Seminar Flatcar Container Linux – Bare Metal, PXE und Virtualisierung

Flatcar kann von ISO, lokalem Datenträger, PXE oder iPXE sowie auf zahlreichen Virtualisierungsplattformen betrieben werden. Das Seminar zeigt, wie Images, Firmware, Netzwerk, Ignition-Transport und persistente Datenträger so kombiniert werden, dass identische Knoten reproduzierbar bereitgestellt und ersetzt werden können.

Lernziele

• Geeignete Boot- und Installationsverfahren für unterschiedliche Plattformen auswählen
• ISO-, Datenträger-, PXE- und iPXE-Bereitstellungen sicher durchführen
• QEMU, libvirt, Proxmox, VMware, Hyper-V und OpenStack methodisch einordnen
• Ignition, Netzwerk und Storage plattformgerecht übergeben
• Wiederholbare Installations-, Update- und Recovery-Verfahren etablieren

Inhaltsübersicht

1. Plattform- und Bootplanung
2. Start per ISO und Installation auf Datenträger
3. PXE- und iPXE-Bereitstellung
4. QEMU und libvirt als Test- und Produktionsplattform
5. Proxmox, VMware und Hyper-V
6. OpenStack und KubeVirt
7. Updates, Recovery und Ersatzknoten

Kapitel 1: Plattform- und Bootplanung

Inhaltsverzeichnis des Kapitels: Architektur und Firmware; Imagevarianten; Netzwerkpfade; Persistenzanforderungen.

1. Schritt 1: Ausgangslage, Zielzustand und Abhängigkeiten für Architektur und Firmware erfassen.
2. Schritt 2: Imagevarianten anhand fachlicher, technischer und betrieblicher Kriterien strukturieren.
3. Schritt 3: Netzwerkpfade mit messbaren Prüfkriterien und klaren Verantwortlichkeiten bewerten.
4. Schritt 4: Entscheidungen zu Persistenzanforderungen in einer nachvollziehbaren Architektur- oder Betriebsmatrix dokumentieren.

Praxisübung: Für drei Zielplattformen werden Bootweg, Image, Ignition-Transport, Storage und Wiederanlauf in einer Bereitstellungsmatrix festgelegt.

Kapitel 2: Start per ISO und Installation auf Datenträger

Inhaltsverzeichnis des Kapitels: ISO-Boot; flatcar-install; Zieldatenträger; Ignition-Übergabe.

1. Schritt 1: Konfigurationsziel und erforderliche Eingaben für ISO-Boot festlegen.
2. Schritt 2: flatcar-install in versionierten Dateien umsetzen und vor der Bereitstellung syntaktisch prüfen.
3. Schritt 3: Zieldatenträger in einer isolierten Testumgebung anwenden und mit Status-, Log- und Funktionsprüfungen verifizieren.
4. Schritt 4: Ignition-Übergabe als Änderungs- oder Fehlerfall testen und den Rücknahmeweg dokumentieren.

Praxisübung: Eine Maschine wird vom ISO gestartet, auf Disk installiert und mit einer geprüften Ignition-Konfiguration erstmalig gebootet.

Kapitel 3: PXE- und iPXE-Bereitstellung

Inhaltsverzeichnis des Kapitels: Kernel und Initramfs; Boot-Skript; HTTP- oder TFTP-Pfad; Versionierung.

1. Schritt 1: Eingaben, Zustandsgrenzen und gewünschtes Ergebnis für Kernel und Initramfs modellieren.
2. Schritt 2: Boot-Skript als wiederverwendbaren, versionierten Automatisierungsbaustein implementieren.
3. Schritt 3: HTTP- oder TFTP-Pfad mit Plan-, Syntax- und Integrationstests gegen eine isolierte Umgebung prüfen.
4. Schritt 4: Drift, Fehler und Rücknahme im Bereich Versionierung automatisiert erkennen und dokumentieren.

Praxisübung: Ein iPXE-Ablauf wird erstellt, der versionierte Boot-Artefakte und eine maschinenspezifische Konfiguration kontrolliert lädt.

Kapitel 4: QEMU und libvirt als Test- und Produktionsplattform

Inhaltsverzeichnis des Kapitels: QEMU-Startskript; libvirt-Domäne; serielle Konsole; Cloud-Init-Metadatenersatz.

1. Schritt 1: Konfigurationsziel und erforderliche Eingaben für QEMU-Startskript festlegen.
2. Schritt 2: libvirt-Domäne in versionierten Dateien umsetzen und vor der Bereitstellung syntaktisch prüfen.
3. Schritt 3: serielle Konsole in einer isolierten Testumgebung anwenden und mit Status-, Log- und Funktionsprüfungen verifizieren.
4. Schritt 4: Cloud-Init-Metadatenersatz als Änderungs- oder Fehlerfall testen und den Rücknahmeweg dokumentieren.

Praxisübung: Ein lokaler Flatcar-Knoten wird mit QEMU und anschließend deklarativ mit libvirt bereitgestellt und über die Konsole geprüft.

Kapitel 5: Proxmox, VMware und Hyper-V

Inhaltsverzeichnis des Kapitels: Imageimport; Guest Tools; Netzwerkadapter; Lifecycle-Aktionen.

1. Schritt 1: Konfigurationsziel und erforderliche Eingaben für Imageimport festlegen.
2. Schritt 2: Guest Tools in versionierten Dateien umsetzen und vor der Bereitstellung syntaktisch prüfen.
3. Schritt 3: Netzwerkadapter in einer isolierten Testumgebung anwenden und mit Status-, Log- und Funktionsprüfungen verifizieren.
4. Schritt 4: Lifecycle-Aktionen als Änderungs- oder Fehlerfall testen und den Rücknahmeweg dokumentieren.

Praxisübung: Eine standardisierte VM-Vorlage wird entworfen und hinsichtlich Ignition-Transport, Gastagent, Netzwerknamen und Austauschbarkeit getestet.

Kapitel 6: OpenStack und KubeVirt

Inhaltsverzeichnis des Kapitels: Imagekatalog; Metadatenservice; Flavor und Disk; VM-Netzwerk.

1. Schritt 1: Eingaben, Zustandsgrenzen und gewünschtes Ergebnis für Imagekatalog modellieren.
2. Schritt 2: Metadatenservice als wiederverwendbaren, versionierten Automatisierungsbaustein implementieren.
3. Schritt 3: Flavor und Disk mit Plan-, Syntax- und Integrationstests gegen eine isolierte Umgebung prüfen.
4. Schritt 4: Drift, Fehler und Rücknahme im Bereich VM-Netzwerk automatisiert erkennen und dokumentieren.

Praxisübung: Eine Cloud- oder KubeVirt-Instanz wird aus einem versionierten Image und einer maschinenspezifischen Ignition-Datei erzeugt.

Kapitel 7: Updates, Recovery und Ersatzknoten

Inhaltsverzeichnis des Kapitels: A/B-Update; Konsolenzugang; Neuinstallation; Datenwiederanbindung.

1. Schritt 1: Das Fehlerbild im Bereich A/B-Update reproduzieren und eine unveränderte Zeitlinie sichern.
2. Schritt 2: Logs, Statusdaten und Abhängigkeiten zu Konsolenzugang erfassen und gegeneinander abgleichen.
3. Schritt 3: Die Ursache durch gezielte Prüfungen von Neuinstallation eingrenzen und die kleinste wirksame Korrektur anwenden.
4. Schritt 4: Wiederherstellung, Nachkontrolle und Prävention für Datenwiederanbindung in einem Runbook festhalten.

Praxisübung: Ein nicht mehr startender Knoten wird über Konsole diagnostiziert und durch einen neu installierten Ersatz mit wiederangebundenen Daten ersetzt.

Methodik und Arbeitsumgebung

Inhaltsverzeichnis des Kapitels: Lernform; Laboraufbau; Validierung; Fehlerfälle und Rücknahme.

Vortrag, technische Einordnung, Live-Demonstrationen und geführte Übungen wechseln sich ab. Jede Konfiguration wird in einer isolierten Laborumgebung erstellt, versioniert, geprüft, angewendet und anhand von Status-, Log- und Funktionskontrollen abgenommen. Fehlerfälle und Rücknahmewege sind Bestandteil der Übungen.