Trang chủ Cloud Computing

Kubernetes là gì? Vai trò của Kubernetes là gì?

Kubernetes là gì?

Kubernetes, hoặc k8s, hoặc gọi ngắn gọn là "kube", là một nền tảng mã nguồn mở tự động hóa các hoạt động container Linux. Nó loại bỏ rất nhiều các quy trình thủ công liên quan đến việc triển khai và mở rộng các containerized applications. Nói cách khác, bạn có thể tập hợp các nhóm máy chủ chạy các Linux containers và Kubernetes giúp bạn quản lý dễ dàng và hiệu quả các cụm đó. Các cụm này có thể mở rộng các máy chủ trên các đám mây công cộng, đám mây riêng tư hoặc đám mây lai.

>> Tham khảo thêm: Hệ điều hành Linux là gì? Ưu điểm và nhược điểm của HĐH Linux

Kubernetes ban đầu được phát triển và thiết kế bởi các kỹ sư tại Google - là một trong những người đóng góp ban đầu cho công nghệ Linux container. Google đã công khai về cách họ hoạt động trong các containers. (Đây là công nghệ đằng sau các dịch vụ đám mây của Google). Google tạo ra hơn 2 tỷ container deployments mỗi tuần — tất cả đều được hỗ trợ bởi nền tảng nội bộ: Borg. Borg là tiền thân của Kubernetes, do đó những bài học kinh nghiệm từ việc phát triển Borg qua nhiều năm góp phần tạo nên công nghệ Kubernetes.

Fun fact: Bảy chữ cái trong logo Kubernetes đề cập đến tên gốc của dự án, "Project Seven of Nine".

Red Hat là một trong những công ty đầu tiên hợp tác với Google trên Kubernetes trước khi Kubernetes được ra mắt và trở thành nhà tài trợ lớn thứ 2 cho dự án nguồn Kubernetes. Google đã tặng dự án Kubernetes cho Cloud Native Computing Foundation được thành lập vào năm 2015.

Tại sao chúng ta cần Kubernetes?

Các production apps thực tế mở rộng nhiều containers. Các containers đó phải được triển khai trên nhiều server hosts. Kubernetes cung cấp khả năng phối hợp và quản lý cần thiết để triển khai các containers theo quy mô cho các workloads đó. Kubernetes orchestration cho phép bạn xây dựng các dịch vụ ứng dụng mở rộng nhiều containers, lên lịch các containers đó trên một cụm, mở rộng các containers và quản lý tình trạng của các containers theo thời gian.

Kubernetes cũng cần tích hợp với networking, storage, security, telemetry và các dịch vụ khác để cung cấp một cơ sở hạ tầng container toàn diện.

Kubernetes là gì? Vai trò của Kubernetes là gì? - Ảnh 1.

Tất nhiên, điều này tùy thuộc vào cách bạn đang sử dụng các containers trong môi trường của mình. Một ứng dụng thô sơ của các Linux containers sẽ coi chúng là các máy ảo nhanh và hiệu quả. Khi bạn mở rộng quy mô này sang môi trường sản xuất và nhiều ứng dụng, rõ ràng là bạn cần nhiều containers phối hợp hoạt động cùng nhau để phân phối các dịch vụ riêng lẻ. Điều này làm tăng đáng kể số lượng container trong môi trường, do đó sự phức tạp cũng tăng lên theo.

Kubernetes có thể khắc phục rất nhiều vấn đề phổ biến liên quan tới sự gia tăng container - phân loại các containers với nhau thành một "pod". Ts của cơ sở hạ tầng vùng chứa của bạn.

Pods thêm một lớp abstraction vào các containers được nhóm lại, giúp bạn lên lịch các tải công việc và cung cấp các dịch vụ cần thiết — như kết nối mạng và lưu trữ — cho các containers đó. Các phần khác của Kubernetes giúp cân bằng tải trên các nhóm này và đảm bảo đúng số lượng containers đang chạy để hỗ trợ workloads.

Bằng cách triển khai đúng Kubernetes  với sự trợ giúp của các dự án mã nguồn mở khác như Atomic Registry, Open vSwitch, heapster, OAuth và SELinux, bạn có thể hoàn thiện tất cả các phần của cơ sở hạ tầng containers của mình.

>> Tham khảo thêm:  SELinux là gì? Tại sao bạn nên sử dụng SELinux

Bạn có thể làm gì với Kubernetes?

Ưu điểm chính của việc sử dụng Kubernetes trong môi trường, đặc biệt nếu bạn đang tối ưu hóa app dev cho cloud, là nó cung cấp cho bạn nền tảng để lên lịch và chạy các containers trên các clusters của máy vật lý hoặc máy ảo. Nói chung, nó giúp bạn hoạt động và dựa vào cơ sở hạ tầng container-based trong môi trường sản xuất. Và bởi vì Kubernetes là tự động hóa các hoạt động vận hành nên bạn có thể làm nhiều tác vụ đối với containers cũng giống như những nền tảng ứng dụng khác hoặc các hệ thống quản lý khác.

Kubernetes là gì? Vai trò của Kubernetes là gì? - Ảnh 2.

Với Kubernetes bạn có thể:

- Dàn xếp vùng chứa trên nhiều máy chủ.

- Tận dụng tốt hơn phần cứng để tối đa hóa tài nguyên cần thiết để chạy các ứng dụng doanh nghiệp.

- Kiểm soát, tự động triển khai và cập nhật ứng dụng.

- Gắn kết và thêm bộ nhớ để chạy các ứng dụng stateful.

- Thay đổi quy mô các ứng dụng được container và tài nguyên khi đang hoạt động.

- Quản lý các dịch vụ, đảm bảo các ứng dụng được triển khai luôn chạy theo cách bạn triển khai chúng.

- Health-check và self-heal các ứng dụng bằng tính năng tự động phát hiện, tự động sửa lỗi, tự động dò tìm và tự động mở rộng.

Tuy nhiên, Kubernetes dựa vào các dự án khác để cung cấp đầy đủ các dịch vụ này. Với việc bổ sung các dự án nguồn mở khác, bạn hoàn toàn có thể nhận thấy sức mạnh của Kubernetes. Những phần cần thiết bao gồm:

- Registry, thông qua các dự án như Atomic Registry hoặc Docker Registry.

- Networking, thông qua các dự án như OpenvSwitch và định tuyến cạnh thông minh (intelligent edge routing).

- Telemetry, thông qua các dự án như heapster, kibana, hawkular và elastic.

- Security, thông qua các dự án như LDAP, SELinux, RBAC và OAUTH với multi-tenancy layers.

- Automation, với việc bổ sung các Playbook Ansible để cài đặt và quản lý vòng đời của cụm.

- Services, thông qua một danh mục phong phú về nội dung được xử lý trước của các mẫu ứng dụng phổ biến.

>> Tìm hiểu thêm:  [Ansible] Phần 2 - Playbook

Các thuật ngữ phổ biến trong Kubernetes

Master: Máy điều khiển các Kubernetes nodes. Đây là nơi tất cả các nhiệm vụ được giao.

Node: Các máy này thực hiện các tác vụ được yêu cầu, được giao. Kubernetes master điều khiển chúng.

Pod: Một nhóm gồm một hoặc nhiều containers được triển khai cho single node. Tất cả các containers trong một pod dùng chung một IP address, IPC, hostname, và những nguồn khác. Pods tách network và storage ra khỏi container bên dưới. Điều này cho phép bạn di chuyển các containers xung quanh cluster dễ dàng hơn.

Replication controller: Replication controller điều khiển việc có bao nhiêu bản sao giống hệt nhau của một pod nên chạy ở đâu đó trên cluster.

Service: Tách các work definitions khỏi các pod. Các kubernetes service proxies tự động nhận các yêu cầu dịch vụ tới pod thích hợp — bất kể nó di chuyển đến đâu trong cụm hoặc ngay cả khi nó được thay thế.

Kubelet: Dịch vụ này chạy trên các node và đọc các tệp kê khai container và đảm bảo các container đã xác định sẽ bắt đầu hoạt động và chạy.

kubectl: Đây là công cụ cấu hình dòng lệnh cho Kubernetes.

Kubernetes phù hợp với cơ sở hạ tầng của bạn ra sao?

Kubernetes là gì? Vai trò của Kubernetes là gì? - Ảnh 3.

Kubernetes chạy trên một hệ điều hành và tương tác với các pods của container chạy trên các nodes. Kubernetes master nhận các lệnh từ một administrator (hoặc nhóm DevOps) và chuyển các lệnh đó tới các nodes phụ thuộc. Bàn giao này hoạt động với vô số các dịch vụ để tự động quyết định node nào phù hợp nhất với nhiệm vụ. Sau đó, nó phân bổ tài nguyên và gán các nhóm trong node đó để hoàn thành công việc được yêu cầu.

Vì vậy, từ quan điểm cơ sở hạ tầng, có rất ít thay đổi về cách bạn quản lý containers. Sự kiểm soát của bạn đối với những containers đó xảy ra ở cấp độ cao hơn, giúp bạn kiểm soát tốt hơn mà không cần phải can thiệp từng containers hoặc node riêng biệt.

Vậy còn docker thì sao?

Kubernetes là gì? Vai trò của Kubernetes là gì? - Ảnh 4.

Công nghệ docker vẫn thực hiện những nhiệm vụ của riêng mình. Khi kubernetes lên lịch một pod vào một node, kubelet trên node đó sẽ hướng dẫn docker khởi động các container đã chỉ định. Các kubelet sau đó liên tục thu thập trạng thái của các container từ docker và tổng hợp thông tin đó trong master. Docker kéo container vào node đó và bắt đầu/ dừng các container như bình thường. Sự khác biệt đó là: sẽ luôn có một hệ thống tự động hỏi docker để tiến hành công việc, thay vì quản trị viên phải làm việc đó bằng tay trên tất cả các node cho tất cả các container.

Tham khảo: redhat.com/en/topics/containers/what-is-kubernetes

Nguồn: tech.vccloud.vn

>> Có thể bạn quan tâm: Hệ sinh thái Docker: Tổng quan về Container

Kể từ ngày 05/11/2018, VCCloud chính thức đổi tên thành BizFly Cloud - là nhà cung cấp các dịch vụ đám mây hàng đầu tại Việt Nam hiện nay với các dịch vụ nổi bật như: BizFly Cloud Server, BizFly CDN, BizFly Load Balancer, BizFly Pre-built Application, BizFly Business Mail, BizFly Simple Storage. Hãy tăng tốc thích nghi cho doanh nghiệp cùng các giải pháp công nghệ của BizFly Cloud tại đây.