1 Prüfung (2 teil)

Aufgabe 1 von 4 Aufgabe (25 Punkte) - Abwägen der Cloud-First-Strategie
a) Der Kunde denkt über eine Cloud-First-Strategie nach. Hierbei erhalten Dienste in der Cloud grundsätzlich den Vorzug vor onPremises Lösungen (Hosting im eigenen Rechenzentrum).
aa) Erläutern Sie zwei Vorteile einer Cloud-First-Strategie für den Kunden (4 Punkte)
ab) Erläutern Sie zwei Nachteile einer Cloud-First-Strategie für den Kunden (4 Punkte)
b) Bei der Auswahl von Cloud-Anbietern stößt der Kunde auf die Begriffe Infrastructure as a Service (laaS). Platform as a Service (PaaS) und Software as a Service (SaaS). Ordnen Sie die vom Kunden gewünschten Dienste den Service-Arten zu. (5 Punkte)
Dienst Service-Art
Datenbank
Textverarbeitung im Browser
DHCP-Server
Proxy-Service
E-Mail-Applikation
c) Es wird überlegt, ob die Daten der Teilnehmenden (Name, Adresse, besuchte Lehrgänge, Rechnungen) ebenfalls in einer Cloud-Applikation verarbeitet werden sollen.
ca) Nennen Sie die rechtliche Grundlage, unter welche die Verarbeitung der genannten Daten fällt. (1 Punkte)
cb) In dieser rechtlichen Grundlage sind diverse Rechte für die Betroffenen geregelt. Beschreiben Sie dem Kunden, was unter den einzelnen Rechten zu verstehen ist:


Auskunftsrecht __________________ 2 Punkte

Recht auf Datenübertragbarkeit__________________ 2 Punkte

Recht auf Einschränkung der Datenverarbeitung__________________ 2 Punkte

d) Für die Wirtschaftlichkeitsbetrachtung fragt der Kunde, welche Kosten auf ihn zukommen. Der Cloud- provider gibt hierbei folgende Informationen:
Beschreibung Einzelpreis
Bereitstellung SQL-Datenbank je Monat 12,00 €
Datensicherung je Monat 9,00 €
Storage (GB je Monat) 3,00 €
Datenabruf (MB) 0,01 €

Ihr Kunde rechnet aktuell mit einer Datenmenge von 0,8 TiB. Üblicherweise werden im Monat 2000 Abfragen durchgeführt, die durchschnittlich jeweils 200 kiB Daten übertragen.

Berechnen Sie die zu erwartenden Kosten für drei Jahre für das Datenbanksystem. (4 Punkte)

5 Punkte
2 von 4 Aufgabe (25 Punkte) Ausbau und Tech-Refresh von Rechenzentrums-Komponenten

Die Daten zur Verwaltung der Lehrgänge und Teilnehmer werden aktuell in einer relationalen Datenbank gespeichert. Ihnen liegt hierzu folgendes Tabellenmodell vor.

a) Die Verwaltung möchte an die Teilnehmenden des Lehrgangs „Prüfungsvorbereitung“ (Beschreibung) eine Einladungs-E-Mail versenden. Formulieren Sie das SQL-Statement, um alle E-Mail-Adressen der Teilnehmenden anzuzeigen. (4 Punkte)

b) In Zukunft sollen auch Informationen zu den Dozenten in der Datenbank gespeichert werden.

Erweitern Sie das bestehende Tabellenmodell in der dritten Normalform. Kennzeichnen Sie die Primär- schlüssel mit PK und Fremdschlüssel mit FK.

(6 Punkte)
c) Der bestehende Datenbankserver soll im Zuge der Modernisierung erneuert werden. Sie überlegen, die Daten in einem SAN (Storage Area Network) zu speichern.
ca) Nennen Sie ein Netzwerk-Protokoll, mit dem auf die Daten in einem SAN zugegriffen werden kann. (1 Punkte)
cb) Beschreiben Sie zwei Vorteile eines SAN gegenüber einem DAS (Direct Attached Storage). (4 Punkte)
d) Sie werden Festplatten mit einer Einzelkapazität von 2 TiB für das Storage-System beschaffen. Für die nächsten Jahre kalkulieren Sie einen Speicherverbrauch von 7 TiB. Der beschaffte RAID-Controller unterstützt laut Datenblatt die RAID-Level 0, 1, 5, 6 und 10.
da) Für die Datenbank selbst besteht die Anforderung größtmöglicher Redundanz. Nennen Sie den geeigneten RAID-Level unter Berücksichtigung der Anforderungen und Wirtschaftlichkeit. (1 Punkte)
db) Berechnen Sie die Anzahl der benötigten Festplatten in dem von Ihnen gewählten RAID-Level. Sollten Sie den RAID-Level nicht bestimmen können, verwenden Sie den RAID-Level 6. (3 Punkte)
dc) Für die Transaktionsprotokolle der Datenbank ist neben einer Redundanz vor allem die Schreib-/ Lesegeschwindigkeit von hoher Bedeutung.
Nennen Sie den RAID-Level unter Berücksichtigung der Anforderung. (1 Punkte)
dd) Berechnen Sie die Anzahl der benötigten Festplatten in dem von Ihnen gewählten RAID-Level für die Datenbank. Sollten Sie den RAID-Level nicht bestimmen können, verwenden Sie den RAID-Level 6. (3 Punkte)
e) Bei der Beschaffung der Festplatten stehen SSDs und HDDs zur Auswahl. Nennen Sie zwei technische Unterscheidungsmerkmale der beiden Typen. (2 Punkte)
3 von 4 Aufgabe (22 Punkte) Bereitstellung der IT Infrastruktur für die Schulungsräume
Den Teilnehmenden des Bildungsträgers soll zu Schulungszwecken Zugriff auf Office-Produkte eingerichtet werden.
a) Sie sollen abwägen, ob Fat Clients, virtual Desktops (VDI, Desktop as a Service) oder Remote-Desktop- Services / Terminalservices geeignet sind.
Beschreiben Sie die technischen Unterschiede der drei Möglichkeiten.

Fat Clients ------------------------ (2 Punkte)

VDI ------------------------ (2 Punkte)

Remote-Desktop-Service / Terminalservice ------------------------ (2 Punkte)
b) Sollten Fat Clients ausgewählt werden, sollten diese über ein zentrales System administriert werden können.

Nennen Sie neben der zentralen Verteilung von Betriebssystemupdates drei weitere Funktionen, die zentral administriert werden sollten. (3 Punkte)

c) Die Geräte der Teilnehmenden werden von wechselnden Personen verwendet. Neben der Rollentrennung, die den Einsatz von administrativen Funktionen regelt, wollen Sie weitere Sicherheitsmaßnahmen implementieren.

Nennen Sie drei weitere technische oder organisatorische Maßnahmen, die Sie an den Clients implementieren können, und begründen Sie Ihre Wahl. (6 Punkte)

d) Virtual Desktops basieren auf Virtualisierung. Sie müssen die geeignete Art des Hypervisors auswählen und stellen daher einen Vergleich an.
da) Ergänzen Sie hierfür die Tabelle. (8 Punkte)
db) Sprechen Sie eine begründete Empfehlung für eine Art des Hypervisors aus. (2 Punkte)
4 von 4 Aufgabe (25 Punkte) Neue Technologien untersuchen und konfigurieren

Sie prüfen den Einsatz und die Nutzung von Containern beim Kunden.

a) Hierfür finden Sie beim Cloud-Anbieter folgenden Beschreibungstext:

Containerization is a way to package software applications and their dependencies so that they can run consistently and reliably across different computing environments. It offers a flexible and efficient way to package, deploy, and manage applications. It empowers developers and operations teams to build, ship and scale applications with speed, consistency, and reliability.

This technology provides various key features and advantages, like

Isolation
Containers provide a high level of isolation between applications and the underlying host system. Each container has its own file system, processes, and network stack, which prevents conflicts and ensures that applications run independently without interfering with each other. This isolation also enhances security by limiting the impact of potential vulnerabilities.

Portability
Containers encapsulate all the dependencies and configuration required for an application to run. This means you can create a container image on one machine and run it on another without worrying about compatibility issues. It promotes consistency across different environments, such as development, testing, and production, making it easier to move applications between them.

Microservice Architecture
Containers are well-suited for building applications based on a microservices architecture. Each microservice can be packaged as a separate container, enabling independent development, deployment, and scaling. This modular approach improves flexibility, maintainability, and fault tolerance of applications.

Scalability
Container orchestration platforms, such as Kubernetes, provide powerful scaling capabilities. You can easily scale up or down the number of containers running an application based on demand, ensuring optimal resource allocation and efficient utilization of computing resources.

aa) Erläutern Sie dem Kunden anhand des Textes die Funktionsweise von Containern. (2 Punkte)
ab) Beschreiben Sie zwei der genannten Vorteile im Hinblick auf den Einsatz beim Bildungsträger zur Durchführung von Lehrgängen über Applikationen. (4 Punkte)
b) Um Lastspitzen zu kompensieren, werden Container üblicherweise horizontal skaliert (Scale Out)
ba) Beschreiben Sie das Konzept dieser Skalierungsmethode (2 Punkte)
bb) Um die Last auf alle Container zu verteilen, kommen Loadbalancer zum Einsatz.

Nennen Sie den Socket, zu dem der Client die Verbindung aufbaut, wenn er auf Container A zugreifen möchte, und begründen Sie Ihre Entscheidung. (3 Punkte)

c) Die Administration von Containern wird häufig über das Kommandozeilentool docker vorgenommen. Der Container soll über den Port 8001 von außen zugänglich sein, der Service selbst hört auf den Port 3306. Der Container wird an ein neues Netzwerk „mysql-network“ angebunden und mit dem image „mysql“ gebaut.


Syntax des docker run-Befehls:


docker run [OPTIONS] IMAGE [COMMAND] [ARG ... ]
Options:
Option Beschreibung
-- cpus Number of CPUs
-- detach, -d Run container in background and print container ID
-- ip IPv4 address (e.g., 172.30.100.104)
-- name Assign a name to the container
-- network Connect a container to a network
-- publish [host port]:[container port] Publish a container's port(s) to the host

Erstellen Sie den Befehl zum Starten des Containers „mysqldb“. (4 Punkte)

d) Für die Konfiguration von Containern stehen YAML-Files zur Verfügung, die gesichert werden sollen.
da) Falls die Datei auf dem Server neuer ist als im Backup-System, sollen alle vorhandenen Konfigurationsdateien im Ordner /opt/config im Rahmen eines Backups auf ein NAS-System transferiert werden. Das NAS-System soll im Rahmen des Scripts in den Ordner /mnt/backup verbunden werden.

Erstellen Sie für diesen Zweck den Pseudocode für ein geeignetes Skript. (4 8unkte)

db) Begründen Sie, ob Ihr Backup-Skript nach der Sicherungsart differentiell oder inkrementell arbeitet (2 Punkte)