Seminar Talos Linux – Storage, Volumes und CSI-Integration

Storagearchitektur für Talos und Kubernetes mit Systemzuständen, Volume-Typen, stabilen Disk Selectors, LUKS2 und TPM, CSI, lokaler und verteilter Topologie, Kapazität, Backup und Fehleranalyse.

Inhaltsverzeichnis

• Zielsetzung und Einsatzbereich
• Zielgruppe und Vorkenntnisse
• Seminarinhalte
• Storageebenen und Datenklassen
• Volume-Typen und Mounts
• Stabile Datenträgerauswahl
• Datenträgerverschlüsselung und Schlüsselmanagement
• CSI-Integration und Kubernetes-Persistenz
• Storage-Topologie und Architekturwahl
• Kapazität und Storage-Performance
• Storage-Backup, Restore und Fehleranalyse
• Praxisübungen
• Methodik und Zeitbedarf

Zielsetzung und Einsatzbereich

Das Seminar vermittelt einen reproduzierbaren Arbeitsablauf von der technischen Einordnung über Planung und Umsetzung bis zur belastbaren Prüfung. Entscheidungen werden anhand von Abhängigkeiten, Risiken, Freigabepunkten und Rückfallmöglichkeiten dokumentiert.

Zielgruppe und Vorkenntnisse

Teilnehmerkreis: Platform Engineering, Infrastruktur-, Netzwerk- und Storage-Administration, SRE und technische Architektur.

Voraussetzungen: Talos- und Kubernetes-Grundkenntnisse sowie Verständnis von Blockspeicher, Dateisystemen, Persistent Volumes und CSI.

Seminarinhalte

• Storageebenen und Datenklassen
• Volume-Typen und Mounts
• Stabile Datenträgerauswahl
• Datenträgerverschlüsselung und Schlüsselmanagement
• CSI-Integration und Kubernetes-Persistenz
• Storage-Topologie und Architekturwahl
• Kapazität und Storage-Performance
• Storage-Backup, Restore und Fehleranalyse

1. Storageebenen und Datenklassen

1. Talos-Systemzustand, Ephemeral Storage, Containerimages und Nutzerdaten unterscheiden.
2. Kubernetes-Persistent-Volumes und externe Datendienste in die Gesamtarchitektur einordnen.
3. Datenklassen nach Verfügbarkeit, Vertraulichkeit und Recovery-Ziel bewerten.
4. Verantwortung zwischen Node-, CSI-, Storage- und Anwendungsebene festlegen.

2. Volume-Typen und Mounts

1. Systembereiche und reservierte Partitionen korrekt berücksichtigen.
2. User-, Raw-, Existing- und External-Volumes passend zum Zweck auswählen.
3. Mountpunkte, Dateisysteme und Lebenszyklus deklarativ definieren.
4. Konflikte mit Installationsdatenträgern und vorhandenen Signaturen vermeiden.

3. Stabile Datenträgerauswahl

1. Geräte über Modell, Seriennummer, Größe, Bus oder andere stabile Merkmale selektieren.
2. Mehrdeutige Selektoren und wechselnde Gerätenamen erkennen.
3. Zuweisung bei Hardwaretausch und zusätzlichem Storage testen.
4. Abnahmeregeln für erwartete Anzahl, Größe und Zustand automatisieren.

4. Datenträgerverschlüsselung und Schlüsselmanagement

1. Schutzbedarf von Systemzustand, Ephemeral Storage und Nutzerdaten bestimmen.
2. LUKS2-Optionen und geeignete Schlüsselquellen auswählen.
3. TPM-Bindung, Wiederherstellungsschlüssel und Hardwaretausch berücksichtigen.
4. Reset, RMA und Datenträgerentsorgung in den Schlüsselprozess integrieren.

5. CSI-Integration und Kubernetes-Persistenz

1. CSI-Controller, Node-Plugin, StorageClass, PV und PVC als Datenpfad abbilden.
2. Provisioning, Attach, Mount, Expansion und Snapshot funktional prüfen.
3. Access Modes, Reclaim Policy und Volume Binding an Workloadanforderungen anpassen.
4. Berechtigungen und privilegierte CSI-Komponenten sicher begrenzen.

6. Storage-Topologie und Architekturwahl

1. Lokalen, netzwerkbasierten und verteilten Storage vergleichen.
2. Zonen- und Node-Affinität mit Scheduling und Ausfallverhalten abstimmen.
3. Single-Writer-, Multi-Writer- und Datenbankanforderungen unterscheiden.
4. Abhängigkeit von externen Storage-Control-Planes bewerten.

7. Kapazität und Storage-Performance

1. IOPS, Durchsatz, Latenz, Queue-Tiefe und freie Kapazität messen.
2. Node-, Netzwerk- und Workload-Sättigung voneinander trennen.
3. Expansion, Quoten und Warnschwellen für frühzeitige Reaktion definieren.
4. Normal- und Degradationszustand anhand desselben Lastprofils vergleichen.

8. Storage-Backup, Restore und Fehleranalyse

1. etcd-Sicherung von PV-Datensicherung klar abgrenzen.
2. CSI-Snapshot, Replikation und applikationskonsistente Verfahren auswählen.
3. Disk-, Mount-, Attach- und Kapazitätsfehler schrittweise diagnostizieren.
4. Restore und Knoten- oder Datenträgerersatz mit Integritätsprüfung testen.

Praxisübungen

1. User Volume mit stabilem Disk Selector erstellen
2. Verschlüsseltes Volume konfigurieren
3. CSI-Treiber einbinden
4. Persistent Volume bereitstellen, erweitern und sichern
5. Storageprofil messen
6. Mount- oder Attach-Fehler diagnostizieren

Methodik und Zeitbedarf

Die Inhalte werden als fachlich strukturierter Vortrag, geführte Demonstration und schrittweise praktische Übung vermittelt. Jede Arbeitsphase endet mit technischen Prüfpunkten, dokumentierten Sollwerten und einer kontrollierten Fehler- oder Rückfallsituation.

Drei Tage sind notwendig, weil Talos-Volumes, Verschlüsselung, CSI, Topologie, Performance und Recovery in mehreren Datenpfaden getestet werden.