Seminar Fedora CoreOS – Kubernetes-Knoten und Clusterplattformen

Das viertägige Fachseminar behandelt Fedora CoreOS als automatisiert bereitgestellten Knoten für Kubernetes- und vergleichbare Clusterplattformen. Der Schwerpunkt liegt auf Hostvorbereitung, reproduzierbarem Bootstrap, Clusterbeitritt, Netzwerk, Storage, Sicherheit und koordiniertem Lifecycle.

Der Seminaraufbau verbindet nachvollziehbare technische Grundlagen mit durchgängigen Übungen. Jede Konfiguration wird geplant, umgesetzt, geprüft und in ein wiederverwendbares Betriebsschema überführt.

Inhaltsübersicht

1. Eignung, Supportmodell und Clusterarchitektur
2. Knotenimage und Ignition-Basis
3. Containerlaufzeit und Hostvoraussetzungen
4. Reproduzierbarer Bootstrap und Clusterbeitritt
5. Clusternetzwerk und Namensauflösung
6. Persistenter Storage und Knotenzustand
7. Sicherheit und Vertrauensstellung
8. Drain, Update, Rollback und Recovery

Lernziele

• Eignung, Supportmodell und Clusterarchitektur strukturiert planen, konfigurieren und anhand technischer Prüfkriterien bewerten
• Knotenimage und Ignition-Basis strukturiert planen, konfigurieren und anhand technischer Prüfkriterien bewerten
• Containerlaufzeit und Hostvoraussetzungen strukturiert planen, konfigurieren und anhand technischer Prüfkriterien bewerten
• Reproduzierbarer Bootstrap und Clusterbeitritt strukturiert planen, konfigurieren und anhand technischer Prüfkriterien bewerten
• Clusternetzwerk und Namensauflösung strukturiert planen, konfigurieren und anhand technischer Prüfkriterien bewerten
• Persistenter Storage und Knotenzustand strukturiert planen, konfigurieren und anhand technischer Prüfkriterien bewerten
• Konfigurationsentscheidungen dokumentieren und in reproduzierbare Betriebsabläufe überführen

Seminarinhalte

1. Eignung, Supportmodell und Clusterarchitektur

Der Themenblock ordnet Eignung, Supportmodell und Clusterarchitektur in den Fedora-CoreOS-Betrieb ein und führt von der Ausgangsanalyse bis zur überprüfbaren Zielkonfiguration.

1. Schritt 1: Anforderungen der gewählten Kubernetes-Distribution erfassen.
2. Schritt 2: notwendige Hostkomponenten und Erweiterungen identifizieren.
3. Schritt 3: Verantwortungsgrenze zwischen Betriebssystem und Orchestrator festlegen.
4. Schritt 4: Knotenrollen, Verfügbarkeit und Ersatzstrategie entwerfen.

2. Knotenimage und Ignition-Basis

Der Themenblock ordnet Knotenimage und Ignition-Basis in den Fedora-CoreOS-Betrieb ein und führt von der Ausgangsanalyse bis zur überprüfbaren Zielkonfiguration.

1. Schritt 1: passendes Fedora-CoreOS-Image und Stream festlegen.
2. Schritt 2: Benutzer, SSH, Zertifikate und Basisdateien definieren.
3. Schritt 3: systemd-Units für Bootstrap und Vorbedingungen erstellen.
4. Schritt 4: Konfiguration validieren und in einer Test-VM abnehmen.

3. Containerlaufzeit und Hostvoraussetzungen

Der Themenblock ordnet Containerlaufzeit und Hostvoraussetzungen in den Fedora-CoreOS-Betrieb ein und führt von der Ausgangsanalyse bis zur überprüfbaren Zielkonfiguration.

1. Schritt 1: von der Distribution benötigte Laufzeit und Konfiguration bestimmen.
2. Schritt 2: Kernelargumente, Module und sysctl-Anforderungen kontrollieren.
3. Schritt 3: Verzeichnis-, Mount- und Ressourcenanforderungen umsetzen.
4. Schritt 4: Hostzustand vor dem Clusterbeitritt automatisiert prüfen.

4. Reproduzierbarer Bootstrap und Clusterbeitritt

Der Themenblock ordnet Reproduzierbarer Bootstrap und Clusterbeitritt in den Fedora-CoreOS-Betrieb ein und führt von der Ausgangsanalyse bis zur überprüfbaren Zielkonfiguration.

1. Schritt 1: Token-, Zertifikats- und Discovery-Verfahren sicher planen.
2. Schritt 2: kurzlebige Bootstrapdaten kontrolliert bereitstellen.
3. Schritt 3: Beitritt als idempotenten Dienst ausführen.
4. Schritt 4: erfolgreiche Registrierung, Labels und Taints prüfen.

5. Clusternetzwerk und Namensauflösung

Der Themenblock ordnet Clusternetzwerk und Namensauflösung in den Fedora-CoreOS-Betrieb ein und führt von der Ausgangsanalyse bis zur überprüfbaren Zielkonfiguration.

1. Schritt 1: Host-, Pod- und Service-Netze konfliktfrei planen.
2. Schritt 2: MTU, Routing, Firewall und CNI-Anforderungen abstimmen.
3. Schritt 3: DNS- und Zeitabhängigkeiten absichern.
4. Schritt 4: Netzwerkfehler zwischen Host und Cluster systematisch diagnostizieren.

6. Persistenter Storage und Knotenzustand

Der Themenblock ordnet Persistenter Storage und Knotenzustand in den Fedora-CoreOS-Betrieb ein und führt von der Ausgangsanalyse bis zur überprüfbaren Zielkonfiguration.

1. Schritt 1: lokale und netzgebundene Storageanforderungen unterscheiden.
2. Schritt 2: Knotenpfade und Mounts unter /var vorbereiten.
3. Schritt 3: CSI- und Berechtigungsanforderungen validieren.
4. Schritt 4: Daten- und Knotenverlustszenarien mit Ersatzverfahren testen.

7. Sicherheit und Vertrauensstellung

Der Themenblock ordnet Sicherheit und Vertrauensstellung in den Fedora-CoreOS-Betrieb ein und führt von der Ausgangsanalyse bis zur überprüfbaren Zielkonfiguration.

1. Schritt 1: SSH- und Administratorzugriffe minimieren.
2. Schritt 2: Zertifikate, Bootstrapgeheimnisse und Registry-Zugänge schützen.
3. Schritt 3: SELinux- und Dateikontexte für Laufzeit und Plugins prüfen.
4. Schritt 4: Images, Knotenidentität und Updatequellen verifizieren.

8. Drain, Update, Rollback und Recovery

Der Themenblock ordnet Drain, Update, Rollback und Recovery in den Fedora-CoreOS-Betrieb ein und führt von der Ausgangsanalyse bis zur überprüfbaren Zielkonfiguration.

1. Schritt 1: PodDisruptionBudgets und Kapazitätsreserve bewerten.
2. Schritt 2: Knoten vor Neustart cordonen und drainen.
3. Schritt 3: Zincati oder externen Lifecycle mit Clusterzustand koordinieren.
4. Schritt 4: Rollback, Uncordon und vollständigen Knotenersatz erproben.

Praxisübungen

• Provisionierung eines reproduzierbaren Testknotens mit vorbereiteten Clusterparametern
• Automatisierter Clusterbeitritt mit anschließender Zustandsprüfung
• Analyse eines CNI- oder MTU-bedingten Netzwerkfehlers
• Koordinierter Drain-, Update- und Wiederaufnahmeprozess
• Ersatz eines fehlerhaften Knotens aus dem unveränderten Quellstand

Zielgruppe

Kubernetes-Administration, Plattformengineering, DevOps, Site Reliability Engineering und Linux-Teams für selbst betriebene Clusterplattformen

Voraussetzungen

Sichere Linux-, Netzwerk-, Container- und systemd-Kenntnisse sowie praktische Kubernetes-Grundkenntnisse zu Knoten, Pods, Services und Storage

Arbeitsweise

Vortrag, Systemdemonstrationen und angeleitete Übungen wechseln sich ab. Konfigurationsdateien werden versionierbar aufgebaut, mit Werkzeugen validiert und in kontrollierten Testsystemen ausgeführt. Fehlerbilder werden bewusst erzeugt und mit definierten Diagnose- und Rückfallverfahren bearbeitet.