Với sự bùng nổ mạnh mẽ của các nền tảng ứng dụng nhằm đáp ứng nhu cầu người dùng tăng cao, các công nghệ phục vụ cho việc phát triển ứng dụng ở quy mô lớn với tốc độ ra mắt nhanh chóng trở nên cần thiết hơn bao giờ hết. 

Kubernetes trong đó là một công nghệ mới nổi lên, hứa hẹn sẽ tạo ra những thay đổi mang tính cách mạng cho công cuộc phát triển và triển khai ứng dụng nhờ các ưu điểm: tự động hóa, co giãn linh hoạt, tiết kiệm rất nhiều giờ công sức, giảm thiểu rất nhiều sai phạm… 

Kubernetes là gì?

Kubernetes hoặc k8s là một nền tảng mã nguồn mở giúp tự động hóa việc quản lý, mở rộng và triển khai ứng dụng dưới dạng container. K8s còn được gọi là Container Orchestration Engine (hiểu nôm na là công cụ điều phối container). Kubernetes loại bỏ rất nhiều các quy trình thủ công liên quan đến việc triển khai và mở rộng các containerized applications.

Kubernetes Orchestration cho phép người dùng xây dựng các dịch vụ ứng dụng mở rộng nhiều containers, lên lịch các containers đó trên một cụm máy chủ (cluster), mở rộng các containers và quản lý tình trạng của các containers theo thời gian.

Kubernetes ban đầu được các kỹ sư Google phát triển. Và Google cũng là một trong những cái tên tiên phong đóng góp cho công cuộc phát triển công nghệ Linux container.

Tại sao cần sử dụng Kubernetes?

Khi thực sự chạy các container trong production, một người có thể tạo đến hàng chục, thậm chí hàng nghìn container theo thời gian.

Những container này cần được triển khai (trên nhiều server host), quản lý, kết nối và cập nhật; và nếu thực hiện công việc này một cách thủ công, sẽ cần cả một nhóm chỉ để dành riêng cho việc này.

Gần đây, nhiều ứng dụng đã thực hiện container hoá bằng cách sử dụng docker và triển khai trong môi trường production ngày càng nhiều. Tuy nhiên, trên môi trường production, việc quản lý hệ thống chạy bằng container chỉ sử dụng docker là rất khó khăn.

Với việc sử dụng docker, ta có thể tạo ra nhiều container trên 1 host. Tuy nhiên nếu muốn sử dụng trên môi trường production thì sẽ cần phải quan tâm đến những vấn đề như:

• Quản lý nhiều docker host cùng lúc
• Điều phối các container
• Rolling update
• Scaling/Auto Scaling
• Giám sát tình trạng của container (còn hoạt động hay không)
• Self-healing (tự phát hiện và sửa lỗi) trong trường hợp có lỗi xảy ra
• Service discovery
• Load balancing
• Quản lý data, work load, log
• Infrastructure as Code
• Liên kết và mở rộng với các hệ thống khác

Cho nên việc sử dụng một nền tảng Container orchestration engine như Kubernetes sẽ giúp khắc phục được những tồn tại này. Nếu không sử dụng Kubernetes, sẽ phải xây dựng các cơ chế tự động hóa cho các vấn đề trên từ đầu, và đây là 1 nhiệm vụ không khả thi.

Chức năng của Kubernetes

K8s quản lý nhiều Docker host bằng cách tạo các container cluster (cụm container). Ngoài ra, khi chạy một container trên Kubernetes,  việc triển khai  replicas (tạo các bản sao giống nhau) có thể đảm bảo cân bằng tải (load balancing) tự động và tăng khả năng chịu lỗi. Đồng thời nhờ có load balancing mà cũng có thể thực hiện autoscaling - tự động tăng giảm số lượng replicas. 

Docker host còn gọi là Node. Khi sắp xếp các container vào các Node này, có các dạng workload như 'Sử dụng Disk I/O nhiều' và 'sử dụng băng thông cao', và 'Disk là SSD' và 'CPU xung nhịp cao cao'. Tùy thuộc vào loại máy chủ Docker và loại workload, K8s có thể tự ý thức được việc affinity hay anti-affinity để lập lịch cho hợp lý. 

Trong các trường hợp không cụ thể khác, scheduling sẽ được thực hiện dựa trên tình trạng CPU và bộ nhớ trống, do đó người dùng không cần quản lý việc đặt container vào Docker host nào. Ngoài ra, nếu tài nguyên không đủ, k8s cũng sẽ tự động phân tỷ lệ các Kubernetes cluster. 

Với khả năng chịu lỗi cao, Kubernetes thực hiện giám sát container theo tiêu chuẩn. Trong trường hợp có sự cố bất ngờ, một container nào đó bị dừng thì sẽ thực hiện self-healing bằng cách khởi động lại container đó. Self-healing là một trong những khái niệm quan trọng trong k8s giúp tự động khôi phục các service khi node xảy ra lỗi, bị die, hoặc bị di chuyển đi...

Bên cạnh việc giám sát, K8s cũng có thể thiết lập healthcheck với các tập lệnh HTTP/TCP/shell. 

Khi thực hiện auto scaling, nếu xảy ra vấn đề về endpoint đến container. Trong trường hợp sử dụng máy ảo, với việc đặt load balancing, endpoint được cấp là VIP.

K8s cũng có chức năng như vậy gọi là Service cung cấp load balancing cho một nhóm container cụ thể. Ngoài việc tự động thêm và xóa tại thời điểm scale, nó tự động ngắt kết nối trong trường hợp container bị lỗi. Việc tự động cách ly trước khi rolling updates container, cho thấy K8s có khả năng quản lý các endpoint với SLA cao.

Với kiến trúc microservices, để triển khai và sử dụng container image tạo ra tương ứng cho mỗi chức năng sẽ cần đến Service discovery. 

Như vậy, để sử dụng Docker trong môi trường production mà không sử dụng công cụ điều phối như Kubernetes, người dùng sẽ cần phải tự tạo các chức năng được đề cập phía trên. Nhưng với Kubernetes, chúng ta có thể tận dụng cơ chế tự động hóa của công cụ này.

Sử dụng Kubernetes với BizFly Kubernetes Engine

- Nhà cung cấp dịch vụ Kubernetes có máy chủ đặt tại Việt Nam, giúp người dùng tại Việt Nam truy cập ứng dụng nhanh hơn, ít bị ảnh hưởng mỗi khi có sự cố network quốc tế.

- Là đơn vị tiên phong trong cung cấp dịch vụ tại Việt Nam, BizFly Cloud có nhiều ưu thế giúp hỗ trợ khách hàng tốt nhất về: hệ ngôn ngữ tiếng Việt, hỗ trợ 24/7...

- Tích hợp đầy đủ với các dịch vụ khác trong bộ giải pháp 20+ dịch vụ của BizFly Cloud (Load Balancer, Cloud Server, Autoscaling, Cloud Watcher, Firewall, Container Registry,…), giúp đơn giản mô hình, tối ưu về tốc độ và tính bảo mật cho hệ thống của người dùng.

- Chi phí tính theo tài nguyên sử dụng theo thời gian thực. Tính tiền theo tháng hoặc theo giờ. Có chính sách hoàn tiền khi xóa tài nguyên.

- Cung cấp Dashboard và API giúp khách hàng có nhiều phương thức truy cập để quản lý hệ thống.

- Hệ thống vật lý với cấu hình phần cứng mạnh mẽ: Các máy chủ sử dụng CPU Intel E5 v4 và Intel Xeon Gold, RAM lên tới 512 GB , ổ cứng SSD, băng thông hỗ trợ lên tới 10Gbps.

Với những tính năng ưu việt và vượt trội, tích hợp Kubernetes Engine có thể mang lại những tác động tích cực đến các Dev team/DevOps cũng như toàn bộ doanh nghiệp. Nếu bạn đang muốn bắt đầu với Kubernetes, truy cập: https://bizflycloud.vn/kubernetes-engine để trải nghiệm miễn phí ngay hôm nay.