Seminar Longhorn Air-Gap-Installation und GitOps-Bereitstellung

Der Betrieb verteilter Kubernetes-Speicher in abgeschotteten Netzen verlangt eine kontrollierte Lieferkette für Images, Charts, Konfigurationen und Aktualisierungen.

Die Schulung entwickelt eine reproduzierbare Offline-Bereitstellung mit privater Registry, internen Repositories und einem GitOps-Controller. Installation, Upgrade, Rollback und Wiederanlauf werden ohne direkten Internetzugang praktisch nachgewiesen.

Inhaltsübersicht

1. Isolierte Zielumgebung planen
2. Artefakte und Images vorbereiten
3. Knoten offline vorbereiten
4. Deklarative Installation erstellen
5. GitOps-Rollout steuern
6. Backup-Ziel intern integrieren
7. Upgrade und Rollback durchführen
8. Betriebsnachweis und Wiederanlauf

Zielsetzung

Die Schulung verfolgt folgende fachliche und betriebliche Ziele:

• Eine belastbare Zielarchitektur für isolierte Kubernetes-Umgebungen entwerfen.
• Container-Images, Helm-Artefakte und Systemabhängigkeiten vollständig inventarisieren.
• Die Bereitstellung mit Fleet, Flux oder Argo CD deklarativ steuern.
• Updates und Rückfallverfahren ohne externe Abhängigkeiten organisieren.

Lernmodule und praktische Übungen

1. Isolierte Zielumgebung planen

Netzgrenzen, Vertrauenszonen und betriebliche Freigaben werden vor der technischen Umsetzung erfasst.

1. Schritt 1: Cluster, Registry, Git-Quelle und Backup-Ziel in einem Zonenmodell abbilden.
2. Schritt 2: Erlaubte Kommunikationsbeziehungen, Ports und Zertifikatsketten dokumentieren.
3. Schritt 3: Kubernetes-, Kernel-, iSCSI-, NFS- und Mount-Voraussetzungen prüfen.
4. Schritt 4: Abnahmekriterien für eine vollständig offline-fähige Installation festlegen.

2. Artefakte und Images vorbereiten

Alle benötigten Bestandteile werden kontrolliert beschafft, geprüft und in interne Systeme übertragen.

1. Schritt 1: Image- und Chart-Versionen aus einer freigegebenen Stückliste ableiten.
2. Schritt 2: Images spiegeln sowie Prüfsummen und Herkunftsinformationen erfassen.
3. Schritt 3: Helm-Charts und YAML-Manifeste in ein internes Repository übernehmen.
4. Schritt 4: Image-Pfade, Pull-Secrets und Registry-Zertifikate für das Zielnetz anpassen.

3. Knoten offline vorbereiten

Worker-Knoten werden ohne nachträgliche Internetinstallation vollständig betriebsbereit gemacht.

1. Schritt 1: Pakete für iSCSI, NFS und Diagnosewerkzeuge intern bereitstellen.
2. Schritt 2: Kernelmodule, Mount Propagation, Zeitdienst und DNS prüfen.
3. Schritt 3: Registry-Zugriff und interne Zertifikatskette von jedem Knoten testen.
4. Schritt 4: Die Umgebung mit longhornctl und ergänzenden Prüfkommandos validieren.

4. Deklarative Installation erstellen

Die Installation wird als versionierter und wiederholbarer Konfigurationssatz aufgebaut.

1. Schritt 1: Helm-Werte für Images, Standardpfade, StorageClass und Sicherheit definieren.
2. Schritt 2: Namespaces, Secrets, Default Settings und Abhängigkeiten strukturieren.
3. Schritt 3: Manifeste vor dem Rollout rendern und gegen Freigaberegeln prüfen.
4. Schritt 4: Erstinstallation ausführen und sämtliche Komponenten systematisch kontrollieren.

5. GitOps-Rollout steuern

Ein GitOps-Controller übernimmt Synchronisation, Health Checks und Drift-Erkennung.

1. Schritt 1: Repository-Struktur für Basis, Umgebungen und vertrauliche Werte festlegen.
2. Schritt 2: Fleet-, Flux- oder Argo-CD-Ressourcen für Longhorn anlegen.
3. Schritt 3: Synchronisationswellen, Wartebedingungen und Abbruchpunkte definieren.
4. Schritt 4: Konfigurationsdrift erzeugen und die kontrollierte Korrektur prüfen.

6. Backup-Ziel intern integrieren

Sekundärspeicher wird ohne offene Internetpfade sicher angebunden.

1. Schritt 1: Internes NFS- oder S3-kompatibles Backup-Ziel bereitstellen.
2. Schritt 2: Endpunkte, Zertifikate und Secrets getrennt vom Anwendungscode verwalten.
3. Schritt 3: Testbackup und vollständige Wiederherstellung durchführen.
4. Schritt 4: Aufbewahrung, Schlüsselwechsel und Ausfall des Backup-Ziels einordnen.

7. Upgrade und Rollback durchführen

Aktualisierungen werden als kontrollierte Änderung mit reproduzierbarem Rückfallpfad umgesetzt.

1. Schritt 1: Versionspfad, Kompatibilität und zusätzliche Images vorab erfassen.
2. Schritt 2: Neue Artefakte in die interne Lieferkette übernehmen und freigeben.
3. Schritt 3: Manager- und Engine-Aktualisierung schrittweise ausrollen und überwachen.
4. Schritt 4: Definierte Abbruchkriterien anwenden und den vorherigen Stand herstellen.

8. Betriebsnachweis und Wiederanlauf

Zum Abschluss entsteht ein prüfbarer Ablauf für Regelbetrieb und Störung.

1. Schritt 1: Installationsprotokoll, Versionsmatrix und Konfigurationsinventar erzeugen.
2. Schritt 2: Ausfall von Registry, Git-Quelle und einzelnen Knoten simulieren.
3. Schritt 3: Wiederanlauf anhand eines Runbooks ausführen und Zeiten erfassen.
4. Schritt 4: Offene Risiken und Freigabepunkte in eine Betriebscheckliste überführen.

Zielgruppe

Plattformadministration, DevOps, Kubernetes-Betrieb, Informationssicherheit und technische Architektur in regulierten oder abgeschotteten Umgebungen.

Voraussetzungen

Sichere Kubernetes-Grundlagen, praktische Erfahrung mit Helm und Container-Registries sowie Grundkenntnisse eines GitOps-Werkzeugs.

Methodik

Die Inhalte werden durch fachliche Einordnung, Live-Demonstrationen, angeleitete Schrittfolgen und eigenständige Laborübungen vermittelt. Jeder Themenblock endet mit einer technischen Kontrolle anhand definierter Sollzustände.