Seminar Weaviate Kubernetes, Cluster und Hochverfügbarkeit

Dieses praxisorientierte Seminar behandelt Kubernetes-Deployment, Helm-Konfiguration, Persistenz, Ressourcen, Multi-Node-Topologie, Sharding, synchrone und asynchrone Replikation, Ausfallszenarien, Upgrades, Monitoring und Betriebsverfahren. Alle Arbeitsschritte werden an einer durchgängigen Referenzumgebung ausgeführt, geprüft und in wiederverwendbaren Arbeitsvorlagen dokumentiert.

Inhaltsübersicht

• Zielarchitektur und Kapazität
• Helm-Deployment
• Persistenz und Ressourcen
• Sharding und Replikation
• Asynchrone Replikation und Reparatur
• Ausfall- und Wartungsszenarien
• Monitoring und Diagnose
• Upgrade und Betriebsübergabe
• Lernziele und Abnahmekriterien
• Praxisübungen und Betriebsdokumentation

Lernziele

• Anforderungen in den Bereichen Zielarchitektur und Kapazität, Asynchrone Replikation und Reparatur und Upgrade und Betriebsübergabe strukturiert analysieren und in eine umsetzbare Weaviate-Konfiguration überführen.
• Collections, Daten, Abfragen oder Betriebsparameter nachvollziehbar konfigurieren und mit reproduzierbaren Prüfungen verifizieren.
• Fehlersituationen systematisch eingrenzen, geeignete Diagnoseinformationen erfassen und belastbare Korrekturmaßnahmen ableiten.
• Qualität, Leistung, Sicherheit und Wartbarkeit anhand definierter Kriterien bewerten und die Lösung für den Regelbetrieb dokumentieren.

Schritt-für-Schritt-Inhalte

1. Zielarchitektur und Kapazität

Schwerpunkt: Verfügbarkeitsziele, Datenvolumen, Abfragemix, Regionen, Knotenrollen, Failure Domains und Ressourcenmodell.

1. Anforderungen für Zielarchitektur und Kapazität erfassen: Verfügbarkeitsziele, Datenvolumen, Abfragemix, Regionen, Knotenrollen, Failure Domains und Ressourcenmodell; Zielzustand, Eingaben, Abhängigkeiten und messbare Prüfkriterien in einer Arbeitsvorlage festhalten.
2. Technische Grundlage konfigurieren: passende Collections, Properties, Clients, Modelle, Indizes oder Infrastrukturparameter auswählen und jede Einstellung mit ihrem Zweck dokumentieren.
3. Vorgehen mit repräsentativen Daten ausführen: Ausgangszustand prüfen, Operation schrittweise durchführen, Rückgaben protokollieren und das erwartete Verhalten gegen die Prüfkriterien vergleichen.
4. Fehler- und Grenzfälle untersuchen: ungültige Eingaben, fehlende Berechtigungen, leere Ergebnisse, Zeitüberschreitungen oder Ressourcenengpässe gezielt auslösen und diagnostizieren.
5. Ergebnis absichern: Qualität, Latenz, Ressourcenbedarf, Sicherheit und Wartbarkeit bewerten; Konfiguration und Wiederholungsablauf als wiederverwendbares Runbook festhalten.

2. Helm-Deployment

Schwerpunkt: Values, Images, Services, HTTP und gRPC, Namespaces, Secrets, Module, Health Checks und Konfigurationsprüfung.

1. Anforderungen für Helm-Deployment erfassen: Values, Images, Services, HTTP und gRPC, Namespaces, Secrets, Module, Health Checks und Konfigurationsprüfung; Zielzustand, Eingaben, Abhängigkeiten und messbare Prüfkriterien in einer Arbeitsvorlage festhalten.
2. Technische Grundlage konfigurieren: passende Collections, Properties, Clients, Modelle, Indizes oder Infrastrukturparameter auswählen und jede Einstellung mit ihrem Zweck dokumentieren.
3. Vorgehen mit repräsentativen Daten ausführen: Ausgangszustand prüfen, Operation schrittweise durchführen, Rückgaben protokollieren und das erwartete Verhalten gegen die Prüfkriterien vergleichen.
4. Fehler- und Grenzfälle untersuchen: ungültige Eingaben, fehlende Berechtigungen, leere Ergebnisse, Zeitüberschreitungen oder Ressourcenengpässe gezielt auslösen und diagnostizieren.
5. Ergebnis absichern: Qualität, Latenz, Ressourcenbedarf, Sicherheit und Wartbarkeit bewerten; Konfiguration und Wiederholungsablauf als wiederverwendbares Runbook festhalten.

3. Persistenz und Ressourcen

Schwerpunkt: Persistent Volumes, Storage Class, IOPS, CPU, Arbeitsspeicher, Limits, Requests und kontrollierte Neustarts.

1. Anforderungen für Persistenz und Ressourcen erfassen: Persistent Volumes, Storage Class, IOPS, CPU, Arbeitsspeicher, Limits, Requests und kontrollierte Neustarts; Zielzustand, Eingaben, Abhängigkeiten und messbare Prüfkriterien in einer Arbeitsvorlage festhalten.
2. Technische Grundlage konfigurieren: passende Collections, Properties, Clients, Modelle, Indizes oder Infrastrukturparameter auswählen und jede Einstellung mit ihrem Zweck dokumentieren.
3. Vorgehen mit repräsentativen Daten ausführen: Ausgangszustand prüfen, Operation schrittweise durchführen, Rückgaben protokollieren und das erwartete Verhalten gegen die Prüfkriterien vergleichen.
4. Fehler- und Grenzfälle untersuchen: ungültige Eingaben, fehlende Berechtigungen, leere Ergebnisse, Zeitüberschreitungen oder Ressourcenengpässe gezielt auslösen und diagnostizieren.
5. Ergebnis absichern: Qualität, Latenz, Ressourcenbedarf, Sicherheit und Wartbarkeit bewerten; Konfiguration und Wiederholungsablauf als wiederverwendbares Runbook festhalten.

4. Sharding und Replikation

Schwerpunkt: Shard-Anzahl, Replikationsfaktor, Konsistenz, Lese- und Schreibquorum, Platzierung und Skalierungsgrenzen.

1. Anforderungen für Sharding und Replikation erfassen: Shard-Anzahl, Replikationsfaktor, Konsistenz, Lese- und Schreibquorum, Platzierung und Skalierungsgrenzen; Zielzustand, Eingaben, Abhängigkeiten und messbare Prüfkriterien in einer Arbeitsvorlage festhalten.
2. Technische Grundlage konfigurieren: passende Collections, Properties, Clients, Modelle, Indizes oder Infrastrukturparameter auswählen und jede Einstellung mit ihrem Zweck dokumentieren.
3. Vorgehen mit repräsentativen Daten ausführen: Ausgangszustand prüfen, Operation schrittweise durchführen, Rückgaben protokollieren und das erwartete Verhalten gegen die Prüfkriterien vergleichen.
4. Fehler- und Grenzfälle untersuchen: ungültige Eingaben, fehlende Berechtigungen, leere Ergebnisse, Zeitüberschreitungen oder Ressourcenengpässe gezielt auslösen und diagnostizieren.
5. Ergebnis absichern: Qualität, Latenz, Ressourcenbedarf, Sicherheit und Wartbarkeit bewerten; Konfiguration und Wiederholungsablauf als wiederverwendbares Runbook festhalten.

5. Asynchrone Replikation und Reparatur

Schwerpunkt: Replikationsstatus, Konsistenzabweichungen, Reparaturmechanismen, Nachholen und Datenprüfung.

1. Anforderungen für Asynchrone Replikation und Reparatur erfassen: Replikationsstatus, Konsistenzabweichungen, Reparaturmechanismen, Nachholen und Datenprüfung; Zielzustand, Eingaben, Abhängigkeiten und messbare Prüfkriterien in einer Arbeitsvorlage festhalten.
2. Technische Grundlage konfigurieren: passende Collections, Properties, Clients, Modelle, Indizes oder Infrastrukturparameter auswählen und jede Einstellung mit ihrem Zweck dokumentieren.
3. Vorgehen mit repräsentativen Daten ausführen: Ausgangszustand prüfen, Operation schrittweise durchführen, Rückgaben protokollieren und das erwartete Verhalten gegen die Prüfkriterien vergleichen.
4. Fehler- und Grenzfälle untersuchen: ungültige Eingaben, fehlende Berechtigungen, leere Ergebnisse, Zeitüberschreitungen oder Ressourcenengpässe gezielt auslösen und diagnostizieren.
5. Ergebnis absichern: Qualität, Latenz, Ressourcenbedarf, Sicherheit und Wartbarkeit bewerten; Konfiguration und Wiederholungsablauf als wiederverwendbares Runbook festhalten.

6. Ausfall- und Wartungsszenarien

Schwerpunkt: Pod-, Knoten- und Zonenverlust, PodDisruptionBudget, Drain, Wiederanlauf, Restore und Wiederaufnahme des Betriebs.

1. Anforderungen für Ausfall- und Wartungsszenarien erfassen: Pod-, Knoten- und Zonenverlust, PodDisruptionBudget, Drain, Wiederanlauf, Restore und Wiederaufnahme des Betriebs; Zielzustand, Eingaben, Abhängigkeiten und messbare Prüfkriterien in einer Arbeitsvorlage festhalten.
2. Technische Grundlage konfigurieren: passende Collections, Properties, Clients, Modelle, Indizes oder Infrastrukturparameter auswählen und jede Einstellung mit ihrem Zweck dokumentieren.
3. Vorgehen mit repräsentativen Daten ausführen: Ausgangszustand prüfen, Operation schrittweise durchführen, Rückgaben protokollieren und das erwartete Verhalten gegen die Prüfkriterien vergleichen.
4. Fehler- und Grenzfälle untersuchen: ungültige Eingaben, fehlende Berechtigungen, leere Ergebnisse, Zeitüberschreitungen oder Ressourcenengpässe gezielt auslösen und diagnostizieren.
5. Ergebnis absichern: Qualität, Latenz, Ressourcenbedarf, Sicherheit und Wartbarkeit bewerten; Konfiguration und Wiederholungsablauf als wiederverwendbares Runbook festhalten.

7. Monitoring und Diagnose

Schwerpunkt: Metriken, Logs, Clusterstatus, Shard-Informationen, Alarmierung, Engpässe und standardisierte Diagnose.

1. Anforderungen für Monitoring und Diagnose erfassen: Metriken, Logs, Clusterstatus, Shard-Informationen, Alarmierung, Engpässe und standardisierte Diagnose; Zielzustand, Eingaben, Abhängigkeiten und messbare Prüfkriterien in einer Arbeitsvorlage festhalten.
2. Technische Grundlage konfigurieren: passende Collections, Properties, Clients, Modelle, Indizes oder Infrastrukturparameter auswählen und jede Einstellung mit ihrem Zweck dokumentieren.
3. Vorgehen mit repräsentativen Daten ausführen: Ausgangszustand prüfen, Operation schrittweise durchführen, Rückgaben protokollieren und das erwartete Verhalten gegen die Prüfkriterien vergleichen.
4. Fehler- und Grenzfälle untersuchen: ungültige Eingaben, fehlende Berechtigungen, leere Ergebnisse, Zeitüberschreitungen oder Ressourcenengpässe gezielt auslösen und diagnostizieren.
5. Ergebnis absichern: Qualität, Latenz, Ressourcenbedarf, Sicherheit und Wartbarkeit bewerten; Konfiguration und Wiederholungsablauf als wiederverwendbares Runbook festhalten.

8. Upgrade und Betriebsübergabe

Schwerpunkt: Kompatibilität, Sicherung, Rolling-Verfahren, Abnahme, Rückfall, Runbooks und Verantwortungsmatrix.

1. Anforderungen für Upgrade und Betriebsübergabe erfassen: Kompatibilität, Sicherung, Rolling-Verfahren, Abnahme, Rückfall, Runbooks und Verantwortungsmatrix; Zielzustand, Eingaben, Abhängigkeiten und messbare Prüfkriterien in einer Arbeitsvorlage festhalten.
2. Technische Grundlage konfigurieren: passende Collections, Properties, Clients, Modelle, Indizes oder Infrastrukturparameter auswählen und jede Einstellung mit ihrem Zweck dokumentieren.
3. Vorgehen mit repräsentativen Daten ausführen: Ausgangszustand prüfen, Operation schrittweise durchführen, Rückgaben protokollieren und das erwartete Verhalten gegen die Prüfkriterien vergleichen.
4. Fehler- und Grenzfälle untersuchen: ungültige Eingaben, fehlende Berechtigungen, leere Ergebnisse, Zeitüberschreitungen oder Ressourcenengpässe gezielt auslösen und diagnostizieren.
5. Ergebnis absichern: Qualität, Latenz, Ressourcenbedarf, Sicherheit und Wartbarkeit bewerten; Konfiguration und Wiederholungsablauf als wiederverwendbares Runbook festhalten.

Praxisübungen

1. Übung 1: Zielarchitektur und Kapazität – Verfügbarkeitsziele, Datenvolumen, Abfragemix, Regionen, Knotenrollen, Failure Domains und Ressourcenmodell in einer vorbereiteten Referenzumgebung konfigurieren, ausführen, mit Negativtests prüfen und in einem Abnahmeprotokoll dokumentieren.
2. Übung 2: Persistenz und Ressourcen – Persistent Volumes, Storage Class, IOPS, CPU, Arbeitsspeicher, Limits, Requests und kontrollierte Neustarts in einer vorbereiteten Referenzumgebung konfigurieren, ausführen, mit Negativtests prüfen und in einem Abnahmeprotokoll dokumentieren.
3. Übung 3: Monitoring und Diagnose – Metriken, Logs, Clusterstatus, Shard-Informationen, Alarmierung, Engpässe und standardisierte Diagnose in einer vorbereiteten Referenzumgebung konfigurieren, ausführen, mit Negativtests prüfen und in einem Abnahmeprotokoll dokumentieren.
4. Übung 4: Upgrade und Betriebsübergabe – Kompatibilität, Sicherung, Rolling-Verfahren, Abnahme, Rückfall, Runbooks und Verantwortungsmatrix in einer vorbereiteten Referenzumgebung konfigurieren, ausführen, mit Negativtests prüfen und in einem Abnahmeprotokoll dokumentieren.

Zielgruppe

Kubernetes-Administratoren, Plattform Engineers, DevOps-Teams, Site Reliability Engineers und Solution Architects.

Voraussetzungen

Gute Kubernetes-Kenntnisse, sichere Weaviate-Grundkenntnisse sowie Erfahrung mit persistentem Speicher und Netzwerkdiensten.