Container-Technologien im Überblick für Führungskräfte

Seminarziel

Am Ende des Seminars sind die Teilnehmenden in der Lage, Container-Technologien zu verstehen und grundlegende Container-Verwaltungsprozesse zu bewerten. Sie lernen die Vor- und Nachteile verschiedener Lösungen und deren Einsatzgebiete kennen.

Inhalt

• Grundlagen der Container-Technologie
  • Was sind Container? Einführung in Container als leichtgewichtige Virtualisierungsmethode zur Verpackung und Bereitstellung von Anwendungen. Unterschiede zwischen Containern und virtuellen Maschinen (VMs).
  • Container-Architektur und Funktionsweise: Wie Container auf dem Betriebssystemkern basieren, um Anwendungen isoliert und ressourcenschonend auszuführen. Überblick über Kernel-Namespaces, Cgroups und die Schichtenarchitektur.
  • Vorteile und Anwendungsbereiche von Containern: Skalierbarkeit, Portabilität und Ressourceneffizienz. Einsatzgebiete wie Microservices-Architekturen, DevOps, CI/CD-Pipelines und Cloud-native Anwendungen.
• Überblick über gängige Container-Lösungen
  • Docker: Einführung in Docker als führende Container-Plattform und Überblick über Docker-Komponenten wie Docker Engine, Docker Hub und Docker Compose.
  • Podman: Vergleich von Docker und Podman als Alternative ohne Daemon und mit Fokus auf Sicherheit und Kompatibilität zu Kubernetes.
  • LXC/LXD: Überblick über Linux Containers (LXC) und Linux Daemon (LXD) als Systemcontainer für vollständige Linux-Umgebungen. Anwendungsbeispiele in der Virtualisierung.
  • Containerd und CRI-O: Einführung in Containerd und CRI-O als Runtime-Engines für Container, die speziell für die Kubernetes-Integration entwickelt wurden.
• Container-Erstellung und -Verwaltung
  • Erstellen und Ausführen von Containern: Wie Container-Images erstellt und Container aus Images gestartet werden. Überblick über Dockerfile und Build-Prozess zur Automatisierung.
  • Container-Netzwerke und Volumes: Einführung in Container-Netzwerke und wie Container untereinander kommunizieren. Einsatz von Volumes zur Datenpersistenz und gemeinsamen Nutzung von Daten.
  • Registry-Verwaltung: Überblick über Docker Hub, Quay und private Registries. Verwaltung und Speicherung von Images für die Verteilung und Wiederverwendung.
• Container-Orchestrierung mit Kubernetes
  • Einführung in Kubernetes: Grundlagen von Kubernetes als Container-Orchestrierungsplattform für die Bereitstellung, Skalierung und Verwaltung von Containern in Clustern.
  • Kubernetes-Architektur und Komponenten: Überblick über Kubernetes-Architektur mit Komponenten wie Kubelet, API-Server, etcd, Controller-Manager und Scheduler.
  • Grundlagen der Verwaltung von Kubernetes-Objekten: Einführung in Pods, Deployments, Services und ConfigMaps. Bedeutung dieser Objekte für das Management und die Organisation von Containern in einem Cluster.
  • Skalierung und Selbstheilung: Wie Kubernetes automatisch Container skaliert und Neustarts durchführt, um hohe Verfügbarkeit sicherzustellen.
• Container-Sicherheit und Best Practices
  • Sicherheitsaspekte von Containern: Isolation, Angriffsszenarien und die Minimierung von Sicherheitsrisiken in Containern. Überblick über Rootless-Container, Sicherheitsprofile und Netzwerksicherheit.
  • Image-Scanning und Sicherheitsrichtlinien: Wie Images auf Schwachstellen geprüft werden, z.B. mit Tools wie Trivy oder Clair. Verwaltung von Sicherheitsrichtlinien zur Einhaltung von Sicherheitsstandards.
  • RBAC und Zugangskontrolle in Kubernetes: Einführung in Role-Based Access Control (RBAC) und die Verwaltung von Zugriffsrechten und Berechtigungen auf Cluster-Ebene.
  • Container-Sicherheits-Tools: Überblick über Werkzeuge wie Falco, Sysdig und AppArmor zur Überwachung und Durchsetzung von Sicherheitsrichtlinien in Container-Umgebungen.
• Monitoring und Logging von Containern
  • Container- und Cluster-Monitoring: Einführung in Monitoring-Tools wie Prometheus und Grafana zur Überwachung von Ressourcenverbrauch, Leistung und Verfügbarkeit von Containern.
  • Logging für Container-Umgebungen: Überblick über Logging-Ansätze und Tools wie ELK Stack (Elasticsearch, Logstash, Kibana) und Fluentd für zentrale Protokollierung.
  • Distributed Tracing und Fehleranalyse: Einführung in verteiltes Tracing zur Nachverfolgung von Anfragen in Microservices-Architekturen. Überblick über Werkzeuge wie Jaeger und Zipkin zur Fehleranalyse.
• Continuous Integration/Continuous Deployment (CI/CD) mit Containern
  • Containers in CI/CD-Pipelines: Einsatz von Containern für Continuous Integration und Continuous Deployment zur Automatisierung von Tests, Builds und Bereitstellung.
  • Tool-Integration und Automatisierung: Einführung in Tools wie Jenkins, GitLab CI/CD und GitHub Actions zur Automatisierung von Container-basierten Pipelines.
  • Blue-Green und Canary Deployments: Bereitstellungsstrategien zur Minimierung von Ausfallzeiten und zur Sicherstellung reibungsloser Veröffentlichungen. Vergleich von Blue-Green und Canary Deployment-Ansätzen.
• Container-Ökosystem und Trends
  • Serverless und Container-Technologien: Überblick über die Kombination von Containern und Serverless Computing für eventgesteuerte, skalierbare Anwendungen. Einführung in Knative und OpenFaaS.
  • Edge Computing und Containerisierung: Wie Container im Edge Computing zur Bereitstellung und Verwaltung von Anwendungen nahe der Datenquelle eingesetzt werden.
  • Multi-Cloud und Hybrid-Cloud-Umgebungen: Einsatz von Containern für Multi-Cloud- und Hybrid-Cloud-Strategien. Überblick über Tools wie Anthos, Azure Arc und AWS EKS zur Verwaltung von Containern über mehrere Cloud-Plattformen hinweg.