Docker-Kubernetes-Schulung

Lektion 1 • Installieren und Konfigurieren von Docker

Führt durch die Installation auf Linux, macOS und Windows und verifiziert eine funktionierende Einrichtung. Stellt sicher, dass jeder Teilnehmer eine funktionale Umgebung hat, bevor Code geschrieben wird.

Lektion 2 • Lebenszyklus-Management von Containern

Erklärt Container-Zustände, Neustartrichtlinien und Ressourcenbeschränkungen. Verbindet die Lebenszyklussteuerung mit zuverlässigem Dienstverhalten in Entwicklung und Produktion.

Lektion 3 • Überblick über die Docker-Architektur

Deckt den Docker-Daemon, Client, die Registry und das Image-Layer-Modell ab. Bietet das mentale Modell, das zum Verständnis jedes weiteren Docker-Befehls erforderlich ist.

Lektion 4 • Kernbefehle der Docker-CLI

Stellt die Befehle pull, run, stop, rm und inspect mit praktischen Beispielen vor. Die Teilnehmer erlangen praktische Sicherheit mit den Befehlen, die in jedem späteren Kapitel verwendet werden.

Lektion 1 • Sicherheitsbest Practices für Images

Behandelt Nicht-Root-Benutzer, minimale Basis-Images und die Handhabung von Geheimnissen während des Builds. Reduziert die Angriffsfläche jedes im Kurs erstellten Images.

Lektion 2 • Layer-Caching und Build-Optimierung

Erklärt, wie Docker Layer cached und wie die Anweisungsreihenfolge die Build-Geschwindigkeit beeinflusst. Die Teilnehmer lernen, Dockerfiles für schnelle inkrementelle Builds zu strukturieren.

Lektion 3 • Multi-Stage-Builds

Zeigt die Trennung von Build- und Laufzeit-Stages, um unnötige Artefakte zu eliminieren. Erzeugt deutlich kleinere Produktions-Images ohne manuelle Bereinigung.

Lektion 4 • Tagging, Versionierung und Pushen von Images

Behandelt semantische Tagging-Strategien und das Pushen von Images in öffentliche und private Registries. Etabliert die Disziplin der Image-Versionierung, die für Team-Workflows erforderlich ist.

Lektion 1 • Freigeben und Zuordnen von Ports

Behandelt Publish-Flags, statisches vs. dynamisches Port-Mapping und die Bindung an bestimmte Schnittstellen. Ermöglicht kontrollierten externen Zugriff auf containerisierte Dienste.

Lektion 2 • Volumes und Bind Mounts

Vergleicht benannte Volumes, anonyme Volumes und Bind Mounts für die Datenpersistenz. Die Teilnehmer wählen den richtigen Speichertyp für Datenbanken, Konfigurationen und Entwicklungs-Workflows.

Lektion 3 • Gemeinsame Nutzung von Daten zwischen Containern

Zeigt Volume-Sharing-Muster und tmpfs-Mounts für flüchtigen In-Memory-Speicher. Vervollständigt das Speicher-Werkzeugset für zustandsbehaftete Multi-Container-Anwendungen.

Lektion 4 • Grundlagen der Docker-Vernetzung

Erklärt die Netzwerk-Treiber bridge, host, overlay und none sowie deren Kompromisse. Bietet die Grundlage für die Verbindung von Containern in allen späteren Multi-Service-Szenarien.

Lektion 1 • Netzwerke und Volumes in Compose

Zeigt, wie Compose automatisch Netzwerke und Volumes erstellt und wie diese angepasst werden können. Verstärkt die Konzepte zu Netzwerken und Speicher aus Kapitel 3 in einem deklarativen Kontext.

Lektion 2 • Compose-Profile und Überschreibungsdateien

Demonstriert Profile für optionale Dienste und Überschreibungsdateien für umgebungsspezifische Konfigurationen. Ermöglicht es einem einzelnen Compose-Projekt, Entwicklungs-, Test- und Staging-Anforderungen zu bedienen.

Lektion 3 • Docker-Compose-Konzepte und -Syntax

Stellt das Compose-Dateiformat, Service-Definitionen und die Beziehung zur Docker-CLI vor. Etabliert die deklarative Denkweise, die später in Kubernetes fortgeführt wird.

Lektion 4 • Service-Abhängigkeiten und Health Checks

Behandelt depends_on, bedingungsbasierte Startreihenfolgen und Healthcheck-Definitionen. Verhindert Race Conditions in Multi-Service-Startsequenzen.

Lektion 1 • Kubernetes-Cluster-Architektur

Erklärt die Komponenten der Steuerungsebene (API-Server, etcd, Scheduler, Controller-Manager) und die Komponenten der Worker-Knoten. Bietet das strukturelle Modell für alle Cluster-Operationen.

Lektion 2 • Namespaces und Ressourcenorganisation

Erklärt Namespaces für die logische Isolation und Ressourcenkontingente für die Kapazitätssteuerung. Bereitet die Teilnehmer auf das Multi-Team-Cluster-Management in späteren Kapiteln vor.

Lektion 3 • Einrichten eines lokalen Kubernetes-Clusters

Behandelt Minikube und kind für die lokale Entwicklung sowie die Installation und Konfiguration von kubectl. Jeder Teilnehmer erhält einen funktionierenden Cluster, bevor er ein Manifest berührt.

Lektion 4 • kubectl-Grundlagen

Behandelt die Befehle get, describe, apply, delete, exec und logs mit praktischen Beispielen. Baut die für jede praktische Übung im Kurs erforderliche CLI-Kompetenz auf.

Lektion 1 • Kubernetes-Services

Erklärt die Diensttypen ClusterIP, NodePort, LoadBalancer und ExternalName sowie deren Routing-Verhalten. Ermöglicht zuverlässigen internen und externen Zugriff auf Workloads.

Lektion 2 • Deployments und ReplicaSets

Erklärt, wie Deployments ReplicaSets verwalten, um die gewünschte Pod-Anzahl aufrechtzuerhalten und Updates zu ermöglichen. Behandelt das primäre Workload-Objekt für zustandslose Anwendungen.

Lektion 3 • Rolling Updates und Rollbacks

Demonstriert maxSurge, maxUnavailable und Rollback-Befehle für unterbrechungsfreie Deployments. Gibt den Teilnehmern die Kontrolle über das Update-Risiko in Produktions-Workloads.

Lektion 4 • Jobs und CronJobs

Behandelt die Job-Abschlusssemantik für Batch-Jobs und die CronJob-Planung für wiederkehrende Aufgaben. Vervollständigt das Workload-Werkzeugset für nicht dauerhaft laufende Anwendungsmuster.

Lektion 1 • Netzwerkrichtlinien

Demonstriert Ingress- und Egress-Netzwerkrichtlinienregeln zur Einschränkung des Pod-zu-Pod-Traffics. Fügt eine kritische Defense-in-Depth-Schicht für Multi-Tenant-Cluster-Umgebungen hinzu.

Lektion 2 • Persistent Volumes und Claims

Erklärt die Abstraktionsebenen PersistentVolume, PersistentVolumeClaim und StorageClass. Ermöglicht zustandsbehafteten Workloads, Pod-Neustarts und erneute Planung zu überstehen.

Lektion 3 • ConfigMaps und Secrets

Zeigt, wie ConfigMaps und Secrets erstellt und als Umgebungsvariablen oder Volume-Mounts verwendet werden. Entkoppelt die Konfiguration von Container-Images für die Portabilität.

Lektion 4 • Rollenbasierte Zugriffskontrolle

Erklärt Rollen, ClusterRoles, RoleBindings und ServiceAccounts für die API-Autorisierung. Implementiert den Zugriff mit geringstmöglichen Rechten für Benutzer und Workloads.

Lektion 1 • Beobachtbarkeit: Metriken, Logs und Tracing

Integriert Prometheus, Grafana und strukturiertes Logging in einen Kubernetes-Cluster. Bietet die Transparenz, die für den Betrieb und die Fehlerbehebung von Produktions-Workloads erforderlich ist.

Lektion 2 • Helm-Paketmanager

Stellt Helm-Charts, Values-Dateien und Release-Management für wiederholbare Bereitstellungen vor. Ersetzt das reine Manifest-Management durch ein versioniertes, parametrisiertes Paketsystem.

Lektion 3 • Ingress-Controller und -Regeln

Behandelt Ingress-Ressourcen, pfad- und hostbasiertes Routing und TLS-Terminierung mit cert-manager. Ersetzt mehrere LoadBalancer-Services durch einen einzigen, verwaltbaren Einstiegspunkt.

Lektion 4 • Horizontale und vertikale Pod-Autoskalierung

Erklärt HPA mit CPU und benutzerdefinierten Metriken sowie VPA zur korrekten Dimensionierung von Ressourcenanforderungen. Ermöglicht Workloads, sich automatisch an die Nachfrage anzupassen.