Corso di formazione Kubernetes per sviluppatori di applicazioni (LFD459)

Introduzione

• Obiettivi del corso
• Profilo degli studenti
• La Linux Foundation
• I corsi di formazione della Linux Foundation
• Programmi di certificazione e rilascio delle badge digitali
• Preparazione del sistema operativo
• Registrazione al corso
• Laboratori pratici

Architettura di Kubernetes

• Cos’è Kubernetes?
• Componenti fondamentali di Kubernetes
• Principali sfide legate all’utilizzo di Kubernetes
• Le origini di Kubernetes derivanti dal progetto Borg
• Struttura architettonica di Kubernetes
• Terminologia comune in Kubernetes
• Il nodo Master
• I nodi Minion (Worker)
• I Pod
• I Servizi in Kubernetes
• Controller e Operator
• Ogni Pod ha un indirizzo IP proprio
• Configurazione della rete in Kubernetes
• File di configurazione CNI per la rete
• Comunicazione tra Pod
• La Cloud Native Computing Foundation
• Raccomandazioni sull’utilizzo delle risorse
• Laboratori pratici

Creazione di container e applicazioni

• Opzioni disponibili per la creazione dei container
• Come procedere alla containerizzazione di un’applicazione
• Creazione del file Dockerfile
• Configurazione di un repository locale per i container
• Realizzazione di una configurazione Deployment
• Esecuzione di comandi all’interno dei container
• Uso di Pod composti da più container
• Utilizzo di readinessProbe
• Utilizzo di livenessProbe
• Test preliminari delle applicazioni
• Laboratori pratici

Progettazione di architetture per Kubernetes

• Considerazioni preliminari nella progettazione delle applicazioni tradizionali
• Gestione separata delle risorse dell’applicazione
• Natura temporanea degli elementi di un sistema distribuito
• Creazione di framework flessibili e adattabili
• Ottimizzazione dell’utilizzo delle risorse disponibili
• Impiego dei selettori di etichette (Label Selectors)
• Utilizzo di Pod contenenti più container simultaneamente
• I cosiddetti Container Sidecar
• I Container Adapter utili alla transizione tra tecnologie diverse
• Concetti e utilità legati agli Ambassador
• Aspetti fondamentali da considerare nella progettazione
• Creazione di Jobs automatizzati
• Laboratori pratici

Configurazione e gestione della distribuzione

• Panoramica sui volumi di archiviazione in Kubernetes
• Introduzione ai volumi stessi
• Struttura tecnica dei volumi definiti nella configurazione
• Tipologie di volume disponibili
• Esempio pratico d’utilizzo di un volume condiviso tra diversi elementi
• Concetti chiave su Persistent Volumes e Persistent Volume Claims
• Definizione tecnica di Persistent Volume
• Specifiche strutturali dei Persistent Volume Claim
• Meccanismi per la creazione dinamica e automatica dei volumi in base alle esigenze
• Concetto di Secret e dati sensibili in Kubernetes
• Inserimento delle informazioni riservate tramite variabili d’ambiente
• Montaggio dei dati contenuti nei Secret come volumi esterni
• Strumento ConfigMaps per gestire dati strutturati e trasferibili tra diversi ambienti
• Procedura corretta d’utilizzo di ConfigMaps nei progetti reali
• Monitoraggio delle modifiche apportate alla configurazione di distribuzione
• Meccanismi di scalabilità e aggiornamenti progressivi delle applicazioni
• Procedura corretta per annullare modifiche effettuate tramite rollback
• Laboratori pratici

Sicurezza in Kubernetes

• Panoramica generale sulla sicurezza nei sistemi basati su Kubernetes
• Modalità di accesso all’interfaccia API​di Kubernetes
• Processi di autenticazione degli utenti e dei servizi
• Meccanismi di autorizzazione previsti da Kubernetes
• Approccio ABAC alla gestione delle policy di sicurezza
• Implementazione del sistema RBAC per la gestione dei permessi
• Flusso operativo tipico nella configurazione basata su RBAC
• Fondamenti relativi ai controller di ammissione per le richieste inviate a Kubernetes
• Contesti di sicurezza da impostare per ogni Pod
• Policy specifiche di controllo della sicurezza dei Pod
• Regole utili a definire il flusso d’accesso alla rete interna o esterna del cluster
• Esempio concreto relativo all’impiego delle policy di sicurezza in ambito di rete
• Specifiche predefinite che definiscono una politica base di utilizzo del sistema
• Laboratori pratici

Pubblicazione e esposizione delle applicazioni al pubblico

• Le diverse tipologie di Servizi disponibili in Kubernetes
• Rappresentazione grafica dei diversi tipi di Servizi presenti in un cluster
• Strategie pratiche per aggiornare dinamicamente i dati contenuti nei Servizi
• Modalità corretta per connettersi a un’applicazione tramite il relativo Servizio​di riferimento
• Configurazione di un Servizio senza l’impiego di selettori specifici
• Tipologia ClusterIP per il reindirizzamento interno degli indirizzi IP all’interno del cluster stesso
• Meccanismo NodePort che consente l’accesso esterno ai container tramite porte specifiche dei nodi fisici
• Utilizzo di LoadBalancer per ottenere un accesso pubblico completamente gestito da sistemi esterni​di bilanciamento del carico
• Tipologia ExternalName adatta al collegamento diretto a endpoint esterni già presenti nell’infrastruttura generale
• Strumento Ingress per il controllo unificato di accessi e richieste avanzate verso gli elementi del cluster​di Kubernetes
• Componente specifico noto come Ingress Controller che gestisce in modo centralizzato le logiche legate a Ingress
• Piattaforma Service Mesh utili per ottimizzare il flusso dei dati all’interno di sistemi complessi​con diverse componenti interagenti
• Laboratori pratici

Risoluzione dei problemi in un ambiente Kubernetes

• Panoramica generale sul processo di risoluzione degli inconvenienti​in ambienti cluster basati su Kubernetes
• Operazioni fondamentali da compiere per identificare e correggere errori comuni
• Gestione e monitoraggio dei mutamenti continui e progressivi nella configurazione del cluster stesso
• Metodo sistematico per diagnosticare problemi legati ai Pod e alla loro esecuzione​nel sistema operativo sottostante
• Strategie specifiche rivolte a identificare difficoltà di configurazione riguardanti i nodi hardware e gli elementi legati alla sicurezza complessiva del cluster stesso​
• Linee guida utili per diagnosticare disfunzioni o malfunzionamenti dei componenti agenti presenti all’interno dell’infrastruttura generale​di Kubernetes
• Procedure principali legate al monitoraggio costante della salute e dell’andamento di tutti i componenti distribuiti nel cluster stesso​
• Strumenti specifici di registrazione dei dati generati dall’utilizzo degli agenti di controllo del sistema​e dal traffico di rete in transito attraverso gli elementi fisici e logici dello stesso cluster
• Modalità per monitorare le condizioni operative complessive dei programmi applicativi in esecuzione all’interno del sistema​di Kubernetes
• Esempi concreti di log generati dai componenti di base e dai singoli agenti di controllo operativo presenti nell’infrastruttura globale della rete stessa​
• Procedure di verifica formale ed approfondita che consentono di valutare la correttezza e l’aderenza alle specifiche definite per un determinato progetto​di applicazione basata su container tecnologici e virtuali
• Elenco indicativo dei risorse aggiuntive e materiali formativi utili a supportare ulteriormente lo studio del sistema​e le sue componenti architetturali principali nel contesto pratico delle infrastrutture moderne
• Laboratori pratici​relativi alla risoluzione dei problemi più frequenti in ambienti Kubernetes realistici

Riepilogo sugli esami CKAD​e le competenze verificate da tale certificazione ufficiale