DEVOPS-010

Orchestration de conteneurs avec Kubernetes

Formation avancée pour déployer, scaler et opérer des applications cloud-native en production avec Kubernetes. Du cluster local à la mise en production : Pods, Deployments, Services, API Gateway, Helm et observabilité.

21 heures Ingénieurs DevOps, cloud Kubernetes Cloud-native
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Objectifs pédagogiques

Comprendre l'architecture Kubernetes et le rôle de chaque composant (etcd, API server, scheduler, kubelet)
Déployer des applications avec les ressources Kubernetes adaptées (Deployment, StatefulSet, DaemonSet)
Exposer des services avec ClusterIP, NodePort, LoadBalancer et Kubernetes Gateway API
Gérer les configurations et secrets, monter des volumes persistants (PV/PVC)
Packager et déployer des applications avec Helm, mettre en place une observabilité de base

Contexte et enjeux

Kubernetes (K8s) est devenu le standard de l'industrie pour orchestrer les applications conteneurisées en production. Plébiscité par les grands acteurs du cloud (AWS EKS, Google GKE, Azure AKS), il permet de gérer automatiquement la disponibilité, le scaling et les mises à jour des applications. Pour les équipes DevOps, le maîtriser est indispensable pour livrer de la valeur avec fiabilité et rapidité.

Là où Docker permet de conteneuriser une application, Kubernetes répond à la question : "comment opérer des centaines de conteneurs en production, avec haute disponibilité, gestion automatique des pannes et déploiements sans interruption ?" Cette formation de 21 heures (3 jours) apporte une réponse complète et pratique, de la création d'un cluster local jusqu'aux patterns avancés de déploiement.

La formation requiert une maîtrise préalable de Docker (DEVOPS-001 recommandé). Les participants travaillent sur un cluster Kubernetes local (kind ou minikube) et déploient une application réelle tout au long des 3 jours. Chaque module s'appuie sur des ateliers pratiques avec kubectl, YAML et Helm.

L'écosystème Kubernetes a mûri autour d'un ensemble de standards portés par la Cloud Native Computing Foundation (CNCF) : Helm pour le packaging d'applications, Prometheus et Grafana pour le monitoring, Kubernetes Gateway API pour le routage HTTP, et des outils de GitOps comme ArgoCD ou FluxCD pour automatiser les déploiements. Cette formation couvre les briques fondamentales qui permettent ensuite d'adopter ces outils avancés en autonomie.

Les cas d'usage traités en atelier correspondent aux scénarios rencontrés en production : déploiement d'une application web avec base de données persistante, rolling update sans interruption de service, configuration de probes de liveness et readiness, gestion des ressources CPU et mémoire pour éviter les OOMKill. Les participants apprennent également à déboguer les situations d'urgence les plus fréquentes : pod en CrashLoopBackOff, service non joignable, quota de ressources atteint. En fin de formation, chaque participant a déployé une application complète et rédigé son propre manifeste Helm.

La formation DEVOPS-010 est accessible aux développeurs et ingénieurs système maîtrisant Docker (DEVOPS-001 ou équivalent). Elle se déroule sur 3 jours consécutifs ou en deux sessions de 1,5 jour. Les participants travaillent sur un cluster Kubernetes local (kind) sur leur propre machine, ce qui garantit que l'environnement reste disponible après la formation pour continuer à pratiquer. Telemach Learning peut organiser cette formation en mode projet : les participants déploient une application issue de leur contexte réel plutôt qu'un exemple générique.

Programme détaillé

Module 1 — Architecture Kubernetes (3h)

  • Composants du control plane : API server, etcd, scheduler, controller manager
  • Composants des workers : kubelet, kube-proxy, container runtime
  • Créer un cluster local avec kind ou minikube
  • kubectl : les commandes essentielles (get, describe, apply, delete, logs)

Module 2 — Workloads : Pods, Deployments, StatefulSets (5h)

  • Pods : unité de base, multi-conteneurs, init containers, probes
  • Deployments : rolling update, rollback, HPA (auto-scaling horizontal)
  • ReplicaSet et contrôle de la disponibilité
  • StatefulSets pour les applications avec état (bases de données)
  • DaemonSets et Jobs / CronJobs
  • Atelier : déployer une API REST avec haute disponibilité

Module 3 — Services et API Gateway (4h)

  • ClusterIP, NodePort, LoadBalancer : exposer les services
  • DNS interne Kubernetes et découverte de services
  • Kubernetes Gateway API (GatewayClass, Gateway, HTTPRoute) : routage HTTP et terminaison TLS
  • Network Policies pour la segmentation réseau

Module 4 — Configuration, Secrets et Volumes (4h)

  • ConfigMaps : externaliser la configuration des applications
  • Secrets : gérer les données sensibles (credentials, certificats)
  • Volumes persistants : PersistentVolume, PersistentVolumeClaim, StorageClass
  • Namespaces, RBAC et contrôle des accès

Module 5 — Helm : gestion des packages (3h)

  • Helm : charts, templates, values et releases
  • Déployer des applications tiers (API Gateway, PostgreSQL, Redis)
  • Créer son propre chart Helm pour son application
  • Gestion du cycle de vie : upgrade, rollback, uninstall

Module 6 — Monitoring, logging et observabilité (2h)

  • Prometheus et Grafana : métriques de cluster et d'application
  • Centralisation des logs : stack EFK ou Loki
  • kubectl top, events et debugging en production

Financement et prise en charge

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