Kubernetes Fundamentals

Kubernetes hat sich als führende Plattform zur Orchestrierung containerisierter Anwendungen etabliert. Dieser Grundlagenkurs vermittelt das konzeptionelle Fundament und die praktischen Fähigkeiten, um Kubernetes-Cluster zu verstehen, zu konfigurieren und im Betrieb zu verwalten. Teilnehmende lernen die grundlegende Architektur des Systems kennen, arbeiten mit den zentralen Ressourcenobjekten wie Pods, Deployments und Services und befassen sich mit Netzwerkkonzepten sowie Speicherverwaltung. Darüber hinaus werden grundlegende Sicherheitsmechanismen auf Basis von RBAC sowie Monitoring- und Troubleshooting-Methoden behandelt. Der Kurs richtet sich an Personen, die Kubernetes erstmals strukturiert erlernen wollen und eine solide Basis für weiterführende Zertifizierungen oder den täglichen Betrieb containerisierter Infrastrukturen aufbauen möchten.

Zu Beginn des Kurses wird die grundlegende Systemarchitektur von Kubernetes — Architektur und Kernkomponenten — in ihrer Gesamtheit erläutert. Teilnehmende verstehen, wie Control Plane und Worker Nodes zusammenarbeiten, welche Aufgabe der API-Server, der Scheduler, der Controller Manager und etcd übernehmen und wie Workloads auf Knoten verteilt werden. Dieses Verständnis bildet die Grundlage für alle weiteren Themen.

• Architektur von Control Plane und Worker Nodes
• Aufgaben von API-Server, Scheduler und Controller Manager
• Rolle von etcd als verteilter Zustandsspeicher
• Das Kubernetes-Objektmodell und der deklarative Ansatz
• Kommunikation zwischen den Komponenten über die API
• Einstieg in kubectl und grundlegende Befehle

Der zweite thematische Block — Pods, Deployments und Services — behandelt die wichtigsten Ressourcenobjekte, mit denen containerisierte Anwendungen in Kubernetes betrieben werden. Teilnehmende erstellen und verwalten Pods, steuern deren Lebenszyklus über Deployments und machen Anwendungen über Services erreichbar. Besondere Aufmerksamkeit gilt den verschiedenen Service-Typen und deren Anwendungsfällen.

• Aufbau und Lebenszyklus eines Pods
• Erstellen und Aktualisieren von Deployments (Rolling Updates, Rollbacks)
• ReplicaSets und deren Verhältnis zu Deployments
• Service-Typen: ClusterIP, NodePort und LoadBalancer
• Namespaces zur Isolation von Workloads
• Labels, Selektoren und Annotationen als Organisationsprinzipien

Der dritte Block — Container Networking und Storage — behandelt Netzwerk und Speicher als zwei kritische Aspekte beim Betrieb containerisierter Anwendungen. Dieser Block vermittelt die Grundlagen des Kubernetes-Netzwerkmodells, erklärt die Kommunikation zwischen Pods und Services und führt in die Verwaltung persistenter Daten ein. Ingress-Ressourcen ermöglichen den externen Zugriff auf Dienste über HTTP/HTTPS.

• Kubernetes-Netzwerkmodell und Pod-zu-Pod-Kommunikation
• Ingress-Controller und Ingress-Regeln konfigurieren
• PersistentVolumes und PersistentVolumeClaims einrichten
• StorageClasses und dynamische Volume-Provisionierung
• ConfigMaps und Secrets für Konfiguration und sensible Daten
• Ressourcenlimits und -anforderungen für Container definieren

Der abschließende Block — Sicherheit, Skalierung und Monitoring — behandelt fortgeschrittenere operative Aspekte. Teilnehmende lernen, Zugriffskontrolle mit RBAC umzusetzen, Anwendungen automatisch zu skalieren und den Clusterzustand zu beobachten. Troubleshooting-Techniken helfen, Probleme in laufenden Workloads schnell zu identifizieren.

• Grundlagen von Role-Based Access Control (RBAC)
• Horizontal Pod Autoscaler (HPA) konfigurieren
• Self-Healing durch Liveness- und Readiness-Probes
• Cluster-Monitoring mit kubectl und integrierten Werkzeugen
• Logs analysieren und Ereignisse auswerten
• Häufige Fehlerszenarien und deren Behebung (Troubleshooting)

Der Kurs ist durchgehend praxisorientiert aufgebaut und legt besondere Schwerpunkte auf die praktische Umsetzung. Teilnehmende arbeiten mit realen Cluster-Umgebungen und setzen die erlernten Konzepte in Übungen sofort um.

• Aufbau eines lokalen Kubernetes-Clusters für Übungszwecke
• Deployment einer mehrschichtigen Beispielanwendung
• Konfiguration von Services für interne und externe Erreichbarkeit
• Einrichtung eines Ingress-Controllers mit HTTPS-Terminierung
• Erstellung von PersistentVolumeClaims und Einbindung in Pods
• Anpassung von Deployment-Strategien und Durchführung von Rollbacks
• Konfiguration von RBAC-Rollen und -Bindings für verschiedene Nutzergruppen
• Einrichtung eines Horizontal Pod Autoscalers mit Last-Simulation
• Analyse von Pods in Fehlerzuständen mit kubectl describe und kubectl logs
• Auswertung von Cluster-Events und Identifikation von Ressourcenkonflikten
• Erstellung von ConfigMaps und Nutzung als Umgebungsvariablen
• Abschlussübung: vollständige Bereitstellung und Skalierung einer Produktionsanwendung

Alle Übungen sind so konzipiert, dass sie direkt auf reale Betriebssituationen übertragbar sind. Die Übungsumgebungen werden vom Anbieter bereitgestellt, sodass keine lokale Infrastruktur zwingend erforderlich ist.

Dieser Grundlagenkurs richtet sich an Personen, die beruflich mit containerisierten Infrastrukturen arbeiten oder dies künftig tun wollen und dabei noch keine oder nur begrenzte Kubernetes-Erfahrung mitbringen. Auch Teilnehmende, die sich auf weiterführende Kubernetes-Zertifizierungen vorbereiten wollen, profitieren von der strukturierten Einführung.

• DevOps Engineers, die in ihrem Team Kubernetes einführen oder betreuen
• Systemadministratorinnen und -administratoren, die von klassischer VM-Verwaltung auf Container-Orchestrierung wechseln
• Cloud Engineers, die mit Kubernetes-basierten Managed Services wie AKS, EKS oder GKE arbeiten
• Site Reliability Engineers (SREs), die Kubernetes-Cluster beobachten und optimieren
• Entwicklerinnen und Entwickler, die ihre Anwendungen selbst deployen und betreiben

Der Kurs wird überwiegend als Combined Learning angeboten, das Live-Online-Phasen mit selbstgesteuerten Lernabschnitten kombiniert. Ergänzend steht ein reines Online-Seminar-Format zur Verfügung. Theoretische Einführungen wechseln sich mit praktischen Hands-on-Übungen in live bereitgestellten Cluster-Umgebungen ab. Erfahrene Fachkräfte aus dem DevOps- und Cloud-Bereich begleiten den Kurs und ermöglichen praxisnahe Diskussionen zu realen Betriebsszenarien.

Die Kursdauer beträgt in der Regel mehr als eine Woche bis zu einem Monat. Die genaue Laufzeit hängt vom gewählten Intensitätsformat ab. Vollzeitkurse schließen schneller ab, Teilzeitoptionen sind verfügbar. Individuelle Starttermine können mit dem Anbieter abgestimmt werden.

Nach erfolgreichem Abschluss erhalten Teilnehmende ein international anerkanntes Herstellerzertifikat sowie ein Lehrgangszertifikat von New Horizons. Der Kurs bereitet zudem auf weiterführende Kubernetes-Zertifizierungen vor, zum Beispiel den Certified Kubernetes Administrator (CKA) oder den Certified Kubernetes Application Developer (CKAD), die als externe Prüfungen separat abgelegt werden können.

Kubernetes ist in der modernen Cloud-Infrastruktur allgegenwärtig. Unternehmen, die containerisierte Workloads betreiben, benötigen Fachkräfte, die nicht nur mit Docker umgehen können, sondern auch Kubernetes-Cluster verstehen, betreiben und absichern können. Dieser Kurs vermittelt genau die Fähigkeiten, die im betrieblichen Alltag eines DevOps- oder Cloud-Teams unmittelbar benötigt werden. Der strukturierte Einstieg über Grundlagen bis hin zu Sicherheit und Monitoring stellt sicher, dass Teilnehmende nach dem Kurs eigenständig handeln können. Der Fokus auf praktische Übungen beschleunigt den Transfer vom Lernstoff in den Arbeitsalltag deutlich. Wer diesen Kurs abschließt, ist in der Lage, Kubernetes-Ressourcen zu erstellen, zu betreiben und bei Problemen selbstständig zu analysieren. Bei AZAV-zertifizierten Anbietern kann dieser Kurs über einen Bildungsgutschein der Agentur für Arbeit oder des Jobcenters gefördert werden. Ergänzend kommen das Qualifizierungschancengesetz sowie Leistungen zur Rehabilitation und Förderungen der Deutschen Rentenversicherung in Betracht. Eine individuelle Beratung klärt, welche Förderwege für die persönliche Situation geeignet sind.