Produktbild: Skalierbare Container-Infrastrukturen

Skalierbare Container-Infrastrukturen Das Handbuch für Planung und Administration

Aus der Reihe Rheinwerk Computing

79,90 €

inkl. gesetzl. MwSt., Versandkostenfrei


Beschreibung

Produktdetails

Einband

Gebundene Ausgabe

Erscheinungsdatum

06.12.2023

Verlag

Rheinwerk

Seitenzahl

1148

Maße (L/B/H)

24,6/20,2/6,4 cm

Gewicht

2174 g

Farbe

Grau / Schwarz

Auflage

4

Sprache

Deutsch

ISBN

978-3-8362-9753-0

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Einband

Gebundene Ausgabe

Erscheinungsdatum

06.12.2023

Verlag

Rheinwerk

Seitenzahl

1148

Maße (L/B/H)

24,6/20,2/6,4 cm

Gewicht

2174 g

Farbe

Grau / Schwarz

Auflage

4

Sprache

Deutsch

ISBN

978-3-8362-9753-0

Herstelleradresse

Rheinwerk Verlag GmbH
Rheinwerkallee 4
53227 Bonn
DE

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  • Produktbild: Skalierbare Container-Infrastrukturen




  •   1.  Catch-22 ... 39






           1.1 ... Vorbemerkungen ... 43



           1.2 ... Kernziele und rote Fäden ... 45



           1.3 ... Was dieses Buch sein soll und was nicht ... 46



           1.4 ... Wie dieses Buch zu lesen ist ... 46



           1.5 ... Docker-Replacement-Tools ... 48






    Teil I.  Strategische Vorbetrachtungen, Foundations und Preflights ... 51



      2.  Grundsätzliche strategische Fragen ... 53






           2.1 ... Worum geht es? ... 53



           2.2 ... Überblick: Container- und Infrastruktur-Konzepte ... 54



           2.3 ... Generelle Infrastruktur-Fragen: Cloud vs. On-Prem, Managed Kubernetes, Managed Server, hybrider Mischbetrieb ... 58



           2.4 ... Maximale Vollautomation -- IaC, Operatoren, GitOps ... 66



           2.5 ... Registries ... 73



           2.6 ... Ganzheitliche Security -- High-Level View ... 76






    Teil II.  Kubernetes-Architektur, Core-Concepts, Workloads und Day 1 Operations ... 87



      3.  Kubernetes ... 89






           3.1 ... Kubernetes im Überblick ... 89



           3.2 ... Vanilla Kubernetes und das traurige Thema LTS ... 91



           3.3 ... Kubernetes-Komponenten ... 100



           3.4 ... Dienste auf allen Node-Typen: Kubelet, Container-Engine, Overlay-Netze, Proxies ... 103



           3.5 ... Dienste auf den Kubernetes-Master-/Controlplane-Nodes ... 106



           3.6 ... Etcd als Key/Value-Store in Kubernetes-basierten Clustern ... 112



           3.7 ... Networking in Kubernetes ... 118



           3.8 ... Windows-Nodes in Kubernetes-Clustern? ... 121



           3.9 ... Container-Engines für Kubernetes ... 126






      4.  Kubernetes-Setup-Varianten im kompakten Überblick ... 131






           4.1 ... Optionen und Grad der Verwaltbarkeit ... 131



           4.2 ... Setup-Ansätze (Auszüge) ... 133



           4.3 ... Zeitsynchronisation ... 137



           4.4 ... Instance Sizing ... 137






      5.  Kubernetes-Cluster-Setups (Cloud) ... 141






           5.1 ... GKE ... 142



           5.2 ... EKS ... 158



           5.3 ... AKS ... 160



           5.4 ... Vergleichstabelle für Managed-Kubernetes-Angebote ... 164






      6.  Kubernetes: Deployment-Tools und -Konzepte, API-Foundations, Manifest- und CLI-Handling ... 165






           6.1 ... Überblick: Tools zum Deployment von Kubernetes-Ressourcen ... 165



           6.2 ... Helm und Kustomize -- the Big Short ... 167



           6.3 ... Editoren und Tools: VI(M), Visual Studio Code und K9s ... 172



           6.4 ... Grundlegende Verfahren zum Erstellen von Workloads ... 176



           6.5 ... Grundlagen zu kubectl ... 178



           6.6 ... kubectl-Operations ... 188



           6.7 ... Debugging von Kubernetes-Ressourcen ... 198






      7.  Kubernetes-Cluster: Day 1 Operations -- Core-Workloads ... 201






           7.1 ... Namespaces: Foundations ... 201



           7.2 ... Namespaces: Multi-Tenancy- und Security-Aspekte ... 207



           7.3 ... Pods und Container ... 210



           7.4 ... Pod-Sidecar-Patterns und das Applikations-Design ... 220



           7.5 ... Pods und Init-Container ... 222



           7.6 ... Pod- und Container-Security ... 225



           7.7 ... Pod-/Container-Attribute über Umgebungsvariablen nutzen ... 231



           7.8 ... Überblick: ConfigMaps, ServiceAccounts und Secrets ... 233



           7.9 ... ConfigMaps ... 234



           7.10 ... ServiceAccounts ... 245



           7.11 ... Secrets ... 249



           7.12 ... Jobs ... 255



           7.13 ... Label, Selektoren und Annotations ... 260



           7.14 ... Deployments ... 265



           7.15 ... DaemonSets ... 275



           7.16 ... StatefulSets ... 279



           7.17 ... Entscheidungshilfe: Wann Deployment, wann DaemonSet, wann StatefulSet? ... 282



           7.18 ... Update-Strategien für Pods im Überblick ... 284



           7.19 ... Kubernetes: Autorisierung/RBAC ... 289



           7.20 ... Kubernetes-Volumes und dynamische Storage-Provisionierung ... 296



           7.21 ... Storage für cloudbasiertes Kubernetes: GKE, EKS und AKS ... 323



           7.22 ... Services ... 327



           7.23 ... Ingress ... 358






    Teil III.  Skalierbare Container-Cluster mit Kubernetes: Day 2 Operations ... 365



      8.  Day 2 Operations: In-Cluster-Vollautomation mit Operatoren -- Foundations ... 367






           8.1 ... Vorbetrachtungen: Zwei Operator-spezifische Hauptkapitel ... 367



           8.2 ... CustomResourceDefinitions ... 368



           8.3 ... Operatoren unter Kubernetes ... 382



           8.4 ... Operator-Typen und Maturitäts-Level: Helm vs. Ansible vs. Go ... 387



           8.5 ... Operator-Typen im funktionalen Vergleich: Ansible vs. Go ... 391



           8.6 ... Operator-Preflights: OLM -- wer überwacht die Wächter? ... 392



           8.7 ... Operator-Management ... 396



           8.8 ... Hands on: PostgreSQL-Operator (Level 5) ... 401






      9.  Kubernetes-Cluster: Day 2 Operations -- Pod-Lifecycle, De-Scheduling, Tenancy und Limits ... 411






           9.1 ... Pod-Lifecycle und Health-Checks ... 411



           9.2 ... (De-)Scheduling: Überblick ... 429



           9.3 ... (De-)Scheduling: Constraints -- Node-Selektoren, Pod Topology Spread Constraints ... 438



           9.4 ... (De-)Scheduling: (Anti-)Affinity, Taints und Tolerations ... 443



           9.5 ... (De-)Scheduling: QoS-Classes, Compute Resource Requests und Limits ... 450



           9.6 ... (De-)Scheduling: Pod-Priorities ... 469



           9.7 ... (De-)Scheduling: PodDisruptionBudgets ... 474



           9.8 ... (De-)Scheduling: Node-Kapazitäten ... 483



           9.9 ... De-Scheduling und HA-Abstinenz: Descheduler und Re-Balancing ... 485



           9.10 ... Namespaces und (Compute-)Resource-Limits ... 490



           9.11 ... Namespaces und NetworkPolicies ... 501






    10.  Kubernetes-Cluster: Day 2 Operations -- DNS, Certificates, API-Gateways ... 513






           10.1 ... ExternalDNS für externe Hostnamenauflösung ... 513



           10.2 ... Automatisierte Zertifikatserzeugung (alle Plattformen): Cert-Manager ... 519



           10.3 ... Gateway-API ... 536



           10.4 ... API-Gateway: Foundations ... 541



           10.5 ... API-Gateway: Beispiel-Setup (GKE) ... 543



           10.6 ... API-Gateway: Beispiel-Setup mit Kong (alle Plattformen) ... 551






    11.  Kubernetes-Cluster: Day 2 Operations -- Metrics, Monitoring, Logging, APM/Observability, Autoscaler ... 563






           11.1 ... Kubernetes-Standard-Metriken: Metrics Server und kube-metrics ... 563



           11.2 ... Log-Erfassung und mehr unter Kubernetes: Elastic ... 566



           11.3 ... Log-Erfassung und mehr unter Kubernetes: Loki -- Grafana-Logging ... 584



           11.4 ... Cluster-Monitoring mit Prometheus ... 589



           11.5 ... Federated Prometheus mit Thanos ... 615



           11.6 ... Tracing mit Jaeger ... 625



           11.7 ... Full-Stack-Monitoring: APM und Observability ... 627



           11.8 ... HPA -- Horizontaler Pod-Autoscaler ... 640



           11.9 ... Custom-Metrics-Autoscaling mit KEDA und HPA ... 650



           11.10 ... Vertical Pod Autoscaler ... 665



           11.11 ... Multidimensionales Pod-AutoScaling (GKE) ... 678



           11.12 ... Cluster-Autoscaling ... 678






    12.  Kubernetes-Cluster: Day 2 Operations -- Meshes, Authentication, Debugging, Backup/Recovery ... 681






           12.1 ... Service-Meshes ... 681



           12.2 ... Kubernetes: Authentifizierung und Autorisierung (Keycloak-basiert) ... 692



           12.3 ... Debugging und Troubleshooting ... 709



           12.4 ... Backup und Disaster-Recovery ... 710






    Teil IV.  Vollautomation und Resilienz mit eigenen Operatoren ... 721



    13.  Day 3 Operations: In-Cluster-Vollautomation mit Operatoren -- Advanced Concepts ... 723






           13.1 ... Operator-SDK, OLM und weitere Konzepte ... 723



           13.2 ... Ansible oder Go? ... 727



           13.3 ... Operator-Build-Demo: Level-5-Operator in Go ... 733



           13.4 ... Operator-Bundle für den L5-Operator erzeugen ... 745



           13.5 ... Index/Catalog (für L5-Operator und andere) erzeugen ... 749



           13.6 ... Hands-On: Memcached-Operator mit Ansible ... 756



           13.7 ... Diverses ... 760






    Teil V.  High-Level-Setup- und Orchestrierungs-Tools für Kubernetes-basierte Container-Infrastrukturen ... 763



    14.  Red Hat OpenShift ... 765






           14.1 ... Vorbetrachtungen und Historisches ... 765



           14.2 ... Lizenzierung und Lifecycle ... 767



           14.3 ... OpenShift, das Enterprise-Kubernetes in »ready to use« ... 773






    15.  OpenShift-Setup ... 775






           15.1 ... Generelle Vorbetrachtungen und Vorbereitungen ... 775



           15.2 ... Setup von OpenShift 4.12 (IPI) auf AWS ... 789



           15.3 ... Setup von OpenShift 4.12 (IPI) auf GCP ... 795



           15.4 ... Setup von OpenShift 4.13 (IPI) auf vSphere ... 798



           15.5 ... Post-install Tasks und Day 2 Operations für OpenShift ... 808



           15.6 ... Disconnected/Air-Gapped-Installation und der Betrieb ... 813






    16.  OpenShift-Administration ... 819






           16.1 ... CLI-Tools ... 819



           16.2 ... Administration per GUI ... 823



           16.3 ... OpenShifts Cluster-Operatoren ... 824



           16.4 ... OpenShift-Networking im Überblick ... 826



           16.5 ... Authentifizierung und Autorisierung unter OpenShift ... 830



           16.6 ... Authentifizierung und Autorisierung: Security Context Constraints ... 834



           16.7 ... Imagestreams ... 841



           16.8 ... OpenShift-Router ... 845



           16.9 ... OpenShift-Router: Ingress-Operator und Ingress-Controller ... 847



           16.10 ... Egress-Limitierung und Priorisierung ... 864



           16.11 ... DNS-Customizing ... 870



           16.12 ... MachineConfigs, Machines, MachineSets und Scaling ... 871



           16.13 ... Cluster-Autoscaler und Machine-Autoscaler ... 879



           16.14 ... Customisierte MachineSets für spezielle Instanztypen -- (z. B. GPU- oder Storage-Nodes) erzeugen ... 884



           16.15 ... Infrastructure-Nodes in OpenShift ... 890



           16.16 ... HA für das OpenShift-Controlplane mit ControlPlaneMachineSets ... 894



           16.17 ... OpenShift-Upgrades: Foundations ... 897



           16.18 ... OpenShift-Upgrades: EUS Upgrades ... 899



           16.19 ... Interaktive OpenShift-Workshops ... 903






    Teil VI.  Day 3 Operations: Cluster-Federation, Security, CI/CD-GitOps-Systeme, SDS und mehr ... 905



    17.  Day 3 Operations: Multi-Cluster-Management und Federated Cluster ... 907






           17.1 ... Historisches ... 907



           17.2 ... Multi-Cluster-Management mit Red Hat Advanced Cluster Management ... 909



           17.3 ... Setup und grundlegende Cluster-Verwaltung per RHACM ... 914



           17.4 ... Services, Ingress und Gateways in Multi-Cluster-Umgebungen ... 927






    Teil VII.  Virtualisierung, Security und GitOps ... 933



    18.  Day 3 Operations: VMs in Kubernetes/OpenShift-Cluster einbinden ... 935






           18.1 ... KubeVirt -- VMs als Container ... 936






    19.  Day 3 Operations: Container-Security -- Full-Featured Security-Stacks ... 947






           19.1 ... Vorbetrachtungen zu Security-Lösungen ... 948



           19.2 ... NeuVector ... 950



           19.3 ... RHACS -- Red Hat Advanced Cluster Security für OpenShift ... 956






    20.  Day 3 Operations: Container-Security -- Advanced Secret Management ... 961






           20.1 ... EncryptionConfiguration für Secrets und andere Objekte ... 962



           20.2 ... Secret Encryption unter GKE und EKS ... 963



           20.3 ... HashiCorp Vault ... 964



           20.4 ... Setup des Vault Clusters ... 973



           20.5 ... Vault PKI Secrets Engine ... 995



           20.6 ... Sealed Secrets (Bitnami) ... 998






    Teil VIII.  Vollautomatisierte CI/CD-GitOps-Pipelines ... 1003



    21.  Day 3 Operations: CI/CD-Pipelines und GitOps ... 1005






           21.1 ... GitOps ... 1005



           21.2 ... GitOps mit Tekton (CI-Fokus) ... 1009



           21.3 ... Tekton-Setup ... 1017



           21.4 ... Beispiele für Tekton Pipeline (Pi-Calculator, Build, Push & Deploy) ... 1022



           21.5 ... Tekton Pipelines unter OpenShift (OpenShift Pipelines) ... 1026



           21.6 ... GitOps mit Argo CD (CD-Fokus) ... 1033



           21.7 ... Argo Rollouts ... 1042






    Teil IX.  Software-Defined Storage für verteilte Container-Infrastrukturen ... 1059



    22.  Day 3 Operations: Software-Defined Storage für Container-Cluster ... 1061






           22.1 ... SDS-Funktionsprinzipien ... 1061



           22.2 ... Ceph ... 1064



           22.3 ... Ceph: Storage-Bereitstellungsverfahren für Container-Cluster ... 1067



           22.4 ... Containerized SDS -- Ceph per Rook ... 1068



           22.5 ... Setup von Rook ... 1072



           22.6 ... Rook-Administration ... 1084






    23.  Day 3 Operations: Kostenkontrolle in Kubernetes/OpenShift-Clustern (FinOps) ... 1105






           23.1 ... FinOps ... 1106






    24.  Day 3 Operations: GPU-beschleunigte KI/ML-Container-Infrastrukturen ... 1113






           24.1 ... GPUs und autoskalierbare KI/ML-Stacks ... 1113



           24.2 ... Konkrete Einsatzszenarien und Kosten ... 1115



           24.3 ... NVIDIAs GPU-Operator ... 1118



           24.4 ... GKE-Cluster mit NVIDIA-A100-Instanzen und MIG-Partitionierung ... 1121



           24.5 ... OpenShift-Cluster mit NVIDIA-A100-GPUs in der GCP ... 1128



           24.6 ... AKS- und EKS-Cluster mit NVIDIA-GPUs ... 1131






    25.  The Road ahead ... 1133



      Index ... 1135