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Kubernetes-Kurse

Von der Einführung bis zu Multi-Cluster-GitOps und Service Mesh – nach Teilgebiet sortiert, 7 Untergruppen.

Kernkonzepte & Workloads

Kubernetes Anwendungsdesign — Multi-Container-Patterns, Jobs & Security Context

Aufbau

Multi-Container-Pod-Patterns, nodeSelector, Job/CronJob sowie securityContext-Härtung.

Kubernetes DaemonSets, Downward API & Pod Priority (Knotenweite Dienste, Metadaten-Injektion und Preemption)

Aufbau

DaemonSet-Kommunikationsmuster, Downward API als Env-Var/Volume und PriorityClass-Preemption auf dem k3d-Multi-Node-Cluster.

Kubernetes Einführung

Einstieg

Container-Evolution, Namespaces/Cgroups, Control-Plane-/Worker-Architektur und das erste eigene Cluster.

Kubernetes Fortgeschritten — k3d Multi-Node, OpenLens & Ingress

Aufbau

OpenLens, k3d Multi-Node-Cluster, Multi-Pod-Deployment, einfaches Ingress & Kubeconfig-Merge.

Kubernetes Node-Placement & Taints — nodeSelector, Pod Anti-Affinity und Toleration auf dem Multi-Node-Cluster

Aufbau

nodeSelector, hostname-basierte Pod Anti-Affinity und der vollständige Taint-Zyklus auf einem echten k3d-Multi-Node-Cluster.

Kubernetes Pod-Fundamentals — Pause-Container, Multi-Container-Muster & Labels

Einstieg

Pause-Container, Sidecar-/Init-Container-Hands-on, Pod-Lifecycle und Labels/Selektoren als eigene Übung.

Kubernetes StatefulSets — Stabile Identität für zustandsbehaftete Workloads

Aufbau

StatefulSet vs. Deployment, volumeClaimTemplates, geordnetes Scaling, Headless Service.

Kubernetes Workloads & Konfiguration — die Objekte für den Alltag

Aufbau

Pod-Lifecycle, Deployment mit Rolling Update/Rollback, Services, ConfigMap und Secret.

Kubernetes: Minikube, kubectl & Kubeconfig

Einstieg

Minikube-Setup, kubectl/Kubeconfig, Hands-on von Deployment bis Debugging und Skalierung.

Networking & Storage

Kubernetes Networking Vertiefung — Service Discovery, DNS und Ingress-Pfadregeln

Aufbau

Endpoints/EndpointSlices, SRV-Records, dnsPolicy sowie Ingress-Vertiefung.

Kubernetes Storage — Volumes, PersistentVolumes & Claims

Aufbau

PersistentVolume, PersistentVolumeClaim und StorageClass für dynamische Provisionierung.

Administration & Betrieb

GitLab auf Kubernetes betreiben — Helm-Deployment, Backup/Restore & Runner-Skalierung

Aufbau

Offizieller GitLab-Helm-Chart auf Kubernetes: externe PostgreSQL/Redis, Gitaly-PVCs, Backup/Restore und Runner als Kubernetes-Executor.

Helm — Paketmanagement für Kubernetes

Aufbau

Chart/Release/Repository, Go-Templates, Lifecycle install/upgrade/rollback.

Kubernetes Administration — RBAC, Node-Betrieb und Cluster-Netzwerk

Aufbau

Namespace/ResourceQuota, RBAC, CNI/kube-proxy/CoreDNS/NetworkPolicy, Node-Administration.

Kubernetes Autoscaling Vertiefung: Cluster-Autoscaler & KEDA

Aufbau

Cluster-Autoscaler konzeptionell einordnen, KEDA installieren und Scale-to-Zero per Cron- oder Prometheus-Scaler live beobachten.

Kubernetes Monitoring & Troubleshooting

Aufbau

Prometheus-Scraping, Metrics Server, Debugging per kubectl exec/debug, Troubleshooting-Kette.

Kubernetes Ressourcenmanagement & Autoscaling — Requests, Limits und HorizontalPodAutoscaler

Aufbau

requests/limits, QoS-Klassen, LimitRange und HorizontalPodAutoscaler.

Security

Kubernetes Admission Controllers & Policy Engines — Kyverno vs. OPA Gatekeeper

Aufbau

Kyverno gegen OPA Gatekeeper im direkten Vergleich, gleiche Pflicht-Label-Regel in beiden Tools.

Kubernetes Security Vertiefung: Pod Security Admission & Secrets-Härtung

Aufbau

Pod Security Standards und -Admission, Secrets-Encryption-at-Rest.

NIS2-Kubernetes-Hardening-Praxisworkshop

Aufbau

Echten Cluster härten, jede NIS2-Maßnahme als Pflicht oder Kür einordnen.

Hochverfügbarkeit & Disaster Recovery

Kubernetes Cluster-Wiederherstellung — etcd Backup & Restore

Aufbau

etcd-Snapshot per etcdctl und vollständige Restore-Übung.

Kubernetes Failure-Domain-Scheduling — Topology Spread Constraints & Pod Anti-Affinity

Aufbau

topologySpreadConstraints (maxSkew, DoNotSchedule/ScheduleAnyway) und Pod-Anti-Affinity live verglichen.

Kubernetes Hochverfügbarkeit — Multi-Master Control-Plane

Aufbau

Stacked vs. External etcd, Drei-Node-Multi-Control-Plane-Cluster über kind.

Kubernetes Multi-Master Disaster Recovery

Aufbau

Node-Verlust vs. Quorum-Verlust, koordinierte Wiederherstellung mehrerer etcd-Member.

Kubernetes Objekt-Backup: Velero & PVC-Restore

Aufbau

Velero Objekt-Backup mit MinIO als lokalem S3-Backend und PVC-Restore über den node-agent-Pfad.

GitOps & Deployment-Automatisierung

Kubernetes CRDs & Operator Pattern — Kubernetes um eigene Objekte erweitern

Aufbau

Eigene CustomResourceDefinition schreiben, Custom Resource vs. Controller/Operator.

Kubernetes GitOps — Deklaratives Deployment mit ArgoCD

Aufbau

ArgoCD-Application-CRD, Sync/Health-Status, Drift Detection, Self-Healing, Rollback per git revert.

Kubernetes GitOps at Scale — App-of-Apps & Sync-Waves

Aufbau

App-of-Apps-Pattern, Sync-Waves zur erzwungenen Reihenfolge.

Kubernetes GitOps at Scale — ApplicationSet & Generators

Aufbau

ApplicationSet-Controller mit List-, Git-Directory- und Cluster-Generator.

Kubernetes GitOps at Scale — Matrix-Generator: Cluster × Verzeichnis kombiniert

Aufbau

Matrix-Generator kombiniert Cluster- und Git-Directory-Generator zu allen Kombinationen.

Kubernetes GitOps at Scale — Multi-Cluster mit dem ApplicationSet Cluster-Generator

Aufbau

Cluster-Generator: eine Application pro Cluster-Secret auf drei kind-Clustern.

Kubernetes GitOps mit Flux — Abgrenzung und Umstieg von ArgoCD

Aufbau

Flux-Architektur im Vergleich zu ArgoCD, GitRepository und Kustomization.

Kubernetes Infrastructure as Code — Kustomize, Validierung & E2E-Testing mit Kuttl

Aufbau

YAML-Grundlagen, Kustomize Base & Overlays, Kubeconform-Validierung, E2E-Testing mit Kuttl.

Kubernetes Operator betreiben: Lifecycle-Management mit OLM

Aufbau

OLM lokal installieren, eigenes Bundle erzeugen, File-Based Catalog mit opm.

Kubernetes Operator entwickeln mit Kubebuilder (Go)

Aufbau

Kubebuilder-Projekt, echter Reconciler mit client-go, Test mit envtest/Ginkgo.

Kubernetes Operator härten: Admission- & Conversion-Webhooks mit Kubebuilder

Aufbau

Mutating-/Validating-Webhooks in Go, envtest, Conversion-Webhook v1alpha1→v1.

Kubernetes Progressive Delivery — Canary & Blue-Green mit Argo Rollouts

Aufbau

Rollout-CR mit Canary/Blue-Green, AnalysisTemplate als Promotion-Gate.

Service Mesh & Observability

Kubernetes Service Mesh — Distributed Tracing mit Jaeger

Aufbau

Trace/Span-Propagation über Sidecar-Hops, Jaeger-Installation und Trace-Interpretation.

Kubernetes Service Mesh — Multi-Cluster mit Istio

Aufbau

Zwei kind-Cluster, East-West-Gateway und gemeinsame Root-CA: echtes Cross-Cluster-Traffic-Splitting mit Istio.

Kubernetes Service Mesh — Traffic-Management mit Istio

Aufbau

Sidecar-Proxy mit Envoy/istiod, VirtualService/DestinationRule für Traffic-Splitting.

Kubernetes Service Mesh Observability — Kiali & der Service-Graph

Aufbau

Kiali als Observability-Dashboard für den Service-Graph, Fault-Injection live sichtbar.

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