Szkolenie OpenStack Bootcamp

Dzień 1

1. Wprowadzenie do OpenStack i architektura platformy

• Podstawy chmury obliczeniowej: cechy chmury, modele IaaS, PaaS i SaaS, modele on-premise, chmura prywatna, publiczna i hybrydowa oraz miejsce OpenStack w architekturach infrastrukturalnych.
• Ekosystem OpenStack: otwartoźródłowe i komercyjne dystrybucje, modele wdrożenia, cykl życia platformy, integracje, narzędzia bazowe oraz typowe role administracyjne i architektoniczne.
• Moduły OpenStack: Keystone, Glance, Nova, Neutron, Cinder, Barbican, Swift, Heat i Octavia jako kluczowe komponenty chmury oraz ich zależności operacyjne.
• Środowisko laboratoryjne OpenStack: dostęp do projektu szkoleniowego, dashboard Horizon, klient CLI, pliki openrc i clouds.yaml oraz podstawowe zasady pracy z zasobami testowymi.

2. Keystone – tożsamość, dostęp i katalog usług

• Architektura Keystone: domeny, projekty, użytkownicy, grupy, role, tokeny, backendy uwierzytelniania oraz separacja tenantów w środowisku wielodostępnym.
• Autoryzacja w OpenStack: przypisania ról, zakresy uprawnień, oslo.policy, zasada najmniejszych uprawnień oraz ryzyka wynikające z nadmiernych uprawnień administracyjnych.
• Katalog usług OpenStack: endpointy publiczne, wewnętrzne i administracyjne, regiony, rejestracja usług oraz wpływ konfiguracji katalogu na działanie klientów i API.
• System quota w OpenStack: limity projektów, kontrola wykorzystania zasobów, separacja odpowiedzialności, podstawy rozliczalności oraz weryfikacja dostępu z poziomu klienta CLI.

3. Glance – obrazy systemowe i repozytorium obrazów

• Model obrazów Glance: obrazy dostosowane do środowiska chmurowego, formaty, kontenery, właściwości, metadane oraz zgodność obrazu z usługą Nova i hypervisorem.
• Cykl życia obrazów: publikacja, import, pobieranie, współdzielenie, ochrona, kontrola widoczności oraz porządkowanie repozytorium obrazów w środowisku wieloprojektowym.
• Magazyny obrazów Glance: backendy przechowywania, quota dla usługi obrazów, wpływ pojemności i wydajności storage na dostępność obrazów oraz podstawowe ograniczenia operacyjne.
• Bezpieczeństwo obrazów: zaufane źródła, aktualność systemów bazowych, minimalizacja obrazu, ryzyka podatności oraz weryfikacja usług Glance przed użyciem obrazu w instancjach.

4. Nova – zasoby obliczeniowe i cykl życia instancji

• Architektura Nova: interfejsy do hypervisorów, usługi compute, scheduler, Placement API, Nova Cells v2 oraz zależności między zasobami fizycznymi i instancjami.
• Parametry instancji: flavor, obraz, sieć, para kluczy, grupa bezpieczeństwa, metadane, topologia CPU oraz wymagania potrzebne do poprawnego uruchomienia maszyny.
• Cykl życia instancji: proces tworzenia, start, zatrzymanie, restart, snapshot, zmiana rozmiaru, konsola interaktywna, log konsoli oraz podstawowe operacje administracyjne.
• Weryfikacja usług Nova: status instancji, statystyki zasobów, quota obliczeniowe, harmonogramowanie, przypisywanie adresów Floating IP oraz podstawowa diagnostyka błędów startu.

5. Neutron – podstawy sieci w OpenStack

• Architektura Neutron: usługi sieciowe, plugin ML2, agenci, backendy sieciowe, sieć na węźle obliczeniowym oraz zależność między konfiguracją logiczną i ruchem pakietów.
• Zasoby sieciowe Neutron: sieci tenantów, podsieci, porty, routery, adresy IP, DHCP, DNS, sieci zewnętrzne i providerskie oraz separacja ruchu między projektami.
• Bezpieczeństwo sieciowe: grupy bezpieczeństwa, reguły ruchu, port security, mechanizmy iptables, ochrona przed spoofingiem oraz ryzyka zbyt szerokiej ekspozycji usług.
• Routing i łączność: ruch East-West, ruch North-South, przestrzenie nazw sieciowych, adresy Floating IP, quota sieciowe oraz podstawowa diagnostyka z użyciem namespaces i tcpdump.

Dzień 2

1. Cinder – blokowa przestrzeń danych

• Model wolumenów Cinder: parametry wolumenów, typy wolumenów, metadane, klasy storage, połączenie z instancjami Nova oraz scenariusze aplikacji wymagających trwałej przestrzeni blokowej.
• Cykl życia wolumenów: proces tworzenia, podłączanie do instancji, odłączanie, transfer między projektami, zarządzanie quota oraz weryfikacja stanu zasobów blokowych.
• Snapshoty i backupy wolumenów: mechanizmy wewnętrzne Cinder, odtwarzanie backupów, ograniczenia spójności aplikacyjnej oraz wpływ operacji storage na dostępność usług.
• Backendy Cinder: LVM, macierze storage, Ceph, integracja Ceph i Cinder, QoS w Cinder oraz dobre praktyki dla wdrożeń storage w środowisku OpenStack.

2. Barbican – sekrety, klucze i szyfrowanie

• Architektura Barbican: komponenty usługi, backendy przechowywania sekretów, integracja z usługami OpenStack oraz miejsce Barbican w modelu bezpieczeństwa platformy.
• Sekrety i klucze: przechowywanie haseł, fraz dostępu, symetrycznych kluczy szyfrowania oraz pakietów certyfikatów X.509 z kontrolą dostępu na poziomie projektu.
• Szyfrowanie wolumenów: mechanizmy szyfrowania, konfiguracja typu storage Cinder dla wolumenów szyfrowanych, zależności między Cinder i Barbican oraz ograniczenia operacyjne.
• Ryzyka bezpieczeństwa: kontrola dostępu do sekretów, rotacja kluczy, separacja tenantów, audyt użycia sekretów oraz konsekwencje błędnej konfiguracji usług kryptograficznych.

3. Swift – obiektowa przestrzeń danych

• Architektura Swift: komponenty i procesy usługi, kontenery, obiekty, ring, polityki storage oraz model rozproszonego przechowywania danych obiektowych.
• Cykl życia obiektów: tworzenie kontenerów, publikacja obiektów, pobieranie danych, wygasanie obiektów, wersjonowanie scenariuszy użycia oraz kontrola porządku w przestrzeni obiektowej.
• Kontrola dostępu: listy ACL, widoczność kontenerów, separacja projektów, quota storage oraz podstawowe ryzyka ekspozycji danych obiektowych.
• Weryfikacja usług Swift: monitorowanie dostępnej przestrzeni storage, status procesów, spójność polityk storage oraz podstawowa diagnostyka problemów z dostępem do obiektów.

4. Heat – orkiestracja infrastruktury

• Model orkiestracji Heat: stosy, szablony Heat Orchestration Template, zasoby, parametry, outputs oraz zależności między elementami infrastruktury deklaratywnej.
• Struktura szablonu HOT: sekcje szablonu, zmienne wejściowe, referencje, warunki, zależności zasobów oraz podstawowe praktyki czytelności i powtarzalności konfiguracji.
• Cykl życia stosu: utworzenie, weryfikacja, aktualizacja, usuwanie, obsługa błędów oraz wpływ zmian w szablonie na istniejące zasoby projektu.
• Scenariusze automatyzacji: instancje, sieci, routery, wolumeny, grupy bezpieczeństwa oraz spójne uruchamianie środowisk testowych przy użyciu jednego szablonu.

5. Octavia – Load Balancing-as-a-Service

• Architektura Octavia: obiekty usługi, przepływ żądań, obraz Amphora, listenery, pule, health monitory, flavory oraz strefy dostępności load balancerów.
• Modele load balancingu: HTTP, TCP, HTTPS passthrough, warstwa 7, reguły routingu oraz dobór konfiguracji do wymagań aplikacji i bezpieczeństwa ruchu.
• Utrzymanie load balancerów: failover, monitoring, szczegóły sieciowe, zależności od Neutron, dostępność endpointów oraz wpływ awarii Amphora na działanie usługi.
• Diagnostyka Octavia: status load balancera, kondycja backendów, konfiguracja listenerów, certyfikaty, logi usługi oraz typowe problemy z publikacją aplikacji.

Dzień 3

1. Podstawowa diagnostyka OpenStack

• Metodyka diagnostyki problemów OpenStack: objawy, warstwy analizy, ścieżka żądania API, zależności usług, izolacja źródła problemu oraz priorytetyzacja awarii.
• Analiza logów: lokalizacje plików, poziomy logowania, korelacja zdarzeń, identyfikatory request-id, interpretacja komunikatów błędów oraz podstawy centralnego logowania.
• Debugowanie klientów OpenStack: openstackclient, zmienne środowiskowe, clouds.yaml, tokeny, endpointy, błędy API oraz diagnostyka problemów z autoryzacją i dostępnością usług.
• Administracja bazą danych OpenStack: struktura danych usług, bezpieczna diagnostyka, kopie zapasowe, ryzyka ręcznych zmian oraz znaczenie spójności bazy dla działania platformy.

2. Diagnostyka compute, instancji i usług metadanych

• Analiza stanu węzła obliczeniowego: usługi Nova, libvirt, hypervisor, zasoby hosta, logi systemowe, rejestracja hosta oraz typowe problemy z warstwą compute.
• Analiza stanu instancji: statusy VM, konsola, log konsoli, metadane, konfiguracja sieci, zasoby storage, błędy startu oraz problemy z dostępnością maszyny.
• Usługi metadanych i cloud-init: namespace, trasa do metadata service, user-data, network-data, tokeny, personalizacja obrazów oraz typowe błędy inicjalizacji systemu.
• Backup i odtwarzanie instancji: snapshoty, wolumeny, obrazy, kopie danych, procedury recovery oraz ograniczenia spójności aplikacyjnej podczas odtwarzania środowiska.

3. Diagnostyka sieci i wydajności

• Diagnostyka problemów sieciowych: namespace, routery, porty, reguły bezpieczeństwa, DHCP, DNS, Floating IP, trasy oraz analiza ruchu między instancjami.
• Diagnostyka wydajności sieci: przepustowość, opóźnienia, MTU, offloading, tunele, przeciążenia hosta, punkty wąskie oraz korelacja problemów sieciowych z obciążeniem platformy.
• Szczegółowa architektura SDN: typy sieci local, flat, VLAN, VXLAN i GRE, pluginy Neutron, Linux Bridge, Open vSwitch oraz wpływ backendu na diagnostykę.
• Usługi sieciowe: Distributed Virtual Routers, LBaaS, Octavia, VPNaaS, routing East-West i North-South oraz ograniczenia bezpieczeństwa i dostępności usług sieciowych.

4. Monitoring, telemetryka i komunikacja wewnętrzna

• Monitoring i telemetryka OpenStack: Ceilometer, monitoring zewnętrzny, metryki usług, hostów i instancji, alerty, dashboardy oraz korelacja metryk z logami.
• Centralne logowanie: agregacja logów, wyszukiwanie zdarzeń, retencja, alertowanie, raportowanie stanu platformy oraz podstawy audytu operacyjnego.
• Analiza brokera AMQP RabbitMQ: kolejki, połączenia, opóźnienia, klastry, alarmy pamięciowe, niedostarczone komunikaty oraz wpływ problemów AMQP na działanie usług.
• Wskaźniki kondycji platformy: dostępność endpointów, status usług, zużycie quota, wykorzystanie zasobów, błędy cykliczne oraz podstawy oceny gotowości operacyjnej.

5. Wymagania sprzętowe i planowanie pojemności

• Sprzęt obliczeniowy: CPU, RAM, typy hypervisorów, profile obciążeń, ograniczenia węzłów compute oraz wpływ parametrów sprzętowych na stabilność instancji.
• Projekt sieci: segmentacja, przepustowość, redundancja, sieci zarządzające, sieci tenantów, sieci storage, sieci publiczne oraz wymagania dla ruchu kontrolnego i danych.
• Projekt storage: backendy blokowe, obiektowe i plikowe, wydajność, pojemność, replikacja, odporność danych oraz zależność między storage i typem obciążenia.
• Flavor sizing i overcommitment: klasy instancji, mapowanie do zasobów fizycznych, limity projektów, współdzielenie CPU i RAM oraz ryzyka wydajnościowe.

Dzień 4

1. Wysoka dostępność, partycjonowanie i scheduler

• Wysoka dostępność warstwy kontrolnej: redundancja usług OpenStack, load balancing, endpointy, punkty awarii oraz wpływ awarii kontrolera na działanie użytkowników i API.
• Wysoka dostępność bazy danych i kolejki komunikatów: klastry bazodanowe, replikacja, RabbitMQ, opóźnienia, spójność danych, backup oraz scenariusze awaryjne.
• Partycje chmury i host aggregates: separacja obciążeń, strefy dostępności, klasy sprzętu, zgodność, izolacja tenantów oraz strategie rozmieszczania zasobów.
• Filtry schedulera Nova: dobór hosta, reguły placement, affinity, anti-affinity, ograniczenia zasobów oraz diagnostyka decyzji harmonogramowania instancji.

2. Migracja obciążeń i zaawansowane funkcje hypervisora

• Migracja cold i live: wymagania, ograniczenia, zależności storage, zgodność hostów, sieć migracyjna oraz wpływ migracji na dostępność usług.
• Parametry migracji live: limity czasu, obciążenie CPU i RAM, zgodność konfiguracji hypervisora, ryzyka przerwania migracji oraz kryteria kwalifikacji instancji.
• CPU pinning i architektura NUMA: izolacja CPU, topologia pamięci, profile wydajnościowe, scenariusze NFV oraz ograniczenia planowania zasobów.
• SR-IOV i projekt Watcher: bezpośredni dostęp do kart sieciowych, wydajność sieci, ograniczenia migracji, optymalizacja rozmieszczenia obciążeń oraz rekomendacje operacyjne.

3. Backendy storage, backup i utrzymanie danych

• Backendy blokowej przestrzeni danych: LVM, Ceph RBD, macierze fizyczne, sterowniki Cinder, klasy storage, wydajność, redundancja oraz ograniczenia operacyjne.
• Sieć storage: separacja ruchu, przepustowość, opóźnienia, MTU, redundancja, dostępność wolumenów oraz wpływ problemów sieciowych na backendy blokowe.
• Backup OpenStack: baza danych, konfiguracja usług, obrazy, wolumeny, kluczowe pliki konfiguracyjne, zakres kopii oraz ryzyka niepełnej procedury backupowej.
• Procedury odtwarzania: scenariusze recovery, testy odtwarzania, kolejność przywracania usług, zależności między komponentami oraz dokumentacja operacyjna.

4. Aktualizacja OpenStack i bare-metal provisioning

• Strategie aktualizacji OpenStack: kolejność usług, zależności wersji, testy przedwdrożeniowe, okna serwisowe, plan wycofania oraz kryteria bezpieczeństwa zmian.
• Aktualizacja bez przestoju: rolling upgrade, kompatybilność API, migracje baz danych, ograniczenia wersji oraz ryzyka operacyjne w środowisku produkcyjnym.
• Bare-metal provisioning z OpenStack: moduł Ironic, provisioning serwerów fizycznych, integracja z siecią, obrazy systemowe oraz typowe scenariusze użycia.
• Koncepcje undercloud i overcloud: warstwa zarządzająca, warstwa robocza, automatyzacja wdrożenia, zależności infrastrukturalne oraz ograniczenia utrzymaniowe.

5. Bezpieczeństwo, governance i przyszłość OpenStack

• Bezpieczeństwo środowiska OpenStack: kontrola dostępu, separacja tenantów, endpointy administracyjne, aktualność obrazów, szyfrowanie danych oraz ryzyka błędnej konfiguracji.
• Governance platformy: standardy nazewnictwa, quota, porządkowanie nieużywanych zasobów, cykl życia obrazów i wolumenów oraz praktyki stabilnej eksploatacji.
• Gotowość produkcyjna: dokumentacja operacyjna, monitoring, backup, procedury awaryjne, testy odtwarzania, odpowiedzialność administracyjna oraz ograniczenia platformy.
• Przyszłość OpenStack: kierunki rozwoju platformy, integracje z Kubernetes i chmurami hybrydowymi, automatyzacja operacyjna oraz znaczenie standardów utrzymaniowych.