1 Cloud Computing

19

1.1 Welcome to the Cloud

20

1.1.1 Virtualisierung

20

1.1.2 Hypervisoren

21

1.1.3 Rechenzentrum

23

1.1.4 Die »Wolke«

23

1.1.5 Die NIST-»Cloud Computing Definition«

24

1.1.6 Private Cloud

24

1.1.7 Weitere Cloud-Varianten

26

1.1.8 Services

27

1.1.9 Infrastructure-as-a-Service

29

1.2 Public Cloud Computing

31

1.2.1 Digitalisierung

32

1.2.2 Kostenersparnis

32

1.2.3 Kostenkalkulation

33

1.2.4 Elastizität

33

1.2.5 Datenhoheit

36

1.2.6 Bedrohung durch Hacker: Die Cloud-Sicherheit

37

1.2.7 Eigenverantwortung

38

1.2.8 Legaler Zugriff von Dritten

39

1.2.9 Unfreiheit

40

1.2.10 Administration

41

1.3 DevOps

42

1.3.1 Philosophie

43

1.3.2 Automation

44

1.3.3 DevOps im Unternehmen einführen

45

1.3.4 Continous Delivery

46

1.3.5 Commit-Stage

48

1.3.6 Artefakte

50

1.3.7 Maschinenabbilder

51

1.3.8 Akzeptanztests

53

1.3.9 Rollout

53

1.4 Container

54

1.4.1 Softwarecontainer

54

1.4.2 Schattenseiten

57

1.4.3 Modularisierung

58

1.4.4 Orchestrierung

60

1.4.5 Cluster-Manager

61

2 Grundlegende Fertigkeiten und Werkzeuge für Cloud-Engineers

65

2.1 Python

66

2.1.1 Interpreter und ein erstes Programm

68

2.1.2 Mathematik

71

2.1.3 Variablen

72

2.1.4 String

74

2.1.5 Liste

76

2.1.6 Tupel

78

2.1.7 Indizierte Datentypen

79

2.1.8 Dictionary

80

2.1.9 Boolesche Ausdrücke

82

2.1.10 If-Abfrage

84

2.1.11 For-Schleife

85

2.1.12 Funktionen

88

2.1.13 Bibliotheken

90

2.1.14 Stdlib

93

2.1.15 Exceptions

94

2.1.16 open()

96

2.2 Google Go

98

2.2.1 Compiler

100

2.2.2 $GOPATH und $GOBIN

100

2.2.3 Mathematik

103

2.2.4 Variablen

105

2.2.5 String

106

2.2.6 Slice

110

2.2.7 Map

112

2.2.8 If-Abfrage

114

2.2.9 For-Schleife

117

2.2.10 Funktionen

119

2.2.11 Pointer

121

2.2.12 Struct

123

2.2.13 Methoden

125

2.2.14 Interface

126

2.2.15 Pakete

127

2.2.16 os.Open()

130

2.3 Docker

131

2.3.1 Installation

133

2.3.2 Docker Server

136

2.3.3 Container-Images

140

2.3.4 MariaDB-Container

144

2.3.5 Docker Compose

151

2.3.6 Docker Machine

156

2.3.7 Volumes

161

2.4 Kubernetes

166

2.4.1 kubectl

167

2.4.2 Kubernetes auf der GKE

171

2.4.3 Objekte

175

2.4.4 Rollout

180

2.4.5 WordPress auf Kubernetes

184

3 IaaS-Anbieter verwenden

193

3.1 Amazon Elastic Compute Cloud

194

3.1.1 Anmeldung und Usereinrichtung

195

3.1.2 aws-cli

201

3.1.3 Instanzen

210

3.1.4 Elastic Block Store

221

3.1.5 Amazon CloudWatch

232

3.1.6 Autoscaling

240

3.2 Microsoft Azure

247

3.2.1 Anmeldung

248

3.2.2 azure-cli

251

3.2.3 VMs erzeugen

258

3.2.4 VMs verändern

267

3.2.5 Image anpassen

272

3.2.6 Blockspeicher

279

3.3 Google Compute Engine

288

3.3.1 gcloud

290

3.3.2 Initialisieren

291

3.3.3 Instanz bereitstellen

293

3.3.4 SSH-Zugriff

294

3.3.5 Firewall

295

3.3.6 Load-Balancer

296

3.4 DigitalOcean

298

3.4.1 Anmeldung und API-Token

300

3.4.2 doctl

303

3.4.3 Ein Droplet bereitstellen

305

3.5 Hetzner Cloud

308

3.5.1 Anmeldung und API-Token

310

3.5.2 hcloud

312

3.5.3 Server bereitstellen

314

3.6 Multi-Cloud- und Hybrid-Cloud-Computing

317

3.6.1 Multi-Cloud Computing

317

3.6.2 Hybrid Cloud Computing

320

4 Cloud-Infrastruktur automatisiert ausrollen

323

4.1 AWS CloudFormation

324

4.1.1 Ressourcen

328

4.1.2 Template anwenden

335

4.1.3 Ein- und Ausgabe

343

4.2 Azure Resource Manager

350

4.2.1 ARM-Templates

351

4.2.2 Beispielprojekt

358

4.2.3 Anwendung

358

4.3 Terraform

364

4.3.1 Installieren

366

4.3.2 Templates

366

4.3.3 Beispielprojekt

368

4.3.4 Anwendung

378

5 Cloud-Instanzen konfektionieren

381

5.1 Hashicorp Packer

382

5.1.1 Packer installieren

385

5.1.2 Beispielprojekt

386

5.1.3 Template

388

5.1.4 provisioner.bash

391

5.1.5 Anwendung

396

5.2 Cloud-Init

399

5.2.1 Beispielprojekt

400

5.2.2 Anwendung

403

5.2.3 Introspektion

405

5.2.4 Troubleshooting

407

6 Cloud-Instanzen mit Ansible konfigurieren

411

6.1 Ansible installieren

415

6.1.1 Ansible-PPA

415

6.1.2 Nach der Installation

416

6.1.3 Laufzeitumgebung

417

6.2 ansible

418

6.2.1 ping

419

6.2.2 command

421

6.2.3 setup

422

6.3 Konfiguration

423

6.4 Statisches Inventar

425

6.4.1 Gruppen

427

6.4.2 Variablen

427

6.4.3 Gruppen von Gruppen

428

6.5 Module

429

6.5.1 Recherche nach Modulen

429

6.5.2 Module einsetzen

431

6.5.3 copy

435

6.5.4 get_url

437

6.5.5 template

439

6.5.6 lineinfile

442

6.6 Playbook

445

6.6.1 Plays

445

6.6.2 Tasks

446

6.6.3 ansible-playbook

447

6.6.4 Overhead vermeiden

450

6.6.5 gather_facts

451

6.6.6 register

452

6.6.7 with_items

454

6.6.8 creates

456

6.6.9 when

458

6.7 Rollen

461

6.7.1 ansible-galaxy

461

6.7.2 roles/

462

6.7.3 Rollenstruktur

462

6.7.4 Masterplaybook

464

6.7.5 Anwendungsbeispiel

465

6.8 Dynamisches Inventar

472

6.8.1 ansible-inventory

472

6.8.2 hcloud-python

474

6.8.3 inventory.py

476

6.8.4 Inventar anwenden

479

6.9 Cloud-Module

482

6.9.1 Anwendungsbeispiel

483

6.9.2 Cloud-Module als Ansible-Rolle

488

6.10 Kubernetes-Cluster deployen

489

6.10.1 k8s-preconfig

491

6.10.2 k8-master

493

6.10.3 k8s-worker

495

6.10.4 Anwendung

496

7 Cloud-Instanzen testen

499

7.1 Testinfra

501

7.1.1 Installieren

501

7.1.2 Beispielprojekt

502

7.1.3 Tests aufsetzen

505

7.1.4 Anwendung

507

7.1.5 pytest in vollem Umfang nutzen

510

7.2 Terratest

513

7.2.1 Beispielprojekt

514

7.2.2 Anwendung

520

8 Cloud-Monitoring mit Prometheus

523

8.1 Prometheus-Server

526

8.1.1 Einspielen

527

8.1.2 Starten

527

8.1.3 API-Endpunkte

528

8.1.4 Metriken

529

8.2 node_exporter

532

8.2.1 Datenaufkommen

534

8.2.2 Querying

534

8.2.3 Zeitstempel

537

8.3 Service Discovery

538

8.3.1 Konfiguration

539

8.3.2 Anwendung

540

8.3.3 Abweichungen bei Metriknamen

542

8.4 PromQL

544

8.4.1 Qualifizierte Abfrage

544

8.4.2 sum()

547

8.4.3 max()

547

8.4.4 rate()

548

8.4.5 avg()

549

8.4.6 Arithmetik

549

8.5 Alarme

550

8.5.1 up()

552

8.5.2 Einrichtung

552

8.5.3 Aktiver Alarm

554

8.5.4 Prozentualer Ausfall

555

8.5.5 Binäre Gauges

555

9 Cloud-Ressourcen mit Boto3 programmieren

557

9.1 Installation

558

9.2 Klassentypen

559

9.3 Beispielprojekt

560

9.4 Das Skript anwenden

567