Seminar KNIME Business Hub – Execution Contexts und Executor-Management

Dieses Seminar behandelt Planung, Aufbau und Betrieb der Ausführungsumgebungen im Business Hub. Der Fokus liegt auf gemeinsamen und dedizierten Execution Contexts, Ressourcen, Executor-Images, Erweiterungen, Laufzeitparametern, Netzwerkzugriff, Skalierung und stabiler Änderungskontrolle.

Inhaltsverzeichnis

• Einordnung und Lernziele
• Zielgruppe
• Voraussetzungen
• Seminarinhalte
• Praktische Übungen
• Methodik

Einordnung und Lernziele

Das Seminar ist auf eine nachvollziehbare, praktisch überprüfbare Arbeitsweise ausgerichtet. Die fachlichen und technischen Ziele werden vor jeder Konfiguration in prüfbare Schritte übersetzt.

• Execution Contexts nach Isolation, Teamzuständigkeit und Lastprofil modellieren
• vCores, Executor-Anzahl, Speicher und Jobgrenzen nachvollziehbar dimensionieren
• Executor-Images und Erweiterungen kontrolliert bereitstellen und pflegen
• Laufzeit-, Proxy-, Netzwerk- und Umgebungsparameter sicher konfigurieren
• Zustand, Leistung, Drift und Änderungen im Regelbetrieb beherrschen

Zielgruppe

Hub-Administratoren, Teamadministratoren, Kubernetes- und Plattformadministratoren, DevOps Engineers sowie technische KNIME-Architekten

Voraussetzungen

Gute Kenntnisse in Hub-Administration, Kubernetes-Grundlagen, Container-Images und Ressourcenplanung

Seminarinhalte

Die Module bauen aufeinander auf. Jeder Arbeitsschritt enthält einen eindeutigen Prüfpunkt und wird in Demonstrationen oder Übungen nachvollzogen.

Modul 1: Ausführungsarchitektur und Verantwortlichkeiten

1. Schritt 1: Workflow-Ausführung, Execution Service, Executor, Queue und Deployment-Bezug als Gesamtsystem modellieren.
2. Schritt 2: Hub-Administration, Teamadministration und Plattformbetrieb klar voneinander abgrenzen.
3. Schritt 3: Anforderungen an Isolation, Datenzugriff, Verfügbarkeit und Last erfassen.
4. Schritt 4: Entscheidungskriterien für gemeinsame und dedizierte Kontexte festlegen.

Modul 2: Gemeinsame und dedizierte Execution Contexts

1. Schritt 1: Teams und Workloads nach Schutzbedarf, Erweiterungsbedarf und Lastprofil gruppieren.
2. Schritt 2: Gemeinsamen Kontext nur bei kompatiblen Anforderungen und ausreichender Trennung einsetzen.
3. Schritt 3: Dedizierten Kontext für spezielle Images, Netzwege oder verlässliche Kapazität vorsehen.
4. Schritt 4: Namens-, Eigentümer- und Lebenszyklusregeln für alle Kontexte definieren.

Modul 3: Ressourcen- und Kapazitätsmodell

1. Schritt 1: CPU, Speicher, Executor-Anzahl, Parallelität und erwartete Joblaufzeit aus Messdaten ableiten.
2. Schritt 2: vCore-Zuordnung und lizenzrelevante Reservierung in die Planung einbeziehen.
3. Schritt 3: Spitzenlast, Warteschlange und Serviceklassen mit Sicherheitsreserve modellieren.
4. Schritt 4: Skalierungsindikatoren und Grenzwerte für Kapazitätsreviews festlegen.

Modul 4: Execution Context erstellen und verwalten

1. Schritt 1: Zielteam, Image, Ressourcen und grundlegende Laufzeitparameter vorbereiten.
2. Schritt 2: Kontext anlegen und initialen Start bis zum verfügbaren Executor-Zustand verfolgen.
3. Schritt 3: Zugriffsberechtigung und Nutzbarkeit durch ein repräsentatives Deployment prüfen.
4. Schritt 4: Start, Stop, Änderung und Löschung mit Auswirkungen auf Jobs dokumentieren.

Modul 5: Executor-Images und Registry

1. Schritt 1: Basisimage, KNIME-Version, Erweiterungen, Python- oder Conda-Bedarf und Betriebssystempakete inventarisieren.
2. Schritt 2: Image reproduzierbar bauen, kennzeichnen, prüfen und in einer kontrollierten Registry bereitstellen.
3. Schritt 3: Verfügbarkeit für globale oder ausgewählte Teams passend zum Betriebsmodell konfigurieren.
4. Schritt 4: Imagewechsel mit Testkontext, Kompatibilitätsprüfung und Rückfalloption durchführen.

Modul 6: Erweiterungen, Pakete und Abhängigkeiten

1. Schritt 1: Workflow-Abhängigkeiten aus verwendeten Nodes, Erweiterungen und externen Laufzeiten ableiten.
2. Schritt 2: Zulässige Erweiterungen und Paket-Repositories anhand von Sicherheits- und Supportvorgaben begrenzen.
3. Schritt 3: Conda-, Python-, R- und Systempakete versioniert und reproduzierbar bereitstellen.
4. Schritt 4: Diagnoseworkflow für tatsächlich installierte Komponenten und Umgebungen verwenden.

Modul 7: Umgebungs-, Anwendungs- und VM-Parameter

1. Schritt 1: Umgebungsvariablen, KNIME-Anwendungsargumente und JVM-Argumente nach Zweck trennen.
2. Schritt 2: Parameteränderungen auf Speicher, Proxy, Logging und Funktionsverhalten bewerten.
3. Schritt 3: Sensible Werte nicht als offene Umgebungsparameter, sondern über geeignete Secret-Mechanismen bereitstellen.
4. Schritt 4: Änderung zunächst in einem Testkontext anwenden und mit Prüfworkflows prüfen.

Modul 8: Netzwerk, Proxy und externe Systeme

1. Schritt 1: Benötigte Ziele, Ports, Zertifikatsketten und Authentisierungswege pro Workload erfassen.
2. Schritt 2: Proxy-Konfiguration und gegebenenfalls sichere Credential-Bereitstellung für Executor vorbereiten.
3. Schritt 3: URL-Erreichbarkeit, DNS, TLS und Antwortverhalten aus dem konkreten Kontext testen.
4. Schritt 4: Netzwerkfehler von Workflow-, Berechtigungs- und Dienstfehlern systematisch unterscheiden.

Modul 9: Job-Lifecycle und Betriebsgrenzen

1. Schritt 1: Aufbewahrung, Inspektierbarkeit, Timeout und Bereinigung an Betriebs- und Nachweisanforderungen ausrichten.
2. Schritt 2: Maximale Jobzahl und Context-Grenzen gegen erwartetes Wachstum prüfen.
3. Schritt 3: Langläufer, hängende Jobs und wiederholte Fehler über definierte Diagnosepfade behandeln.
4. Schritt 4: Betriebsparameter als Standard dokumentieren und Abweichungen freigabepflichtig machen.

Modul 10: Monitoring, Skalierung und Drift

1. Schritt 1: Executor-Zustand, Auslastung, Queue, Laufzeit und Fehlerquote gemeinsam überwachen.
2. Schritt 2: Skalierung erst nach Messung von Engpass, Parallelität und Ressourcenverbrauch auslösen.
3. Schritt 3: Abweichungen zwischen Deployment-Einstellungen und Kontextstandard erkennen und bewerten.
4. Schritt 4: Regelmäßige Kapazitäts- und Kompatibilitätsreviews mit Maßnahmenliste durchführen.

Praktische Übungen

Ein vollständiges Kontextmodell wird für mehrere Teams erstellt. Übungen umfassen Sizing, Erstellung eines Testkontexts, Image- und Erweiterungsprüfung, Parameteränderung, Netzwerkdiagnose, Jobanalyse und einen kontrollierten Imagewechsel.

Methodik

Vortrag, fachliche Einordnung, Live-Demonstrationen, geführte Konfiguration, Fehlerdiagnose, praktische Übungen am System und strukturierte Prüflisten werden kombiniert. Konfigurationen werden nicht nur angelegt, sondern anhand definierter Sollzustände kontrolliert.