Seminar Flatcar Container Linux – Netzwerk und Namensauflösung

Flatcar nutzt systemd-networkd und systemd-resolved als zentrale Bausteine für reproduzierbare Netzwerkkonfiguration. Das Seminar behandelt DHCP und statische Adressen, Routen, Bonds, VLANs, Bridges, DNS, MTU, Cloud- und Bare-Metal-Besonderheiten sowie einen systematischen Diagnoseweg.

Lernziele

• Netzwerkzustand und Konfigurationsquellen auf Flatcar sicher einordnen
• DHCP, statische Adressen, Routen und mehrere Interfaces deklarativ konfigurieren
• Bonds, VLANs und Bridges für geeignete Plattformen aufbauen
• DNS und Namensauflösung mit systemd-resolved kontrollieren
• Konnektivitäts-, MTU-, Routing- und DNS-Fehler reproduzierbar beheben

Inhaltsübersicht

1. Netzwerkmodell und Zustandsanalyse
2. DHCP, statische Adressen und Routen
3. Bonds, VLANs und Bridges
4. DNS mit systemd-resolved
5. MTU, Firewall und Plattformbesonderheiten
6. Systematische Netzwerkdiagnose

Kapitel 1: Netzwerkmodell und Zustandsanalyse

Inhaltsverzeichnis des Kapitels: Interface-Namen; networkd-Dateien; Runtime-Zustand; Cloud- und Bare-Metal-Einflüsse.

1. Schritt 1: Interfaces, Adressräume und Abhängigkeiten für Interface-Namen erfassen.
2. Schritt 2: networkd-Dateien deklarativ konfigurieren und die effektive Laufzeitkonfiguration prüfen.
3. Schritt 3: Konnektivität, Routing und Namensauflösung für Runtime-Zustand schrittweise verifizieren.
4. Schritt 4: Fehlerfall, Fallback und Diagnoseweg für Cloud- und Bare-Metal-Einflüsse dokumentieren.

Praxisübung: Ein vorhandener Knoten wird inventarisiert und jede aktive Adresse, Route und DNS-Quelle einer Konfiguration zugeordnet.

Kapitel 2: DHCP, statische Adressen und Routen

Inhaltsverzeichnis des Kapitels: .network-Dateien; mehrere Adressen; Default Route; Policy Routing.

1. Schritt 1: Konfigurationsziel und erforderliche Eingaben für .network-Dateien festlegen.
2. Schritt 2: mehrere Adressen in versionierten Dateien umsetzen und vor der Bereitstellung syntaktisch prüfen.
3. Schritt 3: Default Route in einer isolierten Testumgebung anwenden und mit Status-, Log- und Funktionsprüfungen verifizieren.
4. Schritt 4: Policy Routing als Änderungs- oder Fehlerfall testen und den Rücknahmeweg dokumentieren.

Praxisübung: Ein Knoten erhält eine reproduzierbare statische Konfiguration mit zusätzlicher Route und wird nach einem Neustart geprüft.

Kapitel 3: Bonds, VLANs und Bridges

Inhaltsverzeichnis des Kapitels: .netdev-Dateien; Bond-Modus; VLAN-Tag; Bridge-Mitglieder.

1. Schritt 1: Interfaces, Adressräume und Abhängigkeiten für .netdev-Dateien erfassen.
2. Schritt 2: Bond-Modus deklarativ konfigurieren und die effektive Laufzeitkonfiguration prüfen.
3. Schritt 3: Konnektivität, Routing und Namensauflösung für VLAN-Tag schrittweise verifizieren.
4. Schritt 4: Fehlerfall, Fallback und Diagnoseweg für Bridge-Mitglieder dokumentieren.

Praxisübung: Eine virtuelle Labortopologie mit Bond, VLAN und Bridge wird aufgebaut und auf Linkausfall sowie korrekte Segmentierung getestet.

Kapitel 4: DNS mit systemd-resolved

Inhaltsverzeichnis des Kapitels: DNS-Server; Suchdomänen; Split DNS; Resolver-Status.

1. Schritt 1: Konfigurationsziel und erforderliche Eingaben für DNS-Server festlegen.
2. Schritt 2: Suchdomänen in versionierten Dateien umsetzen und vor der Bereitstellung syntaktisch prüfen.
3. Schritt 3: Split DNS in einer isolierten Testumgebung anwenden und mit Status-, Log- und Funktionsprüfungen verifizieren.
4. Schritt 4: Resolver-Status als Änderungs- oder Fehlerfall testen und den Rücknahmeweg dokumentieren.

Praxisübung: Mehrere DNS-Zuständigkeiten werden eingerichtet und mit gezielten Namens-, Suchdomänen- und Fehlerprüfungen verifiziert.

Kapitel 5: MTU, Firewall und Plattformbesonderheiten

Inhaltsverzeichnis des Kapitels: Overlay-MTU; Cloud Security Controls; Metadatenendpunkte; IPv4 und IPv6.

1. Schritt 1: Schutzbedarf, Bedrohungen und zulässige Vertrauensgrenzen für Overlay-MTU bestimmen.
2. Schritt 2: Cloud Security Controls nach dem Prinzip minimaler Rechte konfigurieren und versionieren.
3. Schritt 3: Die Wirksamkeit der Kontrolle für Metadatenendpunkte mit erlaubten und unerlaubten Testfällen prüfen.
4. Schritt 4: Nachweise, Ausnahmen und Wiederherstellungsweg für IPv4 und IPv6 dokumentieren.

Praxisübung: Ein MTU-Fehler und ein blockierter Metadatenzugriff werden simuliert, eingegrenzt und mit minimalen Freigaben korrigiert.

Kapitel 6: Systematische Netzwerkdiagnose

Inhaltsverzeichnis des Kapitels: networkctl; resolvectl; ip und ss; Paketpfad und Logs.

1. Schritt 1: Das Fehlerbild im Bereich networkctl reproduzieren und eine unveränderte Zeitlinie sichern.
2. Schritt 2: Logs, Statusdaten und Abhängigkeiten zu resolvectl erfassen und gegeneinander abgleichen.
3. Schritt 3: Die Ursache durch gezielte Prüfungen von ip und ss eingrenzen und die kleinste wirksame Korrektur anwenden.
4. Schritt 4: Wiederherstellung, Nachkontrolle und Prävention für Paketpfad und Logs in einem Runbook festhalten.

Praxisübung: Ein mehrstufiger Diagnoseablauf trennt Link-, Adress-, Routing-, DNS- und Dienstprobleme und führt zu einem dokumentierten Runbook.

Methodik und Arbeitsumgebung

Inhaltsverzeichnis des Kapitels: Lernform; Laboraufbau; Validierung; Fehlerfälle und Rücknahme.

Vortrag, technische Einordnung, Live-Demonstrationen und geführte Übungen wechseln sich ab. Jede Konfiguration wird in einer isolierten Laborumgebung erstellt, versioniert, geprüft, angewendet und anhand von Status-, Log- und Funktionskontrollen abgenommen. Fehlerfälle und Rücknahmewege sind Bestandteil der Übungen.