Seminar .NET-Container in Kubernetes – Deployment und Skalierung

Seminarbeschreibung

Kubernetes kann den Betrieb mehrerer Anwendungsinstanzen vereinheitlichen, verlangt jedoch klar definierte Zustands- und Betriebsmodelle. Das Seminar übersetzt die Anforderungen einer ASP.NET-Core-Anwendung in Kubernetes-Ressourcen. Der Cluster ist vorbereitet, sodass die Unterrichtszeit für Anwendungskonfiguration, Auslieferung und Fehlersuche zur Verfügung steht.

Probes, Ressourcenlimits, geordnetes Beenden und die Behandlung persistenter Daten werden gemeinsam betrachtet. Für die externe Erreichbarkeit dient eine gepflegte Gateway-API-Implementierung. Der Nginx-Webserver, NGINX-basierte Gateway-Produkte und der eingestellte Community-Controller ingress-nginx werden begrifflich getrennt.

Lernziele

• Eine .NET-Anwendung mit klar getrennten Konfigurations- und Betriebsressourcen ausrollen.
• Readiness, Liveness und Startup sinnvoll auf das Anwendungsverhalten abstimmen.
• Releases, Skalierung und Fehlerdiagnose im vorbereiteten Cluster durchführen.

Zielgruppe

DevOps- und Plattformteams, Container-Administratoren sowie .NET-Entwickler mit Bereitstellungsverantwortung.

Voraussetzungen

Sichere Container-Grundlagen, YAML, Linux und Netzwerke; Grundverständnis von Pods, Deployments, Services und kubectl. Für Kubernetes-Einsteiger ist ein Grundlagenkurs vorab erforderlich.

Seminarinhalte im Überblick

1. Anwendungsressourcen und Konfiguration
2. Netzwerk und externer Zugang
3. Betriebsbereitschaft und Ressourcen
4. Releases und Skalierung
5. Persistenz und Sicherheitskontext
6. Verifikation und Störungsbetrieb

1. Anwendungsressourcen und Konfiguration

• Namespace, Deployment, Service und Imagebezug für die Laboranwendung erstellen.
• ConfigMaps, eingebundene Secrets und Konfigurationswechsel nachvollziehen.
• RBAC, Service Accounts und getrennte Betriebsidentitäten berücksichtigen.

2. Netzwerk und externer Zugang

• Service-DNS, Gateway, HTTPRoute und TLS-Zuordnung konfigurieren.
• Proxy-Vertrauen, Hostnamen und Weiterleitungen durch den gesamten Request-Pfad prüfen.
• Netzwerkrichtlinien anhand einer unterstützenden Cluster-Netzwerkimplementierung testen.

3. Betriebsbereitschaft und Ressourcen

• Startup-, Readiness- und Liveness-Probes nach Fehlerwirkung trennen.
• Datenbankabhängigkeit in der Readiness bewerten und Neustartschleifen vermeiden.
• Requests, Limits, OOM-Ereignisse und CPU-Drosselung mit Messwerten untersuchen.

4. Releases und Skalierung

• Rollierende Updates, geordnetes Beenden und die Verteilung des Datenverkehrs testen.
• Autoscaling mit verfügbaren Metriken einrichten und Grenzen zustandsbehafteter Dienste bewerten.
• Disruption Budgets, Replikate und Verteilung auf Fehlerdomänen zusammen betrachten.

5. Persistenz und Sicherheitskontext

• Volumes, externe Datenbanken und gemeinsam benötigte Data-Protection-Schlüssel einordnen.
• runAsNonRoot, numerische Benutzerkennung und notwendige Schreibverzeichnisse konfigurieren.
• Schemamigrationen als kontrollierten Vorgang außerhalb konkurrierender Anwendungsstarts planen.

6. Verifikation und Störungsbetrieb

• Ein parametrisierbares Deployment mit einer vorbereiteten Helm-Struktur umsetzen.
• ImagePull-, DNS-, Probe- und Speicherfehler anhand von Events und Logs unterscheiden.
• Einen fehlerhaften Rollout stoppen, zurücknehmen und fachlich gegenprüfen.

Praktische Übungen

1. Eine API mit Konfiguration und Datenbankanbindung in einem Namespace ausrollen.
2. Den Zugang über Gateway und TLS prüfen und eine fehlerhafte Route korrigieren.
3. Startup, Readiness und Liveness durch gezielte Störungen getrennt testen.
4. Last erzeugen, Ressourcenwirkung beobachten und eine Skalierungsentscheidung begründen.
5. Ein Update mit parallelen Instanzen sowie den Rückfall auf das vorherige Image durchführen.

Schulungsumgebung

Arbeitsgrundlage ist .NET 10 LTS mit ASP.NET Core 10 auf einer unterstützten Linux-Version. Verwendet werden zueinander passende stabile Paket- und Werkzeugstände. Die Übungen nutzen ausschließlich abgegrenzte Testdaten und vorbereitete Beispielanwendungen. Erforderlich sind ein betriebsbereiter Kubernetes-Cluster, Registry-Zugriff, Metrikbereitstellung und eine gepflegte Gateway-API-Implementierung; die Netzwerkrichtlinien müssen vom CNI unterstützt werden. Der Kunde stellt die vereinbarte Schulungsumgebung bereit; Konten, Berechtigungen, Softwarestände und der erfolgreiche Teststart werden vor Seminarbeginn abgestimmt.

Thematische Einordnung

Vier Tage Anwendungspraxis in einem bereitgestellten Cluster. Installation hochverfügbarer Control Planes, vollständige Plattformadministration und der Aufbau einer Datenbank-Hochverfügbarkeit sind nicht enthalten.

Weitere Fachseminare und die empfohlene Besuchsreihenfolge enthält die Übersicht der Seminarreihe.