Seminar Spring Boot 4 – Container, Buildpacks und Kubernetes-Bereitstellung

Einordnung und Nutzen

Das Seminar führt eine Spring-Boot-Anwendung vom reproduzierbaren Build bis zum kontrollierten Betrieb auf Kubernetes. Behandelt werden ausführbare Archive, Layering, OCI-Images, Buildpacks, Container-Härtung und die Trennung von Anwendung, Konfiguration und Laufzeitumgebung.

Die Bereitstellung wird nicht auf ein einzelnes Deployment reduziert. Probes, Ressourcen, Secrets, Rollouts, Graceful Shutdown, Autoscaling, Netzwerkpfade, Pod-Sicherheit und Diagnose werden als zusammenhängender Produktionspfad trainiert.

Inhaltsübersicht

• Einordnung und Nutzen
• Lernziele
• Seminarinhalte
• Praxisübungen
• Zielgruppe und Voraussetzungen
• Didaktik und Arbeitsweise

Lernziele

• Reproduzierbare und schlanke Container-Images für Spring Boot erstellen.
• Buildpacks, Dockerfile und Image-Layering anhand technischer Kriterien vergleichen.
• Kubernetes-Ressourcen für Konfiguration, Verfügbarkeit und sichere Rollouts definieren.
• Start-, Readiness- und Liveness-Verhalten korrekt mit der Anwendung abstimmen.
• Fehler in Build, Image, Pod, Netzwerk und Laufzeit systematisch diagnostizieren.

Seminarinhalte

Tag 1: Build, Image und Container-Sicherheit

1. JAR-Aufbau, Layering, Classpath und Startverhalten einer Spring-Boot-Anwendung analysieren.
2. Reproduzierbare Builds mit Maven oder Gradle und einer festen Java-Toolchain konfigurieren.
3. OCI-Images mit Cloud Native Buildpacks erstellen und Build-Metadaten prüfen.
4. Ein mehrstufiges Dockerfile als Alternative aufbauen und Größen-, Cache- und Wartungsaspekte vergleichen.
5. Nicht privilegierte Ausführung, schreibgeschütztes Dateisystem, minimale Basis und SBOM-Anforderungen berücksichtigen.
6. JVM-Speichergrenzen und Container-Erkennung verifizieren.
7. Image-Start, Konfiguration und Health-Endpunkte lokal kontrollieren.

Tag 2: Kubernetes-Ressourcen und Rollouts

1. Deployment, Service, ConfigMap und Secret für eine Beispielanwendung deklarieren.
2. Startup-, Readiness- und Liveness-Probes fachlich korrekt zuordnen.
3. Requests, Limits, Java-Speicher und CPU-Verhalten aufeinander abstimmen.
4. Rolling Update, Rollback, Revisionshistorie und kontrollierte Konfigurationsänderung ausführen.
5. Graceful Shutdown, PreStop, Termination Grace Period und Verbindungsabbau testen.
6. Service- und Ingress-Pfad vom Client bis zum Pod prüfen.
7. Fehlerhafte Images, Konfigurationen und Probes mit Events, Logs und Zuständen analysieren.

Tag 3: Produktionsmuster, Skalierung und Diagnose

1. Horizontal Pod Autoscaler und geeignete Messgrößen für zustandslose Dienste bewerten.
2. PodDisruptionBudget, Anti-Affinity und Topology Spread für geplante Störungen einsetzen.
3. Persistente und zustandslose Anteile sauber trennen.
4. Secrets-Rotation und Konfigurationsneuladen mit kontrolliertem Rollout verbinden.
5. Actuator, Metriken und Traces in die Plattformbeobachtung integrieren.
6. Cold Start, Warm-up, Image Pull und Startfehler messen und optimieren.
7. Ein Betriebs- und Rollback-Runbook für die bereitgestellte Anwendung erstellen.

Praxisübungen

• Buildpack- und Dockerfile-Image derselben Anwendung erzeugen und vergleichen.
• Anwendung mit Probes, Ressourcen und externer Konfiguration auf Kubernetes bereitstellen.
• Fehlerhafte Probe, fehlendes Secret und OOM-Szenario diagnostizieren.
• Rollout mit Graceful Shutdown, Last und anschließendem Rollback durchführen.

Zielgruppe und Voraussetzungen

Zielgruppe: Java- und Spring-Entwicklung, DevOps, Plattformbetrieb, SRE und technische Architektur.

Voraussetzungen: Spring-Boot-Grundlagen, Container-Grundverständnis, sichere Kommandozeilenkenntnisse und Kubernetes-Basiswissen.

Didaktik und Arbeitsweise

Kurze Fachimpulse werden unmittelbar durch Demonstrationen, strukturierte Implementierungsschritte, Messungen und kontrollierte Fehlerfälle vertieft. Jede Übung enthält einen definierten Ausgangszustand, Prüfpunkte und eine nachvollziehbare Ergebniskontrolle. Die Seminarbeispiele werden in einer durchgängigen Codebasis aufgebaut, damit Zusammenhänge zwischen Konfiguration, Fachlogik, Tests und Betrieb sichtbar bleiben.