Advanced Networking mit Docker und Kubernetes: Grundlagen für Service Mesh

Seminarziel

Am Ende des Seminars sind die Teilnehmenden in der Lage, Docker und Kubernetes effektiv zu nutzen, um Netzwerke zu konfigurieren, Service Mesh-Technologien zu implementieren und die Leistung ihrer Netzwerkprojekte zu optimieren. Sie lernen, wie sie die Effizienz und Qualität ihrer Netzwerkstrukturen verbessern können.

Inhalt

• Einführung in Docker und Kubernetes Networking: Überblick und Bedeutung
  • Was sind Docker und Kubernetes und warum sind sie wichtig?
    • Definition und Hintergrund: Docker als Containerisierungsplattform und Kubernetes als Orchestrierungswerkzeug.
    • Bedeutung und Vorteile: Skalierbare Anwendungsbereitstellung, Effizienzsteigerung, hohe Flexibilität.
    • Vergleich mit anderen Technologien: Unterschiede und Vorteile gegenüber traditionellen VM-Umgebungen.
• Grundlagen der Installation und Einrichtung von Docker und Kubernetes
  • Installation und Konfiguration
    • Systemanforderungen und unterstützte Plattformen: Hardware- und Softwarevoraussetzungen.
    • Installation von Docker: Schritt-für-Schritt-Anleitung zur Einrichtung der Entwicklungsumgebung.
    • Installation von Kubernetes: Einrichtung eines lokalen Clusters mit Minikube oder k3s.
• Grundlegende Networking-Konzepte in Docker und Kubernetes
  • Basis-Funktionen und Benutzeroberfläche
    • Einführung in Docker Networking: Netzwerktreiber, Overlay-Netzwerke, Host-Netzwerke.
    • Grundlegende Konzepte von Kubernetes Networking: Pods, Services, Ingress-Controller.
    • Verwendung von Docker und Kubernetes: Erstellung und Verwaltung von Containern und Clustern.
• Erste Schritte mit Networking in Docker und Kubernetes
  • Einfache Netzwerkkonfiguration
    • Einrichtung eines Docker-Overlay-Netzwerks: Definition und Implementierung.
    • Konfiguration von Kubernetes-Services: ClusterIP, NodePort, LoadBalancer.
    • Datenvisualisierung und Netzwerkdiagnose: Tools und Techniken.
• Praxisübung 1: Einrichtung und Grundkonfiguration von Docker und Kubernetes Netzwerken
  • Ziel der Übung: Anwendung der erlernten Techniken zur Einrichtung und Grundkonfiguration von Docker und Kubernetes Netzwerken.
    • Projektbeschreibung: Teilnehmer installieren Docker und Kubernetes und konfigurieren erste Netzwerke.
    • Anforderungen: Nutzung der grundlegenden Funktionen und Befehle von Docker und Kubernetes.
  • Schritt-für-Schritt-Anleitung:
    • Vorbereitung: Einführung in die Projektanforderungen, Einrichtung der Umgebung.
    • Durchführung: Installation von Docker und Kubernetes, Erstellung und Konfiguration einfacher Netzwerke.
    • Präsentation: Vorstellung der Ergebnisse durch die Teilnehmer.
  • Tools: Docker, Kubernetes, Minikube, k3s, Webbrowser, Texteditor oder integrierte Entwicklungsumgebung (IDE).
  • Ergebnisse und Präsentation:
    • Präsentation der eingerichteten Umgebung und der ersten Netzwerkkonfigurationen.
    • Diskussion und Feedback: Analyse der Ergebnisse und Verbesserungsvorschläge.
• Erweiterte Netzwerkkonfiguration und Service Mesh-Technologien
  • Erweiterte Konfiguration und Anpassung
    • Nutzung komplexer Netzwerktopologien: Multi-Host-Netzwerke, benutzerdefinierte Netzwerktreiber.
    • Einführung in Service Mesh-Technologien: Überblick über Istio und Linkerd.
    • Implementierung eines Service Mesh: Einrichtung, Konfiguration und Verwaltung.
• Integration und Sicherheit
  • Integration mit anderen Tools und Plattformen
    • Anbindung an externe Netzwerke und Dienste: Integration von Cloud-Services, Datenbanken.
    • Sicherheitsaspekte im Networking: Network Policies, Service Isolation, TLS/SSL-Verschlüsselung.
    • Datenmanagement und -synchronisierung: Verwaltung von Datenflüssen und Echtzeit-Updates.
• Scripting und Automatisierung
  • Automatisierung komplexer Netzwerkprozesse
    • Einführung in die Skriptumgebung: Grundlagen und Syntax von Kubernetes und Docker CLI.
    • Erstellung von Skripten zur Automatisierung: Schleifen, Bedingungen, Funktionen.
    • Erweiterte Scripting-Techniken: Fehlerbehandlung, Debugging, Performance-Optimierung.
• Analyse und Optimierung von Netzwerkprojekten
  • Überwachung und Fehlersuche
    • Überwachung und Analyse der Netzwerkleistung: Nutzung von Monitoring-Tools wie Prometheus und Grafana.
    • Protokollierung und Fehlersuche: Methoden zur Fehleranalyse und -behebung.
    • Optimierung von Netzwerkprojekten: Durchführung von Tests, Analyse der Ergebnisse, kontinuierliche Verbesserung.
• Praxisübung 2: Erweiterte Netzwerkkonfiguration und Service Mesh-Implementierung
  • Ziel der Übung: Anwendung der erlernten Techniken zur erweiterten Netzwerkkonfiguration und Implementierung eines Service Mesh.
    • Projektbeschreibung: Teilnehmer erstellen komplexe Netzwerktopologien und implementieren ein Service Mesh mit Istio oder Linkerd.
    • Anforderungen: Nutzung der erweiterten Funktionen und Scripting-Tools von Docker und Kubernetes.
  • Schritt-für-Schritt-Anleitung:
    • Vorbereitung: Einführung in die Projektanforderungen, Einrichtung der Umgebung.
    • Durchführung: Erstellung und Konfiguration erweiterter Netzwerke, Implementierung eines Service Mesh.
    • Präsentation: Vorstellung der Ergebnisse durch die Teilnehmer.
  • Tools: Docker, Kubernetes, Istio, Linkerd, Prometheus, Grafana, Webbrowser, Texteditor oder IDE.
  • Ergebnisse und Präsentation:
    • Präsentation der erstellten Netzwerke und der implementierten Service Mesh-Technologien.
    • Diskussion und Feedback: Analyse der Ergebnisse und Verbesserungsvorschläge.