Seminar Karmada Multi-Cluster Failover und Disaster Recovery

Das Seminar behandelt geplante und ungeplante Verlagerungen von Anwendungen zwischen Clustern. ClusterFailover, ApplicationFailover, Eviction, Zustandsbewertung, Datenabhängigkeiten, Rückkehrverfahren und Disaster-Recovery-Tests werden mit klaren RTO- und RPO-Zielen verbunden.

Inhaltsübersicht

• Zielsetzung
• Teilnehmerkreis
• Voraussetzungen
• Lernumgebung
• Ausfallmodelle, RTO und RPO
• ClusterFailover
• ApplicationFailover
• Graceful Eviction und Schutzmechanismen
• Stateful Workloads und Datenwiederanlauf
• Traffic, DNS und externe Abhängigkeiten
• Failback und Rückkehrbetrieb
• Disaster-Recovery-Übung

Zielsetzung

Die Seminarinhalte verbinden technische Einordnung, nachvollziehbare Konfiguration und kontrollierte Betriebsprüfung.

• Ausfallszenarien nach technischer Wirkung und Geschäftsziel klassifizieren
• Cluster- und Anwendungs-Failover gezielt konfigurieren
• Eviction, Neuplatzierung und Rückkehr kontrolliert beobachten
• stateful Anwendungen mit Daten- und Traffic-Abhängigkeiten absichern
• einen messbaren Disaster-Recovery-Test planen und auswerten

Teilnehmerkreis

Site Reliability Engineers, Kubernetes-Administratoren, Plattform-Engineers, Business-Continuity- und Disaster-Recovery-Verantwortliche.

Voraussetzungen

Karmada Scheduling und Propagation Policies, Kubernetes Readiness, PodDisruptionBudget, Storage- und Netzwerkgrundlagen. Erfahrung mit hochverfügbaren Anwendungen ist erforderlich.

Lernumgebung

Die Übungen werden in einer isolierten Multi-Cluster-Laborumgebung mit einer Karmada Control Plane und mehreren Kubernetes-Mitgliedsclustern durchgeführt. Alle Arbeitsschritte werden über deklarative Manifeste, kubectl, karmadactl und die jeweils erforderlichen Diagnosewerkzeuge nachvollzogen. Änderungen werden vor der Anwendung geprüft und nach der Anwendung anhand von Status, Events und Zielressourcen validiert.

1. Ausfallmodelle, RTO und RPO

Nicht jeder Fehler erfordert dieselbe Reaktion; daher werden Umfang, Dauer und Datenwirkung getrennt bewertet.

Inhalte

• Komponenten-, Cluster-, Region- und Netzwerkausfall
• partielle Erreichbarkeit
• RTO und RPO
• Fehlerdomänen
• automatisch gegenüber manuell
• Risiko fehlerhafter Failover

Praxisablauf

1. Ausgangszustand, Zugriffsrechte und technische Voraussetzungen für „Ausfallmodelle, RTO und RPO“ prüfen.
2. Vorhandene Objekte und Konfigurationen sichern und die vorgesehenen Änderungen als nachvollziehbare Manifeste vorbereiten.
3. Ausfallszenarien einer Beispielplattform priorisieren und passende Wiederanlaufziele festlegen.
4. Status, Events und erzeugte Objekte in der Karmada Control Plane sowie in den betroffenen Mitgliedsclustern vergleichen.
5. Eine kontrollierte Abweichung oder einen Fehlerfall auslösen, Korrektur beziehungsweise Rollback durchführen und das Ergebnis dokumentieren.

2. ClusterFailover

Die Reaktion auf einen nicht erreichbaren oder dauerhaft ungesunden Mitgliedscluster wird konfiguriert.

Inhalte

• Cluster Conditions und Heartbeats
• FailureThreshold
• Grace Period
• Eviction und Neuplanung
• Retain- und Purge-Verhalten
• Rückkehr des Clusters

Praxisablauf

1. Ausgangszustand, Zugriffsrechte und technische Voraussetzungen für „ClusterFailover“ prüfen.
2. Vorhandene Objekte und Konfigurationen sichern und die vorgesehenen Änderungen als nachvollziehbare Manifeste vorbereiten.
3. Einen Cluster isolieren, Failover auslösen und die Neuplatzierung vollständig nachverfolgen.
4. Status, Events und erzeugte Objekte in der Karmada Control Plane sowie in den betroffenen Mitgliedsclustern vergleichen.
5. Eine kontrollierte Abweichung oder einen Fehlerfall auslösen, Korrektur beziehungsweise Rollback durchführen und das Ergebnis dokumentieren.

3. ApplicationFailover

Anwendungszustände können trotz erreichbarem Cluster einen gezielten Wechsel erforderlich machen.

Inhalte

• Health-Interpretation
• Unhealthy und Unknown
• Failure Toleration
• anwendungsspezifische Kriterien
• Graceful Eviction
• Statusrückmeldung

Praxisablauf

1. Ausgangszustand, Zugriffsrechte und technische Voraussetzungen für „ApplicationFailover“ prüfen.
2. Vorhandene Objekte und Konfigurationen sichern und die vorgesehenen Änderungen als nachvollziehbare Manifeste vorbereiten.
3. Eine nicht verfügbare Anwendung erkennen lassen und ihre Verlagerung auf einen gesunden Cluster testen.
4. Status, Events und erzeugte Objekte in der Karmada Control Plane sowie in den betroffenen Mitgliedsclustern vergleichen.
5. Eine kontrollierte Abweichung oder einen Fehlerfall auslösen, Korrektur beziehungsweise Rollback durchführen und das Ergebnis dokumentieren.

4. Graceful Eviction und Schutzmechanismen

Die Entfernung von Replikaten wird mit Verfügbarkeits- und Zeitvorgaben abgestimmt.

Inhalte

• PodDisruptionBudget
• Termination Grace Period
• Eviction Tasks
• Traffic Drain
• PreStop und Readiness
• Timeout-Entscheidungen

Praxisablauf

1. Ausgangszustand, Zugriffsrechte und technische Voraussetzungen für „Graceful Eviction und Schutzmechanismen“ prüfen.
2. Vorhandene Objekte und Konfigurationen sichern und die vorgesehenen Änderungen als nachvollziehbare Manifeste vorbereiten.
3. Eine kontrollierte Eviction mit Traffic Drain durchführen und gegen eine harte Umschaltung vergleichen.
4. Status, Events und erzeugte Objekte in der Karmada Control Plane sowie in den betroffenen Mitgliedsclustern vergleichen.
5. Eine kontrollierte Abweichung oder einen Fehlerfall auslösen, Korrektur beziehungsweise Rollback durchführen und das Ergebnis dokumentieren.

5. Stateful Workloads und Datenwiederanlauf

Anwendungssteuerung allein garantiert keine konsistenten Daten im Zielcluster.

Inhalte

• Storage-Replikation
• Datenbankrollen
• Snapshots und Restore
• Fencing und Split Brain
• Reihenfolge von Daten und Anwendung
• Datenvalidierung

Praxisablauf

1. Ausgangszustand, Zugriffsrechte und technische Voraussetzungen für „Stateful Workloads und Datenwiederanlauf“ prüfen.
2. Vorhandene Objekte und Konfigurationen sichern und die vorgesehenen Änderungen als nachvollziehbare Manifeste vorbereiten.
3. Einen Wiederanlaufplan für eine zustandsbehaftete Anwendung mit Fencing- und Datenprüfung entwerfen.
4. Status, Events und erzeugte Objekte in der Karmada Control Plane sowie in den betroffenen Mitgliedsclustern vergleichen.
5. Eine kontrollierte Abweichung oder einen Fehlerfall auslösen, Korrektur beziehungsweise Rollback durchführen und das Ergebnis dokumentieren.

6. Traffic, DNS und externe Abhängigkeiten

Nach der Workload-Verlagerung muss der Benutzerverkehr zuverlässig zum neuen Ziel gelangen.

Inhalte

• globale Endpunkte
• DNS-TTL
• Load Balancer Health Checks
• Service Discovery
• Zertifikate
• externe APIs und Allow Lists

Praxisablauf

1. Ausgangszustand, Zugriffsrechte und technische Voraussetzungen für „Traffic, DNS und externe Abhängigkeiten“ prüfen.
2. Vorhandene Objekte und Konfigurationen sichern und die vorgesehenen Änderungen als nachvollziehbare Manifeste vorbereiten.
3. Einen Traffic-Failover simulieren und Messpunkte für Erreichbarkeit und Umschaltzeit erfassen.
4. Status, Events und erzeugte Objekte in der Karmada Control Plane sowie in den betroffenen Mitgliedsclustern vergleichen.
5. Eine kontrollierte Abweichung oder einen Fehlerfall auslösen, Korrektur beziehungsweise Rollback durchführen und das Ergebnis dokumentieren.

7. Failback und Rückkehrbetrieb

Die Wiederaufnahme des ursprünglichen Clusters darf keine erneute unkontrollierte Verschiebung auslösen.

Inhalte

• Cluster-Recovery
• Datenresynchronisation
• Scheduling-Freigabe
• Rebalance gegenüber bewusstem Verbleib
• Change-Fenster
• Abnahme

Praxisablauf

1. Ausgangszustand, Zugriffsrechte und technische Voraussetzungen für „Failback und Rückkehrbetrieb“ prüfen.
2. Vorhandene Objekte und Konfigurationen sichern und die vorgesehenen Änderungen als nachvollziehbare Manifeste vorbereiten.
3. Einen wiederhergestellten Cluster prüfen und einen geplanten Failback mit Stop-Kriterien durchführen.
4. Status, Events und erzeugte Objekte in der Karmada Control Plane sowie in den betroffenen Mitgliedsclustern vergleichen.
5. Eine kontrollierte Abweichung oder einen Fehlerfall auslösen, Korrektur beziehungsweise Rollback durchführen und das Ergebnis dokumentieren.

8. Disaster-Recovery-Übung

Technik, Kommunikation und Nachweis werden in einem vollständigen Test verbunden.

Inhalte

• Testplan und Verantwortlichkeiten
• Ausfallinjektion
• Zeitmessung
• Daten- und Funktionsabnahme
• Abweichungen
• Verbesserungsmaßnahmen

Praxisablauf

1. Ausgangszustand, Zugriffsrechte und technische Voraussetzungen für „Disaster-Recovery-Übung“ prüfen.
2. Vorhandene Objekte und Konfigurationen sichern und die vorgesehenen Änderungen als nachvollziehbare Manifeste vorbereiten.
3. Eine DR-Übung durchführen und RTO, RPO, technische Befunde sowie offene Maßnahmen protokollieren.
4. Status, Events und erzeugte Objekte in der Karmada Control Plane sowie in den betroffenen Mitgliedsclustern vergleichen.
5. Eine kontrollierte Abweichung oder einen Fehlerfall auslösen, Korrektur beziehungsweise Rollback durchführen und das Ergebnis dokumentieren.