Seminar Spring Boot – Docker, Buildpacks und Kubernetes

Inhaltsverzeichnis

• Seminarprofil
• Lernziele
• Schwerpunkte
• Praxisübungen
• Zielgruppe und Vorkenntnisse

Seminarprofil

Die Ausführung als Container verändert nicht nur die Verpackung, sondern auch Konfiguration, Startverhalten, Diagnose und Lebenszyklus einer Anwendung. Dieses Seminar behandelt den vollständigen Weg von der ausführbaren Spring-Boot-Anwendung bis zur kontrollierten Bereitstellung auf Kubernetes.

Verglichen werden klassische Dockerfiles und Cloud Native Buildpacks. Der Praxisteil berücksichtigt unveränderliche Images, externe Konfiguration, Secrets, Health Probes, Ressourcenlimits, Rolling Updates und die Diagnose typischer Start- und Laufzeitprobleme.

Lernziele

• Spring-Boot-Anwendungen reproduzierbar als Container Image bauen
• Dockerfiles und Cloud Native Buildpacks sachgerecht vergleichen und einsetzen
• Lokale Abhängigkeiten mit Docker Compose bereitstellen
• Kubernetes-Objekte für Deployment, Service, Konfiguration und Secrets erstellen
• Liveness, Readiness, Startup Probes und Graceful Shutdown abstimmen
• Ressourcen, Skalierung, Rollouts und Diagnose für Java-Workloads konfigurieren

Schwerpunkte

Containergerechte Anwendungen

• Unveränderliche Artefakte, externe Zustände und Twelve-Factor-Grundsätze
• JVM-Verhalten in Containern und reproduzierbare Builds
• Layering ausführbarer Archive und Build-Caching

Docker Images

• Mehrstufige Dockerfiles, schlanke Laufzeitimages und Nicht-Root-Betrieb
• Cloud Native Buildpacks und integrierte Image-Erzeugung
• Image-Metadaten, Tagging und nachvollziehbare Versionierung

Lokale Infrastruktur

• Docker Compose für Datenbank, Broker und Observability-Komponenten
• Service Connections und umgebungsabhängige Entwicklung
• Netzwerke, Volumes und Initialisierungsabhängigkeiten

Kubernetes-Grundobjekte

• Deployment, ReplicaSet, Pod und Service
• ConfigMaps, Secrets und Umgebungsvariablen
• Namespaces, Labels, Selektoren und Portkonzepte

Gesundheit und Lebenszyklus

• Liveness, Readiness und Startup Probes mit Actuator
• Graceful Shutdown, PreStop und kontrollierte Terminierung
• Rolling Updates, Rollback und Pod Disruption Budgets

Ressourcen und Betrieb

• CPU- und Memory-Requests, Limits und JVM-Abstimmung
• Horizontale Skalierung und zustandslose Verarbeitung
• Logs, Metriken, Ereignisse und Diagnose fehlerhafter Pods

Praxisübungen

1. Eine Spring-Boot-Anwendung als ausführbares Artefakt bauen und die Layer-Struktur untersuchen.
2. Ein gehärtetes mehrstufiges Dockerfile erstellen und das Image ohne Root-Rechte starten.
3. Dasselbe Projekt mit Cloud Native Buildpacks bauen und die Ergebnisse vergleichen.
4. Datenbank und weitere Entwicklungsdienste über Docker Compose anbinden.
5. Deployment, Service, ConfigMap und Secret für Kubernetes erstellen.
6. Actuator-Probes, Ressourcenanforderungen und Graceful Shutdown konfigurieren.
7. Ein Rolling Update durchführen, einen Fehler provozieren und den Rollback nachvollziehen.

Zielgruppe und Vorkenntnisse

Zielgruppe: Java- und Spring-Entwicklung, DevOps, Plattformengineering, Cloud-Architektur und technischer Anwendungsbetrieb.

Vorkenntnisse: Praktische Spring-Boot-Grundkenntnisse sowie Grundverständnis von Kommandozeile, Netzwerkports und Linux-Prozessen. Docker- oder Kubernetes-Vorerfahrung ist hilfreich, aber nicht erforderlich.