Cloud-native Anwendungsarchitekturen

Seminarziel

In einer immer digitaler werdenden Welt sind Unternehmen ständig auf der  Suche nach Wegen, um ihre IT-Infrastrukturen effizienter und  widerstandsfähiger zu gestalten. Das Seminar über Cloud-native  Anwendungsarchitekturen verspricht genau das. Unternehmen, die in solche  Schulungen investieren, wollen oft nicht nur auf dem neuesten Stand der  Technik bleiben, sondern auch die Agilität und Reaktionsfähigkeit ihrer  Teams fördern. Ein Cloud-native Ansatz kann den Unternehmen helfen,  ihre Produkte und Dienstleistungen schneller auf den Markt zu bringen,  wodurch sie möglicherweise einen Wettbewerbsvorteil erlangen.  Gleichzeitig können sie durch effizientere Nutzung von Ressourcen  Betriebskosten einsparen. Doch es geht nicht nur um Geld und  Geschwindigkeit. Das Seminar zielt auch darauf ab, Risiken zu  minimieren, indem die Teams die Best Practices und Sicherheitsprotokolle  von Cloud-native Technologien kennen und anwenden lernen. Schließlich  geht es darum, sicherzustellen, dass das Unternehmen gut aufgestellt  ist, um sich den zukünftigen Herausforderungen der IT-Landschaft zu  stellen und dabei erfolgreich zu sein.

Inhalt

• Was sind Cloud-native Anwendungen?
  • Definition und Abgrenzung
  • Vorteile gegenüber traditionellen Anwendungen
  • Schlüsselprinzipien
  • Anwendungsbeispiele
• Vorteile von Cloud-native
  • Agilität und Geschwindigkeit
  • Skalierbarkeit
  • Resilienz und Ausfallsicherheit
  • Kosteneffizienz
• Die zwölf Faktoren einer Cloud-native Anwendung
  • Codebase, Abhängigkeiten, Konfiguration
  • Backing-Services, Prozesse, Portbindung
  • Konkurrenz, Verwaltbarkeit, Einwegprozesse
  • Entwicklung/Produktions-Parität, Logs, Admin-Prozesse
• Microservices vs. Monolithen
  • Definition und Unterschiede
  • Vor- und Nachteile von Microservices
  • Migrationsstrategien
  • Best Practices
• Einführung in Container-Technologien
  • Was ist Containerisierung?
  • Docker Grundlagen und Architektur
  • Docker vs. VMs
  • Erste Schritte mit Docker
• Grundlagen von Kubernetes
  • Was ist Kubernetes?
  • Kernkomponenten: Pods, Services, Deployments
  • Architektur und Designprinzipien
  • Warum Kubernetes?
• Hands-on-Übung
  • Docker-Setup und einfache Anwendung
  • Kubernetes Cluster einrichten
  • Eine App auf Kubernetes deployen
  • Erste Schritte zur Fehlerbehebung
• Detaillierte Betrachtung von Docker
  • Docker Images und Container Lebenszyklus
  • Docker Networking und Storage
  • Sicherheitsaspekte in Docker
  • Docker-Tools und Erweiterungen
• Kubernetes für Anfänger
  • Kernkomponenten und Architektur
  • Networking in Kubernetes
  • Speicherlösungen und Volumes
  • Verwaltung und Überwachung von Ressourcen
• Einführung in Helm
  • Was ist Helm und warum ist es wichtig?
  • Helm Charts und Templates
  • Paketverwaltung und Releases
  • Sicherheits- und Best Practices
• Grundlagen der Orchestrierung
  • Definition und Bedeutung der Orchestrierung
  • Automatisierung und Skalierbarkeit
  • Failover und Wiederherstellung
  • Unterschied zwischen Orchestrierung und Automatisierung
• CI/CD in der Cloud
  • Grundlagen von CI/CD
  • Integration mit Docker und Kubernetes
  • Automatisierte Tests und Deployments
  • Best Practices und gängige Tools
• Automatisierung und Infrastructure as Code
  • Grundlagen und Vorteile von IaC
  • Tools wie Terraform und Ansible
  • Infrastrukturautomatisierung in der Cloud
  • Best Practices und Sicherheit
• Hands-on-Übung
  • Aufbau einer CI/CD-Pipeline mit Kubernetes
  • Einführung in Helm durch Erstellung eines Charts
  • Verwendung von Infrastructure as Code für Cloud-Ressourcen
  • Analyse und Fehlerbehebung von Bereitstellungsproblemen
• Design-Prinzipien von Microservices
  • Unabhängigkeit und Isolierung
  • Single Responsibility Principle
  • Datenkohärenz und Datenmanagement
  • Kommunikationsstrategien
• Kommunikation zwischen Microservices
  • Synchron vs. Asynchron
  • REST, gRPC und Event-Driven Ansätze
  • Service Discovery
  • API-Gateways und Edge-Services
• Service Mesh und Einführung in Istio
  • Was ist ein Service Mesh?
  • Hauptkomponenten von Istio
  • Traffic-Management und Sicherheit
  • Beobachtung und Überwachung mit Service Mesh
• Datenmanagement und Speicheroptionen in der Cloud
  • SQL vs. NoSQL in der Cloud
  • Skalierbare Datenbanklösungen
  • Datenreplikation und Konsistenz
  • Backup und Disaster Recovery
• Caching und Datenperformance
  • Warum Caching?
  • Implementierungsstrategien
  • Tools wie Redis und Memcached
  • Best Practices und Fallstricke
• Skalierung und Resilienz von Microservices
  • Horizontale vs. Vertikale Skalierung
  • Load Balancing und Traffic-Management
  • Failover-Strategien
  • Health Checks und Wiederherstellungsverfahren
• Hands-on-Übung
  • Aufbau eines Microservice-Kommunikationsnetzwerks
  • Implementierung eines Cache-Mechanismus
  • Skalierung und Überwachung von Microservices
  • Fehlerbehandlung und Wiederherstellung
• Sicherheitspraktiken für Cloud-native Anwendungen
  • Authentifizierung und Autorisierung
  • Netzwerksicherheit und Firewalls
  • Geheimnisverwaltung und Verschlüsselung
  • Sicherheitsbest Practices in der CI/CD-Pipeline
• Überwachung von Cloud-native Anwendungen
  • Einführung in Monitoring und Logging
  • Tools wie Prometheus und Grafana
  • Metriken, Alerts und Dashboards
  • Performance Monitoring und Tracing
• Logging und Tracing
  • Wichtigkeit des zentralisierten Loggings
  • ELK-Stack (Elasticsearch, Logstash, Kibana)
  • Einführung in Tracing und Tools wie Jaeger
  • Korrelation von Logs und Traces
• Service Reliability Engineering (SRE)
  • Was ist SRE und warum ist es wichtig?
  • SLIs, SLOs, SLAs - Metriken und Ziele
  • Fehlerbudgets und Risikomanagement
  • SRE-Tools und Automatisierung
• Best Practices für Cloud-native Entwicklung
  • Designprinzipien und Architekturüberlegungen
  • Teststrategien und Qualitätssicherung
  • Performance-Optimierung und Tuning
  • Ressourcenmanagement und Kosteneffizienz
• Trends und die Zukunft von Cloud-native
  • Aktuelle und aufkommende Technologien
  • Die Rolle von KI und ML in Cloud-native
  • Zukünftige Herausforderungen und Chancen
  • Die Evolution der Cloud-native Community