Seminar StackHPC Private Cloud – Architektur und Grundlagen

Das Seminar ordnet die Komponenten einer StackHPC Private Cloud in ein konsistentes Gesamtbild ein und erläutert deren technische Aufgaben und Abhängigkeiten.

Ziel ist die Fähigkeit, Anforderungen in eine tragfähige Zielarchitektur zu übersetzen und zentrale Designentscheidungen für Compute, Netzwerk, Storage und Betrieb nachvollziehbar zu treffen.

Inhaltsübersicht

1. Private-Cloud-Zielbild
2. OpenStack-Dienstmodell
3. StackHPC-Werkzeugkette
4. Control-Plane-Design
5. Compute- und Beschleunigerdesign
6. Netzwerk- und Storage-Architektur
7. Betriebs- und Lifecycle-Architektur
8. Praxislabor und betriebliche Einordnung

Zielsetzung

Ziel ist die Fähigkeit, Anforderungen in eine tragfähige Zielarchitektur zu übersetzen und zentrale Designentscheidungen für Compute, Netzwerk, Storage und Betrieb nachvollziehbar zu treffen. Die Arbeitsweise verbindet fachliche Einordnung, Demonstrationen und unmittelbar nachvollziehbare Übungen an einer praxisnahen Umgebung.

Zielgruppe

Cloud-Architekten, Administratoren, technische Projektleitungen, Presales-Teams und erfahrene Systemingenieure.

Voraussetzungen

Sichere Grundlagen in Linux, Virtualisierung, IP-Netzwerken und verteilten Systemen.

Seminarinhalte

Modul 1: Private-Cloud-Zielbild

1. Schritt 1: Geschäftliche und technische Anforderungen getrennt erfassen.
2. Schritt 2: Workloads, Schutzbedarfe und Betriebsgrenzen klassifizieren.
3. Schritt 3: Architekturziele und messbare Qualitätsmerkmale formulieren.

Modul 2: OpenStack-Dienstmodell

1. Schritt 1: Identität, Images, Compute, Netzwerk und Block Storage zuordnen.
2. Schritt 2: API-Aufrufe und interne Dienstkommunikation verfolgen.
3. Schritt 3: Abhängigkeiten und typische Fehlerdomänen markieren.

Modul 3: StackHPC-Werkzeugkette

1. Schritt 1: Rollen von Kayobe, Kolla-Ansible und ergänzenden Werkzeugen einordnen.
2. Schritt 2: Konfigurationsschichten und Repositories unterscheiden.
3. Schritt 3: Automatisierungsgrenzen und Verantwortlichkeiten festlegen.

Modul 4: Control-Plane-Design

1. Schritt 1: Controller-, Datenbank- und Messaging-Funktionen dimensionieren.
2. Schritt 2: Hochverfügbarkeitsmechanismen und Quorum-Anforderungen bewerten.
3. Schritt 3: Management- und API-Zugriffe absichern.

Modul 5: Compute- und Beschleunigerdesign

1. Schritt 1: Compute-Klassen und Ressourcenprofile definieren.
2. Schritt 2: NUMA, Huge Pages, CPU-Pinning und Beschleunigerbedarf berücksichtigen.
3. Schritt 3: Platzierung und Überbuchung an Workload-Ziele anpassen.

Modul 6: Netzwerk- und Storage-Architektur

1. Schritt 1: Netzwerkebenen, Provider-Netze und Overlay-Verkehr planen.
2. Schritt 2: Block-, Objekt- und Image-Datenpfade unterscheiden.
3. Schritt 3: Bandbreite, Redundanz und Fehlerdomänen abstimmen.

Modul 7: Betriebs- und Lifecycle-Architektur

1. Schritt 1: Monitoring, Logging, Backups und Secrets als Plattformbestandteile planen.
2. Schritt 2: Release- und Änderungsprozesse in das Design integrieren.
3. Schritt 3: Architekturentscheidungen in überprüfbare Standards überführen.

Praxislabor

1. Aufgabe 1: Erstellung eines logischen Architekturdiagramms.
2. Aufgabe 2: Bewertung zweier alternativer Control-Plane-Topologien.
3. Aufgabe 3: Ableitung einer Entscheidungsdokumentation für ein Beispielprojekt.

Praxisnutzen

Nach Abschluss können die behandelten Verfahren für Private-Cloud-Zielbild, OpenStack-Dienstmodell, StackHPC-Werkzeugkette, Control-Plane-Design strukturiert geplant, ausgeführt, geprüft und dokumentiert werden. Technische Entscheidungen lassen sich anhand definierter Anforderungen, Messwerte und kontrollierter Arbeitsschritte begründen.