Seminar Vates VMS Kubernetes-Bereitstellung und Cloud-Integration

Das Seminar behandelt die reproduzierbare Bereitstellung und den Betrieb von Kubernetes-Clustern auf Vates VMS. Behandelt werden VM-Templates, Cloud-init, Xen-Orchestra-Rezepte, Netzwerkbereiche, Cloud Controller, persistente Speicheroptionen, Skalierung, Sicherheitsgrenzen und die Abgrenzung zwischen Plattform- und Cluster-Backup.

Inhaltsübersicht

1. Zielsetzung und Einsatzbereich
2. Zielgruppe und Voraussetzungen
3. Schrittweise Seminarinhalte
4. Praxislabor
5. Behandelte Betriebsszenarien

Zielsetzung

• Kubernetes-Workloads passend auf einer virtualisierten Vates-Plattform planen
• Cluster über Rezepte und vorbereitete Templates reproduzierbar bereitstellen
• Cloud Controller, Netzwerk und Storage-Integration methodisch einrichten
• Betrieb, Skalierung, Schutz und Fehleranalyse über beide Plattformebenen organisieren

Zielgruppe

Plattformteams, Kubernetes-Administration, DevOps Engineering, Cloud Engineering und Systemadministration.

Voraussetzungen

Grundkenntnisse in Kubernetes, Linux, IP-Netzen und Xen Orchestra. Eine Testumgebung mit ausreichenden Ressourcen, funktionsfähigem DNS und vorbereitetem VM-Template ist erforderlich.

Seminarinhalte

Modul 1: Zielarchitektur und Voraussetzungen

1. Schritt 1: Clusterrollen, Fehlerdomänen und Ressourcenbedarf der Nodes bestimmen
2. Schritt 2: DNS, NTP, MTU, Routing, Pod- und Service-Netze vorab planen
3. Schritt 3: Abhängigkeiten zwischen XCP-ng-Pool, VM-Netz und Kubernetes-Netz dokumentieren
4. Schritt 4: Verfügbarkeits- und Backupgrenzen zwischen Hypervisor und Cluster festlegen

Modul 2: Templates und automatisierte Node-Erstellung

1. Schritt 1: Linux-Template mit Guest Tools und Cloud-init vorbereiten
2. Schritt 2: SSH-Zugriff, Benutzer, Paketquellen und Basishärtung standardisieren
3. Schritt 3: Ressourcenprofile für Control Plane und Worker festlegen
4. Schritt 4: Templateversionen und reproduzierbare Aktualisierung organisieren

Modul 3: Bereitstellung mit Xen-Orchestra-Rezepten

1. Schritt 1: Verfügbares Kubernetes-Rezept auswählen und Parameter prüfen
2. Schritt 2: Pod- und Service-CIDR konfliktfrei festlegen
3. Schritt 3: Cluster-VMs erstellen und Initialisierung überwachen
4. Schritt 4: Clusterzustand, Nodes, Systempods und Netzwerkkomponenten validieren

Modul 4: Cloud Controller und Lebenszyklus

1. Schritt 1: Rolle des Xen Orchestra Cloud Controller Managers einordnen
2. Schritt 2: Node-Initialisierung, Labels, Taints und Löschvorgänge nachvollziehen
3. Schritt 3: Skalierung durch zusätzliche VMs kontrolliert durchführen
4. Schritt 4: Fehler bei Node-Zuordnung, API-Zugriff und Berechtigungen analysieren

Modul 5: Persistente Daten und Netzwerkintegration

1. Schritt 1: Storageklassen und verfügbare Integrationsoptionen bewerten
2. Schritt 2: Persistente Volumes gegen VM- und SR-Lebenszyklen abgrenzen
3. Schritt 3: Load-Balancer-, Ingress- und externe Netzwerkpfade planen
4. Schritt 4: Backupanforderungen für etcd, Anwendungsdaten, VMs und Storage getrennt definieren

Modul 6: Betrieb, Sicherheit und Wiederherstellung

1. Schritt 1: Patch- und Upgradeprozesse für Cluster und Plattform koordinieren
2. Schritt 2: Secrets, Servicekonten und Administrationszugriffe schützen
3. Schritt 3: Monitoringereignisse aus Kubernetes, VMs und Hosts korrelieren
4. Schritt 4: Node-, VM- und Poolausfälle testen und ein Wiederanlaufhandbuch erstellen

Praxislabor

• Erstellung eines cloud-init-fähigen Node-Templates
• Bereitstellung eines mehrknotigen Clusters über Xen Orchestra
• Skalierung um einen Worker und Prüfung des Node-Lebenszyklus
• Entwurf eines mehrstufigen Backup- und Wiederanlaufkonzepts

Behandelte Betriebsszenarien

• Entwicklungs- und Testcluster
• Produktionsnahe MicroK8s-Umgebung
• Automatisierte Clusterbereitstellung
• Kubernetes als Plattformdienst auf XCP-ng