Seminar Apache Kafka mit Stackable – Event Streaming

Inhaltsübersicht

• Einordnung und Einsatzszenarien
• Lernziele
• Zielgruppe und Voraussetzungen
• Seminarinhalte
• Praxisübungen
• Arbeitsweise und Dokumentation

Einordnung und Einsatzszenarien

Behandelt Topic- und Partitionsdesign, Produzenten und Konsumenten, Sicherheit, Skalierung und den kontrollierten Betrieb geschäftskritischer Event-Streams.

Im Mittelpunkt steht Kafka-Cluster für belastbare Ereignisströme. Die Übungen orientieren sich an einem realistischen Kubernetes-Cluster und berücksichtigen Konfiguration, Sicherheit, Beobachtbarkeit und wiederholbare Betriebsabläufe. Produktfunktionen werden nicht isoliert betrachtet, sondern in ihre Abhängigkeiten innerhalb einer modularen Datenplattform eingeordnet.

Lernziele

• die Architektur und den Lebenszyklus von Kafka-Cluster für belastbare Ereignisströme fachlich einordnen
• benötigte Operatoren, Custom Resources, Konfigurationen und Abhängigkeiten nachvollziehbar auswählen
• Bereitstellung und Änderungen schrittweise durchführen und anhand technischer Zustände verifizieren
• Identitäten, Verbindungen, Secrets und Berechtigungen entsprechend dem jeweiligen Schutzbedarf gestalten
• Metriken, Logs, Events und Statusinformationen für den laufenden Betrieb auswerten
• Störungen mit einem reproduzierbaren Diagnoseverfahren eingrenzen und dokumentieren

Zielgruppe und Voraussetzungen

Zielgruppe: Data Engineers, Plattformadministration, DevOps, Site Reliability Engineering, Data Architects und technische Projektleitung.

Voraussetzungen: Grundkenntnisse in Kubernetes, Linux, Containern, YAML und verteilten Datensystemen; praktische Erfahrung mit einer Kommandozeile ist hilfreich.

Seminarinhalte

Architektur, Verantwortlichkeiten und Einsatzgrenzen

1. Schritt 1: Geschäftliche und technische Anforderungen für Kafka-Cluster für belastbare Ereignisströme erfassen und priorisieren.
2. Schritt 2: Beteiligte Plattformkomponenten, Datenpfade, Schnittstellen und Fehlerdomänen in einem Architekturmodell abgrenzen.
3. Schritt 3: Operatoren, Rollen, Custom Resources und gemeinsame Dienste den vorgesehenen Verantwortlichkeiten zuordnen.
4. Schritt 4: Akzeptanzkriterien für Bereitstellung, Sicherheit, Leistung und Betriebsfähigkeit festlegen.

Broker-Architektur, Controller und ZooKeeper-Abhängigkeiten

1. Schritt 1: Anforderungen und erwartetes Verhalten für „Broker-Architektur, Controller und ZooKeeper-Abhängigkeiten“ im Kontext von Kafka-Cluster für belastbare Ereignisströme bestimmen.
2. Schritt 2: Benötigte Kubernetes-Ressourcen, Konfigurationswerte, Abhängigkeiten und Sicherheitsvorgaben für „Broker-Architektur, Controller und ZooKeeper-Abhängigkeiten“ festlegen.
3. Schritt 3: Konfiguration kontrolliert anwenden, Status und technische Wirkung mit geeigneten Prüfungen verifizieren.
4. Schritt 4: Abweichungen analysieren, Betriebsgrenzen dokumentieren und einen reproduzierbaren Prüf- oder Wiederholungsablauf erstellen.

Topics, Partitionen, Replikation und Aufbewahrung

1. Schritt 1: Anforderungen und erwartetes Verhalten für „Topics, Partitionen, Replikation und Aufbewahrung“ im Kontext von Kafka-Cluster für belastbare Ereignisströme bestimmen.
2. Schritt 2: Benötigte Kubernetes-Ressourcen, Konfigurationswerte, Abhängigkeiten und Sicherheitsvorgaben für „Topics, Partitionen, Replikation und Aufbewahrung“ festlegen.
3. Schritt 3: Konfiguration kontrolliert anwenden, Status und technische Wirkung mit geeigneten Prüfungen verifizieren.
4. Schritt 4: Abweichungen analysieren, Betriebsgrenzen dokumentieren und einen reproduzierbaren Prüf- oder Wiederholungsablauf erstellen.

Produzenten, Konsumentengruppen und Zustellsemantik

1. Schritt 1: Anforderungen und erwartetes Verhalten für „Produzenten, Konsumentengruppen und Zustellsemantik“ im Kontext von Kafka-Cluster für belastbare Ereignisströme bestimmen.
2. Schritt 2: Benötigte Kubernetes-Ressourcen, Konfigurationswerte, Abhängigkeiten und Sicherheitsvorgaben für „Produzenten, Konsumentengruppen und Zustellsemantik“ festlegen.
3. Schritt 3: Konfiguration kontrolliert anwenden, Status und technische Wirkung mit geeigneten Prüfungen verifizieren.
4. Schritt 4: Abweichungen analysieren, Betriebsgrenzen dokumentieren und einen reproduzierbaren Prüf- oder Wiederholungsablauf erstellen.

TLS, SASL, ACLs, Kapazität, Rebalancing und Störungsanalyse

1. Schritt 1: Anforderungen und erwartetes Verhalten für „TLS, SASL, ACLs, Kapazität, Rebalancing und Störungsanalyse“ im Kontext von Kafka-Cluster für belastbare Ereignisströme bestimmen.
2. Schritt 2: Benötigte Kubernetes-Ressourcen, Konfigurationswerte, Abhängigkeiten und Sicherheitsvorgaben für „TLS, SASL, ACLs, Kapazität, Rebalancing und Störungsanalyse“ festlegen.
3. Schritt 3: Konfiguration kontrolliert anwenden, Status und technische Wirkung mit geeigneten Prüfungen verifizieren.
4. Schritt 4: Abweichungen analysieren, Betriebsgrenzen dokumentieren und einen reproduzierbaren Prüf- oder Wiederholungsablauf erstellen.

Betriebsprüfung und systematische Fehleranalyse

1. Schritt 1: Sollzustand, Istzustand und letzte Änderungen anhand von Custom Resources, Conditions und Kubernetes-Events vergleichen.
2. Schritt 2: Produkt-, Operator- und Plattformlogs zeitlich korrelieren und die wahrscheinlichste Fehlerdomäne bestimmen.
3. Schritt 3: Metriken und Kapazitätsdaten gegen definierte Schwellenwerte prüfen und geeignete Korrekturmaßnahmen ableiten.
4. Schritt 4: Fehlerbehebung kontrolliert durchführen, Funktionsprüfung wiederholen und Erkenntnisse in einem Runbook festhalten.

Praxisübungen

• eine lauffähige Beispielkonfiguration für Kafka-Cluster für belastbare Ereignisströme erstellen und prüfen
• Konfigurationsänderungen versioniert vorbereiten, einspielen und zurücknehmen
• einen Sicherheits- oder Zugriffsfall mit überprüfbaren Identitäten und Berechtigungen umsetzen
• eine absichtlich eingebrachte Störung mit Logs, Metriken, Events und Statusfeldern eingrenzen
• eine kompakte Betriebscheckliste mit Prüfkommandos, Sollwerten und Eskalationskriterien erstellen

Arbeitsweise und Dokumentation

Kurze fachliche Einführungen wechseln mit Demonstrationen und geführten Übungen. Jeder Arbeitsschritt wird zunächst begründet, anschließend umgesetzt, technisch verifiziert und in einer wiederverwendbaren Checkliste dokumentiert. Konfigurationen werden so aufgebaut, dass Varianten für Entwicklung, Test und Produktion nachvollziehbar abgeleitet werden können.