Seminar ThingsBoard Intensivseminar – Plattform, Security und Betrieb

Das fünftägige Intensivseminar bündelt Architektur, Installation, Administration, Sicherheit und hochverfügbaren Betrieb. Plattformkomponenten, Datenbank, Queue, TLS, Benutzer- und Geräteidentitäten, Härtung, Monitoring, Microservices, Kubernetes, Performance, Backup, Upgrade, Failover und Disaster Recovery werden zu einem vollständigen Betreiberpfad verbunden.

Inhaltsverzeichnis

• Lernziele und fachliche Einordnung.
• Schrittweise Seminarinhalte.
• Praxisübungen und Laborszenarien.
• Zielgruppe und Voraussetzungen.
• Didaktik und Arbeitsweise.

Lernziele

• Eine belastbare CE- oder PE-Zielarchitektur anhand von Last, Sicherheit und Verfügbarkeit planen.
• Plattform, Datenbank, Queue, Netzwerk und TLS reproduzierbar installieren und härten.
• Administration, Rollen, Geräte-Credentials, Monitoring und Incident-Prozesse sicher betreiben.
• Microservices und Kubernetes skalierbar, beobachtbar und fehlertolerant auslegen.
• Backup, Restore, Upgrade, Failover und Disaster Recovery praktisch testen und dokumentieren.

Schrittweise Seminarinhalte

1. Architektur, Editionen und Betriebsziele

Schwerpunkt: CE, PE, Monolith, Microservices, Gerätezahl, Telemetrierate, Nutzerlast, Integrationen, SLO, RPO, RTO, Fehlerdomänen und Verantwortlichkeiten.

1. Ausgangslage, Schutzbedarf, technische Randbedingungen und Abnahmekriterien für den Themenblock „Architektur, Editionen und Betriebsziele“ erfassen.
2. Relevante Komponenten, Entitäten, Rollen, Schnittstellen und Abhängigkeiten anhand von CE, PE, Monolith, Microservices, Gerätezahl, Telemetrierate, Nutzerlast, Integrationen, SLO, RPO, RTO, Fehlerdomänen und Verantwortlichkeiten modellieren.
3. Die erforderliche Konfiguration oder Prozessfolge in einer kontrollierten Laborumgebung schrittweise umsetzen und jeden Zwischenstand protokollieren.
4. Funktion, Berechtigungen, Datenfluss, Protokollierung, Fehlerverhalten und Grenzfälle mit definierten Positiv- und Negativtests prüfen.
5. Als Arbeitsergebnis ein messbares Plattform- und Betriebszielbild dokumentieren, fachlich abnehmen und in einen wiederholbaren Betriebs- oder Entwicklungsstandard überführen.

2. System-, Netzwerk- und Datenbankvorbereitung

Schwerpunkt: Linux, CPU, Speicher, Dateisystem, DNS, NTP, Firewall, Proxy, Load Balancer, PostgreSQL, Rollen, Verschlüsselung, Sicherung und Kapazität.

1. Ausgangslage, Schutzbedarf, technische Randbedingungen und Abnahmekriterien für den Themenblock „System-, Netzwerk- und Datenbankvorbereitung“ erfassen.
2. Relevante Komponenten, Entitäten, Rollen, Schnittstellen und Abhängigkeiten anhand von Linux, CPU, Speicher, Dateisystem, DNS, NTP, Firewall, Proxy, Load Balancer, PostgreSQL, Rollen, Verschlüsselung, Sicherung und Kapazität modellieren.
3. Die erforderliche Konfiguration oder Prozessfolge in einer kontrollierten Laborumgebung schrittweise umsetzen und jeden Zwischenstand protokollieren.
4. Funktion, Berechtigungen, Datenfluss, Protokollierung, Fehlerverhalten und Grenzfälle mit definierten Positiv- und Negativtests prüfen.
5. Als Arbeitsergebnis eine gehärtete technische Plattformbasis dokumentieren, fachlich abnehmen und in einen wiederholbaren Betriebs- oder Entwicklungsstandard überführen.

3. Installation und Erstkonfiguration

Schwerpunkt: Paket oder Container, Konfigurationsdateien, Umgebungsvariablen, Datenbankschema, Queue, Dienststart, Systemadministrator, Logs und Basistest.

1. Ausgangslage, Schutzbedarf, technische Randbedingungen und Abnahmekriterien für den Themenblock „Installation und Erstkonfiguration“ erfassen.
2. Relevante Komponenten, Entitäten, Rollen, Schnittstellen und Abhängigkeiten anhand von Paket oder Container, Konfigurationsdateien, Umgebungsvariablen, Datenbankschema, Queue, Dienststart, Systemadministrator, Logs und Basistest modellieren.
3. Die erforderliche Konfiguration oder Prozessfolge in einer kontrollierten Laborumgebung schrittweise umsetzen und jeden Zwischenstand protokollieren.
4. Funktion, Berechtigungen, Datenfluss, Protokollierung, Fehlerverhalten und Grenzfälle mit definierten Positiv- und Negativtests prüfen.
5. Als Arbeitsergebnis eine funktionsfähige produktionsnahe Instanz dokumentieren, fachlich abnehmen und in einen wiederholbaren Betriebs- oder Entwicklungsstandard überführen.

4. TLS, Zertifikate und Secret-Schutz

Schwerpunkt: HTTPS, MQTT TLS, X.509, Keystores, Zertifikatsketten, Ingress, Secret Stores, Rotation, Widerruf, sichere Header und Erneuerung.

1. Ausgangslage, Schutzbedarf, technische Randbedingungen und Abnahmekriterien für den Themenblock „TLS, Zertifikate und Secret-Schutz“ erfassen.
2. Relevante Komponenten, Entitäten, Rollen, Schnittstellen und Abhängigkeiten anhand von HTTPS, MQTT TLS, X.509, Keystores, Zertifikatsketten, Ingress, Secret Stores, Rotation, Widerruf, sichere Header und Erneuerung modellieren.
3. Die erforderliche Konfiguration oder Prozessfolge in einer kontrollierten Laborumgebung schrittweise umsetzen und jeden Zwischenstand protokollieren.
4. Funktion, Berechtigungen, Datenfluss, Protokollierung, Fehlerverhalten und Grenzfälle mit definierten Positiv- und Negativtests prüfen.
5. Als Arbeitsergebnis eine belastbare Kommunikations- und Secret-Architektur dokumentieren, fachlich abnehmen und in einen wiederholbaren Betriebs- oder Entwicklungsstandard überführen.

5. Administration, Rollen und Governance

Schwerpunkt: Tenant, Customer, Benutzer, Administratoren, Rollen, Entity Groups, minimale Rechte, Rezertifizierung, Notfallzugriff, Audit und Änderungsfreigabe.

1. Ausgangslage, Schutzbedarf, technische Randbedingungen und Abnahmekriterien für den Themenblock „Administration, Rollen und Governance“ erfassen.
2. Relevante Komponenten, Entitäten, Rollen, Schnittstellen und Abhängigkeiten anhand von Tenant, Customer, Benutzer, Administratoren, Rollen, Entity Groups, minimale Rechte, Rezertifizierung, Notfallzugriff, Audit und Änderungsfreigabe modellieren.
3. Die erforderliche Konfiguration oder Prozessfolge in einer kontrollierten Laborumgebung schrittweise umsetzen und jeden Zwischenstand protokollieren.
4. Funktion, Berechtigungen, Datenfluss, Protokollierung, Fehlerverhalten und Grenzfälle mit definierten Positiv- und Negativtests prüfen.
5. Als Arbeitsergebnis ein prüfbares Administrations- und Governance-Modell dokumentieren, fachlich abnehmen und in einen wiederholbaren Betriebs- oder Entwicklungsstandard überführen.

6. Geräteidentitäten und Plattformhärtung

Schwerpunkt: Access Token, Basic Credentials, X.509, Provisioning, Rotation, Sperrung, Netzwerkzonen, Betriebssystem, Container, Datenbank, Queue und Erweiterungen.

1. Ausgangslage, Schutzbedarf, technische Randbedingungen und Abnahmekriterien für den Themenblock „Geräteidentitäten und Plattformhärtung“ erfassen.
2. Relevante Komponenten, Entitäten, Rollen, Schnittstellen und Abhängigkeiten anhand von Access Token, Basic Credentials, X.509, Provisioning, Rotation, Sperrung, Netzwerkzonen, Betriebssystem, Container, Datenbank, Queue und Erweiterungen modellieren.
3. Die erforderliche Konfiguration oder Prozessfolge in einer kontrollierten Laborumgebung schrittweise umsetzen und jeden Zwischenstand protokollieren.
4. Funktion, Berechtigungen, Datenfluss, Protokollierung, Fehlerverhalten und Grenzfälle mit definierten Positiv- und Negativtests prüfen.
5. Als Arbeitsergebnis eine vollständige Security- und Härtungsbaseline dokumentieren, fachlich abnehmen und in einen wiederholbaren Betriebs- oder Entwicklungsstandard überführen.

7. Monitoring, Logging und Incident Management

Schwerpunkt: Health Checks, Dienste, Geräteverbindungen, Queue-Rückstände, Datenbank, Zertifikate, Rule-Engine-Fehler, Logs, Metriken, Alarme und Eskalation.

1. Ausgangslage, Schutzbedarf, technische Randbedingungen und Abnahmekriterien für den Themenblock „Monitoring, Logging und Incident Management“ erfassen.
2. Relevante Komponenten, Entitäten, Rollen, Schnittstellen und Abhängigkeiten anhand von Health Checks, Dienste, Geräteverbindungen, Queue-Rückstände, Datenbank, Zertifikate, Rule-Engine-Fehler, Logs, Metriken, Alarme und Eskalation modellieren.
3. Die erforderliche Konfiguration oder Prozessfolge in einer kontrollierten Laborumgebung schrittweise umsetzen und jeden Zwischenstand protokollieren.
4. Funktion, Berechtigungen, Datenfluss, Protokollierung, Fehlerverhalten und Grenzfälle mit definierten Positiv- und Negativtests prüfen.
5. Als Arbeitsergebnis einen operativen Monitoring- und Incident-Prozess dokumentieren, fachlich abnehmen und in einen wiederholbaren Betriebs- oder Entwicklungsstandard überführen.

8. Microservices und Queue-Architektur

Schwerpunkt: Transport Services, Core, Rule Engine, Web UI, Kafka, Topics, Partitionen, Consumer Groups, Retention, Backpressure und Servicegrenzen.

1. Ausgangslage, Schutzbedarf, technische Randbedingungen und Abnahmekriterien für den Themenblock „Microservices und Queue-Architektur“ erfassen.
2. Relevante Komponenten, Entitäten, Rollen, Schnittstellen und Abhängigkeiten anhand von Transport Services, Core, Rule Engine, Web UI, Kafka, Topics, Partitionen, Consumer Groups, Retention, Backpressure und Servicegrenzen modellieren.
3. Die erforderliche Konfiguration oder Prozessfolge in einer kontrollierten Laborumgebung schrittweise umsetzen und jeden Zwischenstand protokollieren.
4. Funktion, Berechtigungen, Datenfluss, Protokollierung, Fehlerverhalten und Grenzfälle mit definierten Positiv- und Negativtests prüfen.
5. Als Arbeitsergebnis eine skalierbare Microservices- und Messagingarchitektur dokumentieren, fachlich abnehmen und in einen wiederholbaren Betriebs- oder Entwicklungsstandard überführen.

9. Kubernetes und Skalierung

Schwerpunkt: Namespaces, Deployments, StatefulSets, Services, Ingress, Secrets, Volumes, Ressourcenlimits, Autoscaling, Pod Disruption Budgets und Rolling Updates.

1. Ausgangslage, Schutzbedarf, technische Randbedingungen und Abnahmekriterien für den Themenblock „Kubernetes und Skalierung“ erfassen.
2. Relevante Komponenten, Entitäten, Rollen, Schnittstellen und Abhängigkeiten anhand von Namespaces, Deployments, StatefulSets, Services, Ingress, Secrets, Volumes, Ressourcenlimits, Autoscaling, Pod Disruption Budgets und Rolling Updates modellieren.
3. Die erforderliche Konfiguration oder Prozessfolge in einer kontrollierten Laborumgebung schrittweise umsetzen und jeden Zwischenstand protokollieren.
4. Funktion, Berechtigungen, Datenfluss, Protokollierung, Fehlerverhalten und Grenzfälle mit definierten Positiv- und Negativtests prüfen.
5. Als Arbeitsergebnis eine produktionsreife Kubernetes-Bereitstellung dokumentieren, fachlich abnehmen und in einen wiederholbaren Betriebs- oder Entwicklungsstandard überführen.

10. Performance und Kapazitätstest

Schwerpunkt: Gerätesimulatoren, Telemetrierate, Dashboardlast, Rule Chains, Baseline, Queue, Datenbank, Profiling, Engpassanalyse, Tuning und Reserve.

1. Ausgangslage, Schutzbedarf, technische Randbedingungen und Abnahmekriterien für den Themenblock „Performance und Kapazitätstest“ erfassen.
2. Relevante Komponenten, Entitäten, Rollen, Schnittstellen und Abhängigkeiten anhand von Gerätesimulatoren, Telemetrierate, Dashboardlast, Rule Chains, Baseline, Queue, Datenbank, Profiling, Engpassanalyse, Tuning und Reserve modellieren.
3. Die erforderliche Konfiguration oder Prozessfolge in einer kontrollierten Laborumgebung schrittweise umsetzen und jeden Zwischenstand protokollieren.
4. Funktion, Berechtigungen, Datenfluss, Protokollierung, Fehlerverhalten und Grenzfälle mit definierten Positiv- und Negativtests prüfen.
5. Als Arbeitsergebnis einen reproduzierbaren Lasttest- und Optimierungsprozess dokumentieren, fachlich abnehmen und in einen wiederholbaren Betriebs- oder Entwicklungsstandard überführen.

11. Backup, Restore, Upgrade und Migration

Schwerpunkt: Datenbank, Konfiguration, Zertifikate, Erweiterungen, Aufbewahrung, Restore, Kompatibilität, Testmigration, Cutover, Go oder No-Go und Rollback.

1. Ausgangslage, Schutzbedarf, technische Randbedingungen und Abnahmekriterien für den Themenblock „Backup, Restore, Upgrade und Migration“ erfassen.
2. Relevante Komponenten, Entitäten, Rollen, Schnittstellen und Abhängigkeiten anhand von Datenbank, Konfiguration, Zertifikate, Erweiterungen, Aufbewahrung, Restore, Kompatibilität, Testmigration, Cutover, Go oder No-Go und Rollback modellieren.
3. Die erforderliche Konfiguration oder Prozessfolge in einer kontrollierten Laborumgebung schrittweise umsetzen und jeden Zwischenstand protokollieren.
4. Funktion, Berechtigungen, Datenfluss, Protokollierung, Fehlerverhalten und Grenzfälle mit definierten Positiv- und Negativtests prüfen.
5. Als Arbeitsergebnis ein ausführbares Sicherungs- und Change-Runbook dokumentieren, fachlich abnehmen und in einen wiederholbaren Betriebs- oder Entwicklungsstandard überführen.

12. Failover, Disaster Recovery und Übergabe

Schwerpunkt: Pod-, Node-, Queue- und Datenbankausfall, Standortverlust, Wiederanlaufreihenfolge, DNS, Datenkonsistenz, Failback, Abnahme, Bereitschaft und Übungen.

1. Ausgangslage, Schutzbedarf, technische Randbedingungen und Abnahmekriterien für den Themenblock „Failover, Disaster Recovery und Übergabe“ erfassen.
2. Relevante Komponenten, Entitäten, Rollen, Schnittstellen und Abhängigkeiten anhand von Pod-, Node-, Queue- und Datenbankausfall, Standortverlust, Wiederanlaufreihenfolge, DNS, Datenkonsistenz, Failback, Abnahme, Bereitschaft und Übungen modellieren.
3. Die erforderliche Konfiguration oder Prozessfolge in einer kontrollierten Laborumgebung schrittweise umsetzen und jeden Zwischenstand protokollieren.
4. Funktion, Berechtigungen, Datenfluss, Protokollierung, Fehlerverhalten und Grenzfälle mit definierten Positiv- und Negativtests prüfen.
5. Als Arbeitsergebnis ein integriertes Betreiberhandbuch mit Notfallvorsorge dokumentieren, fachlich abnehmen und in einen wiederholbaren Betriebs- oder Entwicklungsstandard überführen.

Praxisübungen und Laborszenarien

• Installation und Härtung einer produktionsnahen Laborplattform.
• Aufbau eines Rollen-, TLS- und Geräte-Credential-Sicherheitsmodells.
• Konfiguration von Monitoring und Diagnose für Plattform, Queue und Datenbank.
• Entwurf einer Microservices- und Kubernetes-Zielarchitektur.
• Durchführung eines Lasttests mit Engpassanalyse und Tuning.
• Simulation von Restore, Upgrade, Rollback und Failover mit dokumentierter Abnahme.

Zielgruppe und Voraussetzungen

Zielgruppe: Lead-Administration, Plattform- und Cloud-Architektur, DevOps, SRE, Datenbankadministration, Security Operations und technische Serviceverantwortung.

Voraussetzungen: Solide Linux-, Netzwerk-, Datenbank-, Container- und ThingsBoard-Kenntnisse; Kubernetes-Grundlagen und praktische Betriebserfahrung werden vorausgesetzt.

Didaktik und Arbeitsweise

Kurze Fachimpulse werden unmittelbar durch Demonstrationen, strukturierte Konfigurationsschritte, praktische Übungen und kontrollierte Fehlerfälle vertieft. Jede Übung verwendet definierte Ausgangswerte, Prüfpunkte und Dokumentationsanforderungen. Dadurch entstehen nachvollziehbare Abläufe, die sich auf Entwicklungs-, Test- und Produktionsumgebungen übertragen lassen.