Management Summary
Die IT-Infrastruktur der fiktiven Firma jush.it ist sehr veraltet und soll auf einen modernen Stand gebracht werden. Nach dem heutigen Stand geben Techniken wie Container und Microservices den Ton an. Für die Modernisierung der IT-Infrastruktur soll nun ein Konzept ausgearbeitete werden, um die bestehende Infrastruktur zu erneuern und auf einen Container orientiertes Umfeld zu implementieren.
Technische Implementierung:
Die bestehenden Web-Anwendungen müssen neu angepasst werden und ins Konzept von Microservices übertragen werden, was bedeutet, dass nur noch kleine Einheiten bestehen sollen, die jeweils nur eine Aufgabe erfüllen. Jedes dieser Elemente wird danach in einem Container betrieben und die Steuerung dieser Container wird von Kubernetes übernommen. Der Vorteil dieser Methode ist nun, dass einzelne Elemente unabhängig voneinander aktualisiert oder skaliert werden können. Somit kann eine Hochverfügbarkeit erreicht werden, da es ebenfalls möglich ist alte und neue Versionen eines Elementes gleich-zeitig betreiben zu können und nur einen gewissen Prozentsatz testweise an die neue Version umzuleiten. Die Skalierbarkeit ist auf Basis von CPU-Auslastung der Container, also jedes einzelnen Elements, gewährleistet, somit kann in allen Ebenen nach entsprechender Auslastung skaliert werden. Die Datenbank oder die Webserver beziehungsweise API-Server kann man sich als einzelne Elemente vorstellen. Für die Umsetzung dieses Container-Umfeldes gibt es zwei Möglichkeiten. Die erste ist ein Betrieb bei einem Cloud Provider, wie zum Beispiel Google oder Azure. Diese bieten eine einfache Erstellung und Erreichbarkeit an, jedoch muss man für jede Virtuelle CPU bezahlen und diese sind in der Regel ziemlich teuer. Die zweite Möglichkeit besteht darin, das Umfeld auf eigenen Servern zu betreiben. Der Nachteil daran sind hohe Anschaffungskosten sowie komplexe Installation und Wartung. Die hohen Anschaffungskosten amortisieren innerhalb kurzer Zeit und bestehende Elemente, wie zum Beispiel Speicher, können weiterverwendet werden. Das ausgearbeitete Konzept umfasst nun die Erstellung sowie den Betrieb eines solchen Clusters auf den eigenen Servern der jush.it, wobei der Fokus auf der Hochverfügbarkeit sowie der Skalierbarkeit und Sicherheit liegt.
Life Cycle Management:
Neben der initialen technischen Implementierung umfasst das Konzept ebenfalls ein komplettes Vorgehen zum Aktualisieren und Skalieren sowohl des Clusters als auch der darauf betriebenen Containern. Dazu werden bestehende Technologien wie GitHub und Docker Hub eingesetzt, um eine strukturierte und nachvollziehbare technische Dokumentation zu betreiben. Durch einen genauen Leitfaden zum Aktualisieren sollen menschliche Fehler minimiert sowie ein schnelles Reagieren und Reversieren im Falle eines Fehlers ermöglicht werden.
Monitoring:
Ebenfalls umfasst das Konzept eine komplette Monitoring-Lösung. Mittels verschiedener Technologien wie Prometheus und Grafana kann jeder einzelne Container sowie der komplette Cluster bis ins kleinste Detail aufgezeichnet werden und im Fall von Problemen automatisch alarmiert werden. Netzwerk-Monitoring und Tracing kann mithilfe von Kiali sehr granular und effizient betrieben werden.
Fazit:
Durch den kombinierten Einsatz all dieser Technologien bekommt man eine sehr robuste und flexible Infrastruktur, welche am Puls der Zeit ist und noch für mehrere Jahre aktuell sein wird. Der Betrieb einer solchen Infrastruktur bietet sehr viele Vorteile, jedoch benötigt es zum Betrieb, und vor allem zum Erstellen, gut geschultes Personal. Bei Betrieb im Cloud-Umfeld wird vieles bereits von den Providern übernommen und ist dadurch einfacher. Der sichere Betrieb auf eigenen Servern erfordert ein hohes Mass an Wissen über das System. Das von uns entwickelte Konzept könnte nun als Komplettlösung in das produktive Umfeld implementiert werden und stellt eine sichere und hochverfügbare Infrastruktur dar.
Aufbau Cluster
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Aufbau Kubernetes HA Cluster
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Aufbau Container-Infrastruktur
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Aufbau Kubernetes HA Cluster
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Aufbau Container-Infrastruktur
