Azure Kubernetes Service (AKS) Grundlagen

Seminarziel

Am Ende des Seminars sind die Teilnehmenden in der Lage, Azure Kubernetes Service zur Orchestrierung und Verwaltung von Containern einzurichten und produktiv zu nutzen.

Inhalt

• Einführung in AKS und seine Anwendungsbereiche
  • Überblick über Azure Kubernetes Service (AKS): Einführung in AKS als verwalteten Kubernetes-Dienst zur Bereitstellung, Skalierung und Verwaltung von Container-Workloads.
  • Architektur von AKS: Verständnis der AKS-Architektur, einschließlich der Steuerungsebene, Knoten und Azure-spezifischen Erweiterungen.
  • Anwendungsbereiche von AKS: Nutzung von AKS für die Bereitstellung moderner, containerisierter Anwendungen in skalierbaren und hochverfügbaren Umgebungen.
  • Azure-Ökosystem und AKS: Integration von AKS mit anderen Azure-Diensten wie Azure DevOps, Azure Monitor und Azure Security Center.
• Vergleich von AKS mit ähnlichen Systemen
  • AKS vs. Amazon EKS: Gegenüberstellung der Funktionen und Integrationen zwischen Azure Kubernetes Service und Amazon Elastic Kubernetes Service.
  • AKS vs. Google Kubernetes Engine (GKE): Analyse der Benutzerfreundlichkeit, Kosten und Multi-Cloud-Strategien.
  • AKS vs. On-Prem Kubernetes: Vorteile von AKS gegenüber selbstverwalteten Kubernetes-Implementierungen.
  • Anwendungsfälle für jedes System: Diskussion typischer Anwendungsfälle, wann und warum AKS oder Alternativen wie EKS oder GKE bevorzugt werden.
• Grundlagen der AKS-Nutzung
  • Erstellen eines AKS-Clusters: Einführung in die Schritte zur Einrichtung eines AKS-Clusters über das Azure-Portal und die Azure CLI.
  • Container-Bereitstellung: Bereitstellen containerisierter Anwendungen mit YAML-Manifesten und Helm-Charts.
  • Speicher und Netzwerk: Konfiguration von Persistent Volumes, Persistent Volume Claims und Netzwerkressourcen in AKS.
  • Überwachung und Protokollierung: Nutzung von Azure Monitor und Log Analytics zur Überwachung und Fehlerbehebung von AKS-Clustern.
• Praxisübung 1: Bereitstellung einer Anwendung in einem AKS-Cluster
  • Ziel der Übung: Die Teilnehmenden erstellen einen AKS-Cluster, deployen eine containerisierte Anwendung und konfigurieren Netzwerkressourcen.
  • Projektbeschreibung: Bereitstellung einer Beispielanwendung (z. B. Node.js oder Python) mit Load Balancer und Persistent Storage.
  • Tools: Azure CLI, Azure Portal, Kubernetes YAML-Manifest.
  • Ergebnisse: Die Teilnehmenden implementieren eine voll funktionsfähige containerisierte Anwendung mit Speicher und Networking.
• Fortgeschrittene Themen in AKS
  • Auto-Scaling und Load Balancing: Konfiguration von horizontalem Pod-Auto-Scaling (HPA) und Load Balancern für Skalierbarkeit.
  • RBAC und Sicherheitsrichtlinien: Einführung in rollenbasierte Zugriffskontrolle (RBAC), Azure Active Directory (AAD)-Integration und Kubernetes-Netzwerkpolicies.
  • CI/CD mit Azure DevOps: Aufbau einer CI/CD-Pipeline zur Automatisierung der Anwendungsbereitstellung in AKS.
  • Integration von Monitoring und Logging-Tools: Nutzung von Prometheus, Grafana und Azure Monitor zur Clusterüberwachung.
• Automatisierung und Optimierung mit AKS
  • Automatisierung mit Terraform und Azure Resource Manager (ARM): Einsatz von Terraform und ARM-Vorlagen zur automatisierten Bereitstellung und Verwaltung von AKS-Clustern.
  • Fehlerbehebung und Debugging: Tools und Techniken zur Diagnose und Behebung von Problemen in Kubernetes-Clustern.
  • Kostenmanagement und Optimierung: Strategien zur Optimierung der Ressourcen- und Kosteneffizienz in AKS.
  • Hybrid- und Multi-Cloud-Integration: Möglichkeiten zur Nutzung von AKS in hybriden Umgebungen und Multi-Cloud-Architekturen.
• Praxisübung 2: CI/CD-Pipeline und Auto-Scaling
  • Ziel der Übung: Die Teilnehmenden erstellen eine CI/CD-Pipeline für die automatische Bereitstellung und konfigurieren Auto-Scaling für eine Anwendung.
  • Projektbeschreibung: Einrichtung einer automatisierten Bereitstellungs-Pipeline mit Azure DevOps und Implementierung von HPA.
  • Tools: Azure DevOps, Helm, Kubernetes YAML, Azure CLI.
  • Ergebnisse: Die Teilnehmenden skalieren eine Anwendung automatisch und integrieren CI/CD in den Entwicklungsprozess.
• Integration von Azure Kubernetes Service in DevSecOps
  • Sicherheitsrichtlinien und Compliance: Implementierung von Sicherheitsrichtlinien für Cluster und Anwendungen, einschließlich Netzwerk- und API-Schutz.
  • Kontinuierliche Sicherheitsprüfungen: Integration von Tools wie Azure Policy, Trivy oder Anchore zur Sicherheitsüberprüfung von Containern und Pipelines.
  • Zero-Trust-Strategien: Aufbau eines Zero-Trust-Frameworks mit Azure Active Directory und Netzwerkpolicies.
• Kubernetes Edge-Computing und IoT-Szenarien
  • AKS in Edge-Umgebungen: Einsatz von AKS für Edge-Computing zur Verarbeitung von Daten nahe an der Quelle, z. B. IoT-Geräten.
  • Integration mit Azure IoT Hub: Verbindung von AKS mit IoT-Workloads und Verarbeitung großer Datenmengen in Echtzeit.
  • Anwendungsfälle: Beispiele für Edge-Szenarien wie industrielle Automatisierung, Verkehrsüberwachung oder Energiemanagement.
• Zusammenfassung und Ausblick
  • Best Practices für AKS: Tipps zur sicheren und effizienten Nutzung von AKS in produktiven Umgebungen.
  • Integration in bestehende Systeme: Möglichkeiten zur Einbindung von AKS in bestehende IT-Infrastrukturen.
  • Zukunftsperspektiven: Trends in der Container-Orchestrierung, Edge-Computing und Kubernetes-Entwicklung.