
4. Ergebnis mit Funktions-, Sicherheits- und Betriebsprüfungen bestätigen; Abweichungen, Rückfallpunkt und Wiederholungsweg dokumentieren.

Modul 8: Stilllegung und Governance

1. Ausgangslage, Ziel und Abhängigkeiten für Stilllegung und Governance erfassen; dabei Daten- und Aufbewahrungsanforderungen vor Löschung prüfen.
2. Clusterressourcen kontrolliert entfernen; erforderliche Parameter, Verantwortlichkeiten und Prüfkriterien in einer Arbeitscheckliste festhalten.
3. Inventar, Kosten-, Audit- und Kapazitätsdaten abschließen; die Umsetzung in der Laborumgebung ausführen und jeden Zwischenzustand technisch prüfen.
4. Ergebnis mit Funktions-, Sicherheits- und Betriebsprüfungen bestätigen; Abweichungen, Rückfallpunkt und Wiederholungsweg dokumentieren.

Praxisübungen

• Planungsübung zu Service- und Plattformarchitektur mit Zielbild, Abhängigkeiten und Abnahmekriterien.
• Konfigurationsübung zu Cluster API Grundlagen einschließlich Vorprüfung und kontrollierter Umsetzung.
• Betriebsübung zu Gardener Betriebsmodell mit Statusprüfung, Messwerten und dokumentierter Entscheidung.
• Störungsszenario zu Stilllegung und Governance mit Triage, Ursachenprüfung, Wiederherstellung und Nachtest.
• Dokumentationsübung: Aus den Arbeitsschritten entsteht ein wiederverwendbares Runbook mit Verantwortlichkeiten und Rückfallpunkten.

Zielgruppe

Kubernetes-Plattformteams, Cloud- und DevOps-Engineering, SRE, Servicearchitektur und technische Produktverantwortliche.

Voraussetzungen

Gute Kubernetes-, Linux- und Netzwerkgrundkenntnisse sowie Verständnis von Cloud-Infrastruktur. Praktische OpenStack- und Automatisierungserfahrung wird empfohlen.

Methodik

Fachvortrag, moderierte Architekturarbeit, Demonstrationen und praktische Übungen am System. Jeder Arbeitsblock folgt der Reihenfolge Analyse, Vorbereitung, Umsetzung, Prüfung und Dokumentation. Konfigurationsänderungen werden vor der Ausführung kontrolliert und nach der Ausführung durch definierte Funktionsprüfungen bestätigt.