Seminar Flatcar Container Linux – Terraform und Infrastructure as Code

Flatcar passt besonders gut zu Infrastructure as Code, weil Knoten aus Images und deklarativen Erststartdaten erzeugt und bei Änderungen ersetzt werden. Das Seminar verbindet Terraform mit Butane und Ignition, behandelt Module, State, Geheimnisse, Cloud- und libvirt-Provider, Testpipelines, Drift und kontrollierte Replacement-Strategien.

Lernziele

• Ein IaC-Zielbild für austauschbare Flatcar-Knoten entwerfen
• Butane- und Ignition-Erzeugung in Terraform-Workflows integrieren
• Wiederverwendbare Module für Cloud- und Virtualisierungsplattformen entwickeln
• State, Geheimnisse, Abhängigkeiten und Ersatzoperationen sicher beherrschen
• Plan-, Test-, Freigabe- und Rollbackprozesse automatisieren

Inhaltsübersicht

1. IaC-Architektur für unveränderliche Knoten
2. Provider, Images und Eingaben
3. Butane-Ignition-Pipeline
4. Wiederverwendbare Module
5. State, Locking und Geheimnisse
6. Plan, Apply und Replacement
7. Drift und Importgrenzen
8. CI, Tests und Rollback

Kapitel 1: IaC-Architektur für unveränderliche Knoten

Inhaltsverzeichnis des Kapitels: Image und Konfiguration; Ersatz statt Änderung; State-Grenzen; Abhängigkeiten.

1. Schritt 1: Eingaben, Zustandsgrenzen und gewünschtes Ergebnis für Image und Konfiguration modellieren.
2. Schritt 2: Ersatz statt Änderung als wiederverwendbaren, versionierten Automatisierungsbaustein implementieren.
3. Schritt 3: State-Grenzen mit Plan-, Syntax- und Integrationstests gegen eine isolierte Umgebung prüfen.
4. Schritt 4: Drift, Fehler und Rücknahme im Bereich Abhängigkeiten automatisiert erkennen und dokumentieren.

Praxisübung: Ein Zielbild wird erstellt, das Infrastruktur, Provisionierungsquelle und laufende Anwendungsdaten sauber trennt.

Kapitel 2: Provider, Images und Eingaben

Inhaltsverzeichnis des Kapitels: Cloud- oder libvirt-Provider; Image-Datenquelle; Variablen; Ausgaben.

1. Schritt 1: Eingaben, Zustandsgrenzen und gewünschtes Ergebnis für Cloud- oder libvirt-Provider modellieren.
2. Schritt 2: Image-Datenquelle als wiederverwendbaren, versionierten Automatisierungsbaustein implementieren.
3. Schritt 3: Variablen mit Plan-, Syntax- und Integrationstests gegen eine isolierte Umgebung prüfen.
4. Schritt 4: Drift, Fehler und Rücknahme im Bereich Ausgaben automatisiert erkennen und dokumentieren.

Praxisübung: Ein Flatcar-Image wird dynamisch ausgewählt und eine minimale, parametrisierte Instanzdefinition aufgebaut.

Kapitel 3: Butane-Ignition-Pipeline

Inhaltsverzeichnis des Kapitels: Template-Daten; Butane-Validierung; Ignition-Artefakt; Übergabe als User Data.

1. Schritt 1: Eingaben, Zustandsgrenzen und gewünschtes Ergebnis für Template-Daten modellieren.
2. Schritt 2: Butane-Validierung als wiederverwendbaren, versionierten Automatisierungsbaustein implementieren.
3. Schritt 3: Ignition-Artefakt mit Plan-, Syntax- und Integrationstests gegen eine isolierte Umgebung prüfen.
4. Schritt 4: Drift, Fehler und Rücknahme im Bereich Übergabe als User Data automatisiert erkennen und dokumentieren.

Praxisübung: Terraform erzeugt aus versionierter Butane-Quelle ein geprüftes Ignition-Artefakt und übergibt es ohne manuelle Nacharbeit an den Knoten.

Kapitel 4: Wiederverwendbare Module

Inhaltsverzeichnis des Kapitels: Modulschnittstelle; Netzwerk und Storage; Knotenrollen; Versionierung.

1. Schritt 1: Eingaben, Zustandsgrenzen und gewünschtes Ergebnis für Modulschnittstelle modellieren.
2. Schritt 2: Netzwerk und Storage als wiederverwendbaren, versionierten Automatisierungsbaustein implementieren.
3. Schritt 3: Knotenrollen 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 Modul für Control-Plane- oder Worker-Knoten wird mit klaren Eingaben, Ausgaben und plattformspezifischen Adaptern entwickelt.

Kapitel 5: State, Locking und Geheimnisse

Inhaltsverzeichnis des Kapitels: Remote State; State Lock; sensible Werte; Rollentrennung.

1. Schritt 1: Schutzbedarf, Bedrohungen und zulässige Vertrauensgrenzen für Remote State bestimmen.
2. Schritt 2: State Lock nach dem Prinzip minimaler Rechte konfigurieren und versionieren.
3. Schritt 3: Die Wirksamkeit der Kontrolle für sensible Werte mit erlaubten und unerlaubten Testfällen prüfen.
4. Schritt 4: Nachweise, Ausnahmen und Wiederherstellungsweg für Rollentrennung dokumentieren.

Praxisübung: Ein abgesicherter State-Workflow wird eingerichtet und auf unbeabsichtigte Speicherung von Geheimnissen geprüft.

Kapitel 6: Plan, Apply und Replacement

Inhaltsverzeichnis des Kapitels: Ausführungsplan; create_before_destroy; Abhängigkeiten; Gesundheitsprüfung.

1. Schritt 1: Sollzustand und Prüfkriterien für Ausführungsplan festlegen.
2. Schritt 2: Den aktuellen Zustand von create_before_destroy mit geeigneten Systemwerkzeugen erfassen.
3. Schritt 3: Abhängigkeiten kontrolliert durchführen und technische Auswirkungen währenddessen beobachten.
4. Schritt 4: Abweichungen im Bereich Gesundheitsprüfung behandeln und den Ablauf als Runbook festhalten.

Praxisübung: Eine Änderung erzwingt kontrolliert den Ersatz eines Knotens, ohne persistente Daten oder verfügbare Kapazität unbemerkt zu verlieren.

Kapitel 7: Drift und Importgrenzen

Inhaltsverzeichnis des Kapitels: manuelle Änderungen; refresh; Import; Sollzustand wiederherstellen.

1. Schritt 1: Das Fehlerbild im Bereich manuelle Änderungen reproduzieren und eine unveränderte Zeitlinie sichern.
2. Schritt 2: Logs, Statusdaten und Abhängigkeiten zu refresh erfassen und gegeneinander abgleichen.
3. Schritt 3: Die Ursache durch gezielte Prüfungen von Import eingrenzen und die kleinste wirksame Korrektur anwenden.
4. Schritt 4: Wiederherstellung, Nachkontrolle und Prävention für Sollzustand wiederherstellen in einem Runbook festhalten.

Praxisübung: Eine absichtliche Abweichung wird erkannt und durch reproduzierbare Neuerstellung statt durch dauerhafte Handkorrektur beseitigt.

Kapitel 8: CI, Tests und Rollback

Inhaltsverzeichnis des Kapitels: Format und Validate; Planprüfung; QEMU- oder Plattformtest; Freigabe und Rückfall.

1. Schritt 1: Eingaben, Zustandsgrenzen und gewünschtes Ergebnis für Format und Validate modellieren.
2. Schritt 2: Planprüfung als wiederverwendbaren, versionierten Automatisierungsbaustein implementieren.
3. Schritt 3: QEMU- oder Plattformtest mit Plan-, Syntax- und Integrationstests gegen eine isolierte Umgebung prüfen.
4. Schritt 4: Drift, Fehler und Rücknahme im Bereich Freigabe und Rückfall automatisiert erkennen und dokumentieren.

Praxisübung: Eine Pipeline prüft Terraform und Butane, startet einen Testknoten und gibt Änderungen nur nach erfolgreichen Funktionsprüfungen frei.

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.