Einführung in Cloud-native Architekturen

Seminarziel

Am Ende des Seminars sind die Teilnehmenden in der Lage, Cloud-native Architekturen effektiv zu nutzen, um leistungsstarke, skalierbare und ausfallsichere Anwendungen zu entwickeln, die Geschäftsprozesse verbessern und die Effizienz steigern. Sie lernen, wie sie Projekte planen, erweiterte Funktionen implementieren und die Skalierbarkeit und Überwachung von Anwendungen optimieren

Inhalt

• Einführung in Cloud-native Architekturen
  • Überblick über Cloud-native: Was bedeutet es und warum ist es wichtig?
  • Vorteile von Cloud-native Architekturen im Vergleich zu traditionellen Architekturen.
  • Anwendungsfälle und typische Szenarien für Cloud-native Architekturen.
• Grundlegende Konzepte und Architektur
  • Einführung in Microservices: Prinzipien, Vorteile und Herausforderungen.
  • Containerisierung mit Docker: Grundkonzepte und Vorteile.
  • Orchestrierung mit Kubernetes: Grundlagen und Architektur.
  • Einführung in Serverless Computing: Prinzipien und Anwendungsfälle.
• Praktische Übung 1: Einrichtung einer einfachen Cloud-native Umgebung
  • Problemstellung : Einrichtung und Deployment einer einfachen Microservices-Anwendung mit Docker und Kubernetes.
  • Lösung :
    • Installation von Docker und Kubernetes.
    • Erstellung und Containerisierung einer einfachen Anwendung.
    • Deployment der Anwendung auf einem Kubernetes-Cluster.
    • Tool : Docker, Kubernetes, Minikube.
    • Ergebnis : Eine laufende Microservices-Anwendung in einer containerisierten Umgebung, bereitgestellt auf Kubernetes.
• DevOps und CI/CD in Cloud-native Architekturen
  • Prinzipien von DevOps und deren Bedeutung für Cloud-native Anwendungen.
  • Einführung in Continuous Integration und Continuous Deployment (CI/CD).
  • Nutzung von CI/CD-Tools wie Jenkins, GitLab CI/CD und GitHub Actions.
• Skalierbarkeit und Ausfallsicherheit
  • Skalierbare Architekturen: Horizontal und vertikal skalieren.
  • Implementierung von Load Balancing und Auto-Scaling.
  • Design von ausfallsicheren Anwendungen: Prinzipien und Best Practices.
• Monitoring und Logging
  • Einführung in Monitoring-Tools: Prometheus, Grafana.
  • Log-Management und Analyse mit ELK Stack (Elasticsearch, Logstash, Kibana).
  • Implementierung von Health Checks und Alerts.
• Sicherheitsaspekte in Cloud-native Architekturen
  • Sicherheitsprinzipien für Microservices und Container.
  • Implementierung von Sicherheit in Kubernetes: Netzwerkpolicies, Secrets Management.
  • Nutzung von Tools wie Istio für Service-Mesh und Sicherheit.
• Praktische Übung 2: Skalierung und Monitoring einer Cloud-native Anwendung
  • Problemstellung : Implementierung von Skalierbarkeit und Monitoring für eine Cloud-native Anwendung.
  • Lösung :
    • Konfiguration von Auto-Scaling und Load Balancing in Kubernetes.
    • Implementierung von Monitoring mit Prometheus und Grafana.
    • Einrichtung von Logging und Analyse mit dem ELK Stack.
    • Tool : Kubernetes, Prometheus, Grafana, ELK Stack.
    • Ergebnis : Eine skalierbare und überwachte Cloud-native Anwendung mit implementierten Sicherheitsmaßnahmen.