Kubernetes (K8s) là gì? Chức năng và cơ chế hoạt động chi tiết
Kubernetes là nền tảng quản lý container mạnh mẽ và phổ biến nhất hiện nay, được thiết kế để giúp tự động hóa việc triển khai, mở rộng và quản lý các ứng dụng trong môi trường container. Hãy cùng FPT Cloud khám phá chi tiết các lợi ích mà Kubernetes mang lại!
Kubernetes (K8s) là nền tảng mã nguồn mở tự động hóa quản lý, mở rộng và triển khai ứng dụng dưới dạng container. Được gọi là công cụ điều phối container (Container Orchestration Engine), K8s giúp loại bỏ quy trình thủ công trong việc triển khai và mở rộng ứng dụng.
Nó cho phép người dùng xây dựng dịch vụ ứng dụng với nhiều container, lên lịch trên một cụm máy chủ (cluster), mở rộng và quản lý tình trạng của các container theo thời gian. Kubernetes được phát triển bởi các kỹ sư Google và là một trong những công nghệ tiên phong trong lĩnh vực Linux container.
Doanh nghiệp nên sử dụng Kubernetes trong những trường hợp sau:
>>> Xem thêm: FPT Kubernetes Engine (K8s) | An toàn, bảo mật, ổn định
Cân bằng tải
Kubernetes (K8s) quản lý nhiều Docker host bằng cách tạo các cụm container (container cluster). Khi triển khai các container trên Kubernetes, việc sử dụng replicas (bản sao giống nhau) giúp đảm bảo cân bằng tải tự động và tăng khả năng chịu lỗi.
K8s cũng hỗ trợ tính năng autoscaling, cho phép tự động tăng hoặc giảm số lượng replicas dựa trên lưu lượng truy cập hoặc nhu cầu tài nguyên.
Tự động phát hành và thu hồi
Kubernetes thực hiện việc sắp xếp các container vào các Node (Docker host) dựa trên loại workload, chẳng hạn như "sử dụng Disk I/O nhiều" hoặc "băng thông cao". Với khả năng nhận diện affinity và anti-affinity, K8s có thể lập lịch trình cho các container một cách hợp lý, tối ưu hóa hiệu suất và tài nguyên.
Điều chỉnh bộ nhớ
K8s cũng tự động điều chỉnh tài nguyên cho các container dựa trên tình trạng CPU và bộ nhớ trống. Điều này có nghĩa là người dùng không cần quản lý việc phân bổ container vào các Docker host cụ thể.
Nếu tài nguyên không đủ, K8s có thể tự động phân bổ lại các cluster để đảm bảo hiệu suất hoạt động.
Tự phục hồi
Với khả năng chịu lỗi cao, K8s giám sát các container và thực hiện self-healing. Nếu một container gặp sự cố và dừng hoạt động, K8s sẽ tự động khởi động lại container đó để đảm bảo dịch vụ luôn hoạt động liên tục.
Tính năng này rất quan trọng trong việc duy trì độ ổn định cho hệ thống. K8s cũng có thể thiết lập healthcheck bằng các tập lệnh HTTP/TCP/shell để theo dõi tình trạng của các container.
Quản lý cấu hình
Kubernetes hỗ trợ quản lý cấu hình thông qua chức năng Service, cho phép load balancing cho một nhóm container cụ thể. Khi có vấn đề với các endpoint đến container, K8s sẽ tự động ngắt kết nối các container bị lỗi và thực hiện việc cập nhật rolling updates. Điều này đảm bảo rằng các dịch vụ luôn duy trì SLA cao và người dùng không bị gián đoạn trong quá trình sử dụng.
>>> Xem thêm: Cloud Server là gì? Hoạt động của hệ thống máy chủ đám mây
>>> Xem thêm: Cloud Computing là gì? Phân loại, cách thức hoạt động
Dưới đây là bảng tổng hợp các khái niệm phổ biến trong Kubernetes và giải thích ngắn gọn về chức năng của từng khái niệm, giúp bạn nắm bắt và quản lý hệ thống một cách hiệu quả hơn.
Khái niệm | Giải thích |
Master Node | Là các server điều khiển hoạt động của Kubernetes worker. Nút điều khiển bao gồm các thành phần: API Server (giao tiếp giữa các thành phần), Scheduler (thiết lập lịch làm việc), Controller Manager (quản lý Worker) và Etcd (cơ sở dữ liệu chính). |
Node | Là các server thực hiện tất cả các tác vụ được giao bởi master. Các nút này chịu sự điều khiển từ Master Node. |
Pod | Là tập hợp một hoặc nhiều container triển khai trên một nút. Tất cả container trong pod chia sẻ địa chỉ IP, IPC, hostname và các tài nguyên khác. Pod tách network và storage ra khỏi container bên dưới, giúp dễ dàng di chuyển container trong cụm. |
Replication Controller | Quản lý số lượng bản sao của một pod trên cụm, đảm bảo có đủ số bản sao hoạt động theo yêu cầu. |
Service | Tách các work definitions khỏi các pod. Service proxies trong Kubernetes tự động định tuyến các yêu cầu đến pod phù hợp, bất kể pod được di chuyển hay thay thế. |
Kubelet | Chạy trên các nút, đọc tệp kê khai container và đảm bảo các container xác định được khởi động và chạy. Kubelet liên kết với API Server để duy trì hoạt động trơn tru của hệ thống. |
Kubectl | Là công cụ cấu hình dòng lệnh cho Kubernetes, được cài đặt trên máy trạm để triển khai và quản lý các thành phần bên trong Kubernetes. |
Image | Là phần mềm được đóng gói để chạy dưới dạng container. Pod trong Kubernetes sẽ lấy các Image để chạy, các Image thường được quản lý từ kho lưu trữ tập trung như Docker Hub. |
Deployment | Giúp triển khai, cập nhật và quản lý các Pod dễ dàng hơn trong Kubernetes. |
Label | Được sử dụng để phân loại và quản lý các Pod, giúp gắn nhãn theo frontend, backend trên nền dev, qc, uat, production. |
Docker và Kubernetes là hai công nghệ phổ biến để triển khai và quản lý ứng dụng container, nhưng chúng phục vụ các mục đích khác nhau.
Docker được sử dụng để đóng gói ứng dụng và các phụ thuộc của nó thành các đơn vị độc lập gọi là container. Docker tạo ra các ảnh (images) chứa mã nguồn, thư viện, hệ thống tệp và cấu hình cần thiết để chạy ứng dụng. Các ảnh này có thể được chia sẻ và triển khai trên nhiều môi trường.
Lợi ích:
Kubernetes được sử dụng để quản lý và tự động hóa việc triển khai, mở rộng, vận hành các ứng dụng container hóa trên cụm máy chủ. Kubernetes sử dụng các khái niệm như pods, deployments, services và volumes để quản lý vòng đời của container, tự khởi động, theo dõi và khắc phục sự cố của các container.
Lợi ích:
Bảng so sánh sự khác biệt giữa Docker và Kubernetes:
Tiêu chí | Docker | Kubernetes |
Mục đích | Đóng gói và triển khai ứng dụng cá nhân. | Quản lý và tự động hóa ứng dụng container hóa ở quy mô lớn. |
Cách thức hoạt động | Tạo các images và chạy container. | Quản lý vòng đời container bằng pods, deployments, services. |
Khả năng mở rộng | Hạn chế khi quản lý nhiều container trên nhiều máy chủ. | Mở rộng dễ dàng để quản lý hàng nghìn container. |
Tự động hóa | Hỗ trợ nhưng cần cấu hình thủ công. | Tự động hóa khởi động, dừng, giám sát container. |
Ứng dụng thực tế | Phù hợp khi cần đóng gói, triển khai đơn giản. | Phù hợp khi cần quản lý, tự động hóa ứng dụng phức tạp. |
Những bài viết liên quan:
Kubernetes là một công cụ mạnh mẽ giúp quản lý và vận hành các ứng dụng container hiệu quả, từ đó tối ưu hóa tài nguyên và nâng cao khả năng mở rộng. Nếu bạn đang tìm kiếm giải pháp triển khai Kubernetes cho doanh nghiệp, hãy liên hệ với FPT Cloud để được tư vấn và trải nghiệm các dịch vụ hàng đầu.
Có thể bạn quan tâm
Cookie | Thời gian | Mô tả |
---|---|---|
cookielawinfo-checbox-analytics | 11 Tháng | |
cookielawinfo-checbox-functional | 11 Tháng | |
cookielawinfo-checbox-others | 11 Tháng | |
cookielawinfo-checkbox-necessary | 11 Tháng | |
cookielawinfo-checkbox-performance | 11 Tháng | |
viewed_cookie_policy | 11 Tháng |