Seminar FerretDB Kubernetes und Cloud-native Deployment

Zielsetzung

Das Seminar stellt FerretDB und PostgreSQL mit DocumentDB-Erweiterung auf Kubernetes bereit. Zustandsbehaftete und zustandslose Komponenten, Services, Secrets, Persistent Volumes, Probes, Ressourcen, Netzwerkregeln und kontrollierte Rollouts werden zu einer cloud-nativen Betriebsarchitektur verbunden.

Inhaltsübersicht

1. Zielsetzung und Lernziele
2. Teilnehmerkreis und Voraussetzungen
3. Cloud-native Zielarchitektur
4. PostgreSQL-Backend bereitstellen
5. FerretDB-Deployment erstellen
6. Probes und Ressourcen
7. Netzwerk und TLS
8. Observability und Betrieb
9. Rollout, Update und Rückfall
10. Störungsszenarien
11. Praxisübungen und Methodik

Lernziele

• FerretDB- und Backend-Komponenten passend auf Kubernetes-Ressourcen abbilden
• Persistenz, Konfiguration, Secrets und Netzwerkzugriff sicher gestalten
• Readiness, Ressourcensteuerung, Monitoring und Rollouts integrieren
• Update-, Wiederanlauf- und Störungsszenarien in einer Testumgebung beherrschen

Teilnehmerkreis

Kubernetes-Administratoren, Plattformteams, Site Reliability Engineers, DevOps-Fachkräfte und Datenbankadministratoren.

Voraussetzungen

Sichere Kubernetes-Grundkenntnisse, kubectl-Praxis, YAML, Container und grundlegende PostgreSQL-Kenntnisse.

Seminarinhalte

Kapitel 1: Cloud-native Zielarchitektur

Inhaltsübersicht des Kapitels: FerretDB als skalierbaren Dienst und PostgreSQL als zustandsbehaftetes Backend trennen; Namespaces, Verantwortungsgrenzen und Abhängigkeiten festlegen; Versionskopplung, Speicherklasse und Verfügbarkeitsziel dokumentieren.

1. Schritt 1: FerretDB als skalierbaren Dienst und PostgreSQL als zustandsbehaftetes Backend trennen
2. Schritt 2: Namespaces, Verantwortungsgrenzen und Abhängigkeiten festlegen
3. Schritt 3: Versionskopplung, Speicherklasse und Verfügbarkeitsziel dokumentieren

Kapitel 2: PostgreSQL-Backend bereitstellen

Inhaltsübersicht des Kapitels: StatefulSet, Service und PersistentVolumeClaim definieren; Datenbank, Benutzer und DocumentDB-Erweiterung initialisieren; Speicher, Pod-Sicherheit und geordnete Bereitstellung prüfen.

1. Schritt 1: StatefulSet, Service und PersistentVolumeClaim definieren
2. Schritt 2: Datenbank, Benutzer und DocumentDB-Erweiterung initialisieren
3. Schritt 3: Speicher, Pod-Sicherheit und geordnete Bereitstellung prüfen

Kapitel 3: FerretDB-Deployment erstellen

Inhaltsübersicht des Kapitels: Deployment, Containerport und Service konfigurieren; PostgreSQL-Verbindungsdaten als geschütztes Secret einbinden; Versionen fest pinnen und Startabhängigkeiten robust behandeln.

1. Schritt 1: Deployment, Containerport und Service konfigurieren
2. Schritt 2: PostgreSQL-Verbindungsdaten als geschütztes Secret einbinden
3. Schritt 3: Versionen fest pinnen und Startabhängigkeiten robust behandeln

Kapitel 4: Probes und Ressourcen

Inhaltsübersicht des Kapitels: Readiness-Prüfung für FerretDB und Backendzugriff konfigurieren; CPU- und Speicheranforderungen anhand von Tests festlegen; PodDisruptionBudget und kontrollierte Wartungsfenster einplanen.

1. Schritt 1: Readiness-Prüfung für FerretDB und Backendzugriff konfigurieren
2. Schritt 2: CPU- und Speicheranforderungen anhand von Tests festlegen
3. Schritt 3: PodDisruptionBudget und kontrollierte Wartungsfenster einplanen

Kapitel 5: Netzwerk und TLS

Inhaltsübersicht des Kapitels: Services nach internen und externen Zugriffen trennen; NetworkPolicies für Client-, FerretDB- und PostgreSQL-Verkehr definieren; Zertifikate und TLS-Dateien sicher in Pods bereitstellen.

1. Schritt 1: Services nach internen und externen Zugriffen trennen
2. Schritt 2: NetworkPolicies für Client-, FerretDB- und PostgreSQL-Verkehr definieren
3. Schritt 3: Zertifikate und TLS-Dateien sicher in Pods bereitstellen

Kapitel 6: Observability und Betrieb

Inhaltsübersicht des Kapitels: Logs, Metriken, Traces und Kubernetes-Ereignisse zusammenführen; Dashboards und Alarme für Verfügbarkeit, Fehler und Backendzustand planen; Diagnosezugriff ohne dauerhafte unnötige Exposition ermöglichen.

1. Schritt 1: Logs, Metriken, Traces und Kubernetes-Ereignisse zusammenführen
2. Schritt 2: Dashboards und Alarme für Verfügbarkeit, Fehler und Backendzustand planen
3. Schritt 3: Diagnosezugriff ohne dauerhafte unnötige Exposition ermöglichen

Kapitel 7: Rollout, Update und Rückfall

Inhaltsübersicht des Kapitels: Passende Backendversion zuerst aktualisieren und Erweiterung prüfen; FerretDB-Deployment mit kontrollierter Strategie aktualisieren; Abnahmetests und Rückfallentscheidung automatisieren.

1. Schritt 1: Passende Backendversion zuerst aktualisieren und Erweiterung prüfen
2. Schritt 2: FerretDB-Deployment mit kontrollierter Strategie aktualisieren
3. Schritt 3: Abnahmetests und Rückfallentscheidung automatisieren

Kapitel 8: Störungsszenarien

Inhaltsübersicht des Kapitels: Pod-, Node- und Storage-Ausfälle reproduzierbar simulieren; Wiederanlauf und Datenpersistenz kontrollieren; Grenzen horizontaler Skalierung und Anforderungen an Hochverfügbarkeit dokumentieren.

1. Schritt 1: Pod-, Node- und Storage-Ausfälle reproduzierbar simulieren
2. Schritt 2: Wiederanlauf und Datenpersistenz kontrollieren
3. Schritt 3: Grenzen horizontaler Skalierung und Anforderungen an Hochverfügbarkeit dokumentieren

Praxisübungen

• PostgreSQL mit DocumentDB-Erweiterung und FerretDB in einem Namespace bereitstellen
• Secrets, Probes, Ressourcenanforderungen und NetworkPolicies ergänzen
• Einen kontrollierten Rollout mit Funktionstest und vorbereitetem Rückfall durchführen

Methodik

Die Teilnehmenden bauen ein vollständiges Kubernetes-Lab schrittweise auf. Nach jedem Ausbau werden Ressourcenstatus, Netzwerk, Persistenz, Clientzugriff und Fehlerverhalten geprüft.