Kursüberblick

Auftrag

Simone Wyss schreibt dir an deinem ersten Tag. «Willkommen bei Wolkenwerk Bern. Die drei Server stehen im Rack, angeschlossen ist noch nichts. Unsere Mitglieder warten auf eine Cloud, der sie ihre Daten anvertrauen können. Du bist ab heute unser Plattform-Team.»

Lernziele

Nach diesem Kapitel kannst du:

• Beschreiben, was du in diesem Modul aufbaust und lernst
• Erklären, wie der Kurs aufgebaut ist und wie du mit ihm lernst
• Die Mitglieder von Wolkenwerk Bern und ihre Anforderungen nennen
• Beschreiben, wie die vier Meilensteine mit Basis und Zusatzaufträgen sowie die Prüfung deine Note ergeben
• KI-Werkzeuge im Kurs so einsetzen, wie es die Regeln verlangen

Das Modul im Überblick

In diesem Modul baust du in deinem eigenen Lab eine kleine Cloud auf und betreibst sie wie ein Plattform-Team. Du beginnst mit drei leeren Ubuntu-Servern. Am Ende laufen auf ihnen die Apps der Mitglieder, mit Monitoring, Backups und einem Preis für jedes Mitglied. Die Theorie zu Cloud Computing steht jeweils in dem Kapitel, in dem du sie im Lab brauchst.

Teil	Das machst du	Ergebnis
0 Start	Du lernst den Fall kennen, erzeugst deine persönlichen Parameter und bereitest vom Client aus die drei Server und deine Werkzeuge vor.	vorbereitete Server und ein Abgabe-Repo
1 Cloud-Grundlagen	Du lernst die Merkmale einer Cloud, die Service- und Bereitstellungsmodelle, die Regeln zu Datenschutz und Souveränität und die Virtualisierung mit KVM kennen.	Schutzbedarf der Mitglieder und geprüfte Virtualisierung auf den Knoten
2 IaaS aufbauen	Du installierst OpenNebula mit Ansible, nimmst die Knoten als Hosts in Betrieb, legst Netze, Images und Vorlagen an und startest erste VMs.	eine laufende IaaS-Cloud
3 Mandanten und Self-Service	Du teilst die Cloud in Gruppen mit Quotas auf, machst den Verbrauch mit Showback sichtbar und gibst den Mitgliedern Self-Service. In den Zusatzaufträgen lässt du einen Dienst mit OneFlow wachsen.	vier Mitglieder mit eigenen Ressourcen, Meilenstein 1
4 Plattform per Code	Du legst mit OpenTofu einen Kubernetes-Cluster an, rollst den Webshop mit Argo CD aus Git aus und gibst den Mitgliedern Namespaces aus einer Vorlage.	eine Plattform, die du aus Code neu bauen kannst, Meilenstein 2
5 Observability, Skalierung und KI	Du überwachst alles mit Prometheus, Grafana und Loki, legst ein SLO fest und lässt den Webshop automatisch skalieren. In den Zusatzaufträgen betreibst du ein lokales Sprachmodell, das Alerts einordnet.	eine überwachte Plattform, Meilenstein 3 mit dem lokalen Sprachmodell in den Zusatzaufträgen
6 Betrieb	Du härtest die Plattform, sicherst und stellst wieder her, schreibst ein SLA und rechnest die Kosten. In den Zusatzaufträgen bringst du ein eigenes, fünftes Mitglied in Betrieb.	eine betriebsbereite Cloud, Meilenstein 4

Mit jedem Teil kommt eine Schicht der Zielarchitektur dazu. Die Meilensteine schliessen die Teile 3, 4, 5 und 6 ab. Aus ihnen entsteht Note 1, die zusammen mit der Prüfung deine Modulnote ergibt.

So lernst du in diesem Kurs

Der Kurs ist für das Selbststudium gebaut. Im Unterricht gibt es kurze Inputs, den grössten Teil der Zeit arbeitest du in deinem eigenen Lab. Was du im Unterricht nicht fertig bringst, setzt du zu Hause fort. Wie Unterricht und Selbststudium verteilt sind, legt deine Dozentin oder dein Dozent fest.

Jedes Kapitel beginnt mit einem Auftrag aus der Genossenschaft, meist von Simone Wyss. Danach folgen die Lernziele, die Erklärung mit Abbildungen und Befehlen und am Ende Aufgaben in deinem Lab. Viele Kapitel haben ein Check-Skript, das dir sagt, ob dein Lab im erwarteten Zustand ist. Jeder Teil endet mit einer Seite, die seine Kompetenzen auflistet.

Der Fall

Wolkenwerk Bern ist eine junge Genossenschaft. Kleine Organisationen aus der Region haben sie gegründet, weil sie eine Cloud wollen, deren Daten in der Schweiz und unter ihrer eigenen Kontrolle bleiben, zu einem Preis, den eine kleine Organisation zahlen kann. Die meisten Aufträge bringt dir die Geschäftsführerin Simone Wyss, die Fragen des Vorstands stellt sein Präsident Beat Kläy. Die Genossenschaft und alle Personen sind erfunden.

Die ersten vier Mitglieder haben unterschiedliche Anforderungen. Die Praxis Rosenweg führt Patientendaten und untersteht dem Berufsgeheimnis. Die Treuhand Aaregg hat am Monatsende und in der Steuersaison viel mehr Last als sonst. Das Veloatelier Matte verkauft über einen Webshop, der an Frühlingssamstagen überläuft. Die Gemeinde Hinterbüel braucht verlässliche Schalterdienste und hat ein festes Budget. In den Zusatzaufträgen von Teil 6 kommt ein fünftes Mitglied dazu, das du selbst entwirfst.

Die Zielarchitektur

Am Ende des Kurses betreibst du eine Cloud in vier Schichten. Zuunterst laufen deine drei Server auf smartlearn. Auf ihnen stellt OpenNebula die Infrastruktur bereit, mit Mandanten, Quotas und einem internen Netz für die VMs deiner Mitglieder. Mit OpenTofu legst du darin zwei VMs an, auf denen der Kubernetes-Cluster k3s läuft. Auf diesem Cluster laufen die Dienste der Plattform. Argo CD rollt die Apps der Mitglieder aus einem Git-Repo aus. Prometheus und Loki überwachen alles. In den Zusatzaufträgen kommt ein lokales Sprachmodell dazu, das bei Alerts eine Ursache und eine Aktion vorschlägt. Ganz oben nutzen die Mitglieder diese Cloud. Den Client zeigt die Abbildung nicht, weil er nicht zur Cloud gehört. Von ihm aus arbeitest du auf allen Schichten.

Jeder Teil des Kurses baut eine Schicht auf oder erweitert sie. In der Kopfzeile jeder Schicht stehen die Teile, die sie aufbauen. Rechts steht das Werkzeug, mit dem sie entsteht. Das Vorbereitungsskript richtet die Server ein, Ansible mit OneDeploy die IaaS und OpenTofu die VMs von k3s. Argo CD holt die Apps aus einem Git-Repo.

Leistungsbeurteilung

Deine Modulnote entsteht aus zwei Noten. Note 1 kommt aus den vier Meilensteinen und zählt 60 %. Die Meilensteine 1 und 2 gibst du zusammen ab, ebenso die Meilensteine 3 und 4. Note 1 ist der Durchschnitt der Noten dieser beiden Abgaben. Note 2 kommt aus einer Einzelprüfung von 60 Minuten mit offenen Unterlagen gegen Ende des Moduls und zählt 40 %. Die Termine gibt deine Dozentin oder dein Dozent bekannt. Die Einzelheiten stehen unter Leistungsbeurteilung.

Jeder Meilenstein hat zwei Teile. Die Basis belegst du mit dem Bericht des Checks und mit Screenshots in deinem Abgabe-Repo. Mit einer vollständigen Basis erreichst du in Note 1 eine 4,5. Die Zusatzaufträge dokumentierst du und zeigst sie live im Unterricht oder in einem Screencast von höchstens zehn Minuten, mit ihnen kommst du bis zur 6. Du darfst im Team arbeiten, dein Lab baust du aber selbst auf und du gibst allein ab. Deine Umgebung trägt deine persönlichen Parameter wie Hostnamen und Netze. Deshalb sieht jedes Lab ein wenig anders aus, eine kopierte Lösung fällt auf.

KI-Werkzeuge

Du darfst KI-Assistenten verwenden, um Code, Konfigurationen und Skripte zu schreiben. Zwei Regeln gelten dabei. Erstens hältst du in der Dokumentation deiner Zusatzaufträge fest, wofür du einen KI-Assistenten eingesetzt hast. Zweitens musst du alles erklären können, was du abgibst. In einer Vorführung im Unterricht fragt deine Dozentin oder dein Dozent nach, in einem Screencast beantwortest du die zwei Fragen aus dem Check. Eine Lösung, die du nicht erklären kannst, zählt nicht als deine.

In der Prüfung darfst du KI-Assistenten fragen. KI-Agenten sind dort nicht erlaubt, also Programme, die selbständig Befehle ausführen, Dateien ändern oder auf dein Lab zugreifen.

In den Zusatzaufträgen von Teil 5 betreibst du ein lokales Sprachmodell auf deiner Plattform. Dort setzt du ein kleines Modell im Betrieb ein und prüfst, wo seine Vorschläge stimmen und wo nicht.

Aufgabe Einstieg

Lies die Beschreibung der vier Mitglieder noch einmal. Schreibe für jedes Mitglied in einem Satz auf, was es von einer Cloud am dringendsten braucht.

Lösung

Die Praxis Rosenweg braucht eine strikte Trennung von den anderen Mitgliedern und Daten, die die Schweiz nicht verlassen. Die Treuhand Aaregg braucht Rechenleistung, die am Monatsende wächst und danach wieder sinkt. Das Veloatelier Matte braucht einen Webshop, der unter Last automatisch skaliert. Die Gemeinde Hinterbüel braucht verlässliche Dienste und eine Abrechnung, die ins Budget passt.