Seminar Longhorn StorageClasses, PVCs und Stateful Workloads

StorageClasses übersetzen Anwendungsanforderungen in konkrete Longhorn-Parameter.

Die Schulung zeigt, wie PVCs, RWO- und RWX-Volumes, StatefulSets, Berechtigungen, Expansion und Sicherungsrichtlinien konsistent gestaltet werden. Ziel ist ein standardisierter Storage-Servicekatalog.

Inhaltsübersicht

1. Workload-Klassen definieren
2. StorageClass-Parameter
3. Dynamische Bereitstellung
4. StatefulSets anbinden
5. RWX-Volumes
6. Berechtigungen
7. Expansion und Trim
8. Schutz und Betrieb koppeln

Zielsetzung

Die Schulung verfolgt folgende fachliche und betriebliche Ziele:

• StorageClasses aus Schutz- und Leistungsanforderungen ableiten.
• PVCs und StatefulSets mit stabilen Bindungs- und Namensregeln betreiben.
• RWO, RWX, Expansion, Trim und Berechtigungen korrekt einsetzen.
• Backup- und Monitoringvorgaben an Workload-Klassen koppeln.

Lernmodule und praktische Übungen

1. Workload-Klassen definieren

Anwendungen werden nach Zugriff, Leistung und Schutzbedarf gruppiert.

1. Schritt 1: Datenbank, Dateidienst, CI-Workspace und VM-Disk klassifizieren.
2. Schritt 2: RWO- oder RWX-Bedarf und Pod-Topologie festlegen.
3. Schritt 3: Replikatanzahl, Backup und Aufbewahrung bestimmen.
4. Schritt 4: Namens- und Labelstandard erstellen.

2. StorageClass-Parameter

Longhorn-Einstellungen werden als wiederverwendbares Angebot veröffentlicht.

1. Schritt 1: Replikatanzahl, Dateisystem, Bindungsmodus und Expansion konfigurieren.
2. Schritt 2: Node- und Disk-Selektoren hinterlegen.
3. Schritt 3: Data Locality und Job-Gruppen bewerten.
4. Schritt 4: Standardklasse bewusst festlegen oder vermeiden.

3. Dynamische Bereitstellung

Der vollständige CSI-Ablauf wird anhand eines PVC nachvollzogen.

1. Schritt 1: PVC mit definierter StorageClass erstellen.
2. Schritt 2: Provisionierung, PV-Bindung und Longhorn-Volume vergleichen.
3. Schritt 3: Pod anbinden, Daten schreiben und Mountoptionen kontrollieren.
4. Schritt 4: Löschrichtlinie nach Entfernen des PVC testen.

4. StatefulSets anbinden

Stabile Identität und VolumeClaimTemplates werden korrekt zusammengeführt.

1. Schritt 1: StatefulSet mit mehreren Replikaten erstellen.
2. Schritt 2: PVC-Namen und Ordinalzahlen den Pods zuordnen.
3. Schritt 3: Pod-Neustart und Verschiebung testen.
4. Schritt 4: Skalierung einschließlich verbleibender PVCs bewerten.

5. RWX-Volumes

Gemeinsamer Schreibzugriff wird mit seinen zusätzlichen Komponenten betrachtet.

1. Schritt 1: NFS-Client-Voraussetzungen auf allen Knoten prüfen.
2. Schritt 2: RWX-StorageClass und PVC anlegen.
3. Schritt 3: Mehrere Pods gleichzeitig anbinden.
4. Schritt 4: Share-Manager-Zustand und Failover beobachten.

6. Berechtigungen

Dateisystemzugriff wird zwischen Image, Pod und Volume abgestimmt.

1. Schritt 1: SecurityContext, fsGroup und Mountberechtigungen prüfen.
2. Schritt 2: PVC Ownership und Permission-Verhalten nachvollziehen.
3. Schritt 3: UID-/GID-Fehler gezielt reproduzieren.
4. Schritt 4: Einheitliche Vorgaben für Anwendungsimages ableiten.

7. Expansion und Trim

Kapazitätsänderungen werden ohne unkontrollierte Unterbrechung umgesetzt.

1. Schritt 1: Erweiterbaren StorageClass- und PVC-Status prüfen.
2. Schritt 2: PVC und Longhorn-Volume vergrößern.
3. Schritt 3: Dateisystemgröße im Pod kontrollieren.
4. Schritt 4: Trim ausführen und Rückgewinnung von Speicher bewerten.

8. Schutz und Betrieb koppeln

Jede Workload-Klasse erhält passende Sicherungs- und Überwachungsregeln.

1. Schritt 1: RecurringJob-Gruppen per Label oder StorageClass zuweisen.
2. Schritt 2: Alarme für Kapazität, Zustand und Sicherungen festlegen.
3. Schritt 3: Restore eines StatefulSet-PVC durchführen.
4. Schritt 4: Servicekatalog mit Grenzen und Abnahmeprüfungen dokumentieren.

Zielgruppe

Kubernetes- und Anwendungsplattform-Administration, DevOps, Datenbankbetrieb und Teams für zustandsbehaftete Workloads.

Voraussetzungen

Kubernetes-Grundkenntnisse zu Pods, Deployments und StatefulSets sowie Verständnis von PVs, PVCs und StorageClasses.

Methodik

Die Inhalte werden durch fachliche Einordnung, Live-Demonstrationen, angeleitete Schrittfolgen und eigenständige Laborübungen vermittelt. Jeder Themenblock endet mit einer technischen Kontrolle anhand definierter Sollzustände.