Seminar OpenEBS für Datenbanken und StatefulSets

Das Seminar übersetzt die Anforderungen zustandsbehafteter Anwendungen in belastbare Storage- und Betriebsentscheidungen.

Inhaltsverzeichnis

• Zielgruppe
• Voraussetzungen
• Kompetenzziele
• Seminarinhalte
• Praxisübungen

Zielgruppe

Kubernetes-Administratoren, Datenbankadministratoren, Plattformteams, DevOps-Fachkräfte und SRE-Teams.

Voraussetzungen

Grundkenntnisse zu StatefulSets, PersistentVolumes und mindestens einer relationalen oder verteilten Datenbank.

Kompetenzziele

• die zentralen Zusammenhänge von behandelt werden statefulset-muster, datenbankkonsistenz, anwendungshochverfügbarkeit, engine-auswahl, performance, sicherung und kontrollierte ausfalltests. fachlich einordnen.
• eine belastbare Konfiguration anhand definierter Anforderungen planen und umsetzen.
• typische Betriebs- und Fehlersituationen systematisch beurteilen.
• Prüfschritte und Runbooks für den eigenen Kubernetes-Betrieb ableiten.

Seminarinhalte

1. Workload-Klassifizierung

1. Schreibmuster, Latenz, Durchsatz und Datenwachstum erfassen.
2. Verfügbarkeits- und Konsistenzanforderungen trennen.
3. die Anwendung einer geeigneten Storage-Klasse zuordnen.

2. StatefulSet-Speichermuster

1. VolumeClaimTemplates, stabile Identitäten und Pod-Reihenfolge analysieren.
2. Anti-Affinity, Topology Spread und PodDisruptionBudgets abstimmen.
3. Scheduling und Wiederanlauf mit persistenten Volumes prüfen.

3. Anwendungs- und Speicherreplikation

1. Datenbankreplikation und Speicherreplikation sauber abgrenzen.
2. Doppelreplikation hinsichtlich Latenz, Kosten und Fehlerbildern bewerten.
3. eine eindeutige Hochverfügbarkeitsstrategie dokumentieren.

4. Relationale Datenbanken

1. Anforderungen von PostgreSQL- und MySQL-artigen Workloads einordnen.
2. Dateisystem, Blockmodus und Write-Ahead-Logs berücksichtigen.
3. Checkpoint-, Backup- und Restore-Verhalten praktisch testen.

5. Verteilte Datenbanken und Suchsysteme

1. Sharding, Quorum und Rebalancing mit Storage-Eigenschaften abstimmen.
2. lokale Datenhaltung und Replikationsfaktor aufeinander ausrichten.
3. Node-Ausfall und Wiederaufnahme ohne unnötige Datenverschiebung testen.

6. Performance und Kapazität

1. IOPS, Latenz, Queue-Tiefe und Blockgrößen workloadgerecht messen.
2. Reservierung, Thin Provisioning und Wachstumsreserven festlegen.
3. Engpässe zwischen Anwendung, Dateisystem, Netzwerk und Datenträger isolieren.

7. Sicherung und Konsistenz

1. anwendungskonsistente Sicherungspunkte vorbereiten.
2. Snapshot-, Datenkopie- und logische Backups kombinieren.
3. Wiederherstellung mit einer fachlichen Prüfabfrage abnehmen.

8. Ausfall- und Wartungstests

1. Pod-, Node- und Storage-Ausfälle kontrolliert auslösen.
2. Failover, Reconnect und Datenkonsistenz beobachten.
3. Betriebsgrenzen und notwendige Runbook-Schritte dokumentieren.

Praxisübungen

• ein StatefulSet mit passender StorageClass bereitstellen.
• Anwendungshochverfügbarkeit und Speicherreplikation in einer Matrix bewerten.
• einen kontrollierten Node-Ausfall mit Datenbankprüfung durchführen.
• eine Backup- und Restore-Sequenz für einen transaktionalen Workload entwerfen.