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 »Cloud Computing Definition«des NIST

24

1.1.6 Private Cloud

24

1.1.7 Weitere Cloud-Varianten

26

1.1.8 Services

26

1.1.9 Infrastructure-as-a-Service

29

1.2 Public Cloud Computing

30

1.2.1 Digitalisierung

31

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

43

1.3.1 Philosophie

44

1.3.2 Automation

44

1.3.3 DevOps im Unternehmen einführen

45

1.3.4 Continous Delivery

46

1.4 Container

55

1.4.1 Softwarecontainer

55

1.4.2 Schattenseiten

57

1.4.3 Modularisierung

59

1.4.4 Orchestrierung

61

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

101

2.2.3 Mathematik

104

2.2.4 Variablen

105

2.2.5 String

107

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

122

2.2.12 Struct

123

2.2.13 Methoden

125

2.2.14 Interface

126

2.2.15 Pakete

128

2.2.16 os.Open()

130

2.3 Docker

132

2.3.1 Installation

133

2.3.2 Docker Server

134

2.3.3 Container-Images

139

2.3.4 MariaDB-Container

143

2.3.5 Docker Compose

150

2.3.6 Volumes

155

2.3.7 Rootless Docker

159

2.4 Kubernetes

162

2.4.1 kubectl

163

2.4.2 Kubernetes auf der GKE

167

2.4.3 Objekte

171

2.4.4 Rollout

176

2.4.5 WordPress auf Kubernetes

180

3 IaaS-Anbieter verwenden

191

3.1 Amazon Elastic Compute Cloud

192

3.1.1 Anmeldung und Usereinrichtung

193

3.1.2 aws-cli

200

3.1.3 Instanzen

209

3.1.4 Elastic Block Store

219

3.1.5 Amazon CloudWatch

231

3.1.6 Autoscaling

239

3.1.7 Ausklang

246

3.2 Microsoft Azure

246

3.2.1 Anmeldung

247

3.2.2 azure-cli

250

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

309

3.5.2 hcloud

311

3.5.3 Server bereitstellen

312

3.6 Multi-Cloud- und Hybrid-Cloud-Computing

316

3.6.1 Multi-Cloud Computing

316

3.6.2 Hybrid Cloud Computing

318

4 Cloud-Infrastruktur automatisiert ausrollen

321

4.1 AWS CloudFormation

322

4.1.1 Ressourcen

327

4.1.2 Template anwenden

334

4.1.3 Ein- und Ausgabe

342

4.1.4 CloudFormation in der Praxis

349

4.2 AWS CDK

352

4.2.1 CDK installieren und initialisieren

353

4.2.2 CDK-Projekt für den Nginx-Server anpassen

356

4.2.3 CDK Bootstrap

361

4.2.4 CDK Deployment

362

4.2.5 Veränderungen durch CDK Diff prüfen

364

4.2.6 CDK Destroy

365

4.3 Azure Resource Manager

365

4.3.1 ARM-Templates

366

4.3.2 Beispielprojekt

372

4.3.3 Anwendung

373

4.4 Terraform

377

4.4.1 Installieren

380

4.4.2 Templates

380

4.4.3 Beispielprojekt

382

4.4.4 Anwendung

392

5 Cloud-Instanzen konfektionieren

395

5.1 Hashicorp Packer

396

5.1.1 amazon-ebs

398

5.1.2 Packer installieren

399

5.1.3 Beispielprojekt

400

5.1.4 Template

401

5.1.5 provisioner.bash

404

5.1.6 Anwendung

410

5.2 Cloud-Init

413

5.2.1 Beispielprojekt

415

5.2.2 Anwendung

418

5.2.3 Introspektion

419

5.2.4 Troubleshooting

421

6 Cloud-Instanzen mit Ansible konfigurieren

425

6.1 Ansible installieren

429

6.1.1 Ansible-PPA

429

6.1.2 Nach der Installation

430

6.2 ansible

431

6.2.1 ping

432

6.2.2 command

434

6.2.3 setup

435

6.3 Konfiguration

436

6.4 Statisches Inventar

438

6.4.1 Gruppen

440

6.4.2 Variablen

440

6.4.3 Gruppen von Gruppen

441

6.5 Module

442

6.5.1 Recherche nach Modulen

442

6.5.2 Module einsetzen

444

6.5.3 copy

448

6.5.4 get_url

450

6.5.5 template

451

6.5.6 lineinfile

454

6.6 Playbook

457

6.6.1 Plays

457

6.6.2 Tasks

458

6.6.3 ansible-playbook

459

6.6.4 Overhead vermeiden

461

6.6.5 gather_facts

463

6.6.6 register

464

6.6.7 with_items

466

6.6.8 creates

468

6.6.9 when

470

6.7 Rollen

473

6.7.1 ansible-galaxy

473

6.7.2 roles/

474

6.7.3 Rollenstruktur

474

6.7.4 Masterplaybook

476

6.7.5 Anwendungsbeispiel

477

6.8 Dynamisches Inventar

484

6.8.1 ansible-inventory

484

6.8.2 hcloud-python

486

6.8.3 inventory.py

488

6.8.4 Inventar anwenden

491

6.9 Cloud-Module

495

6.9.1 Anwendungsbeispiel

496

6.9.2 Cloud-Module als Ansible-Rolle

501

6.10 Kubernetes-Cluster deployen

502

6.10.1 k8s-preconfig

504

6.10.2 k8-master

508

6.10.3 k8s-worker

510

6.10.4 Anwendung

510

7 Cloud-Instanzen testen

513

7.1 Testinfra

515

7.1.1 Installieren

515

7.1.2 Beispielprojekt

516

7.1.3 Tests aufsetzen

520

7.1.4 Anwendung

521

7.1.5 pytest in vollem Umfang nutzen

524

7.2 Terratest

527

7.2.1 Beispielprojekt

529

7.2.2 Anwendung

534

8 Cloud-Monitoring mit Prometheus

537

8.1 Prometheus-Server

540

8.1.1 Einspielen

541

8.1.2 Starten

541

8.1.3 API-Endpunkte

542

8.1.4 Metriken

544

8.2 node_exporter

546

8.2.1 Datenaufkommen

548

8.2.2 Querying

549

8.2.3 Zeitstempel

552

8.3 Service Discovery

553

8.3.1 Konfiguration

554

8.3.2 Anwendung

555

8.4 PromQL

558

8.4.1 Qualifizierte Abfrage

558

8.4.2 sum()

561

8.4.3 max()

561

8.4.4 rate()

562

8.4.5 avg()

563

8.4.6 Arithmetik

563

8.5 Alarme

565

8.5.1 up()

566

8.5.2 Einrichtung

567

8.5.3 Aktiver Alarm

568

8.5.4 Prozentualer Ausfall

569

8.5.5 Binäre Gauges

569

9 Cloud-Ressourcen mit Boto3 programmieren

571

9.1 Boto3

572

9.1.1 Installation

572

9.1.2 Klassentypen

574

9.1.3 Beispielprojekt

575

9.1.4 Das Skript anwenden

581

9.2 Zugriff auf die Hetzner-Cloud mit hcloud-python

583

9.2.1 Beispielprojekt

584

9.2.2 Das Skript anwenden

588

9.3 Azure-SDK für Python

589

9.3.1 Beispielprojekt

589

9.3.2 Das Skript anwenden

593

9.4 Abschluss

595