Kubernetes ban đầu được phát triển và thiết kế bởi các kỹ sư tại Google. Đây cũng là công nghệ đằng sau các dịch vụ đám mây của Google. Google đã và đang tạo ra hơn 2 tỷ container deployments mỗi tuần và tất cả đều được hỗ trợ bởi nền tảng nội bộ: Borg.

Kubernetes và Docker là gì?

Kubernetes Cluster (Cụm Kubernetes) là một tập hợp các máy chủ (node) để chạy các ứng dụng được tạo trong Container. Nếu bạn đang chạy Kubernetes, điều đó có nghĩa là bạn đang chạy một Kubernetes Cluster. Tối thiểu, một Kubernetes Cluster chứa một thành phần điều khiển và một hoặc nhiều máy tính hoặc các node.

Kubernetes là gì? Cách thức hoạt động ra sao?

Kubernetes là gì chính là một trong những câu hỏi mà chúng tôi nhận được nhiều nhất trong khoảng thời gian này. Thuật ngữ này có lẽ không quá xa lạ với những bạn đã có kinh nghiệm lâu năm, tuy nhiên, với những coder còn non trẻ thì lại khá mới mẻ.

Nội dung

1 Khái niệm
2 Tại sao nên sử dụng Kubernetes
3 Những thuật ngữ cơ bản trong Kubernetes
4 Cách thức thực hành công cụ này như nào

Khái niệm

Kubernetes hay còn được gọi với cái tên là k8s chính là một nền tảng có mã nguồn mở tự động hóa những việc quản lý cũng như triển khai ứng dụng ở dưới dạng một contaniner hay còn có tên gọi khác là Container Orchestration Engine. Nền tảng này đã loại bỏ rất nhiều những quy trình thủ công có sự liên quan đến việc triển khai cũng như mở rộng những ứng dụng container

Hiểu công cụ Kubernetes là gì sẽ cho phép xây dựng các ứng dụng liên quan tới dịch vụ có thể mở rộng trên nhiều vùng chứa. Nó sẽ giúp các bạn lên lịch vùng chứa theo cụm và tiếp theo đó là chia tỷ lệ những vùng chứa để có thể dễ dàng quản lý chúng theo thời gian.

Trên thực tế thì nhiều ứng dụng với tính thực tế sẽ mở rộng thêm được nhiều containers và các containers này sẽ phải được triển khai ở trên nhiều serve hosts. Chính vì vậy mà Kubernetes ra đời, công cụ này sẽ cung cấp thêm khả năng phối hợp cũng như quản lỹ những điều cần thiết để có thể triển khai containers theo những quy mô cho các workloads.

Ban đầu, công cụ này được phát triển cũng như thiết kế bởi những kỹ sư tài hoa của nhà Google và đây cũng chính là công cụ đứng đằng sau những dịch vụ đám mây của nhà Google. Hơn 2 tỷ container deployments đã được nhà Google tạo ra vào mỗi tuần và tất cả chúng đều được nền tảng Borg hỗ trợ.

Đây hoàn toàn không phải là hệ thống PaaS truyền thống tất cả đều ở trong một. Lĩnh vực hoạt động của công cụ này chính là ở lớp vùng chứa chứ hoàn toàn không phải là lớp phần cứng chín vì thế mà nó cung cấp được một số tính năng có thể áp dụng cho các dịch vụ PaaS, ví dụ như việc triển khai, cân bằng tải, mở rộng thêm quy mô, cũng như là ghi chép lại mọi chuyện.

Tại sao nên sử dụng Kubernetes

Tiếp theo đây hãy cùng tìm hiểu xem lý do gì tại sao công cụ này lại được nhiều người sử dụng đến vậy. Hình dung một cách đơn giản về các container chính là một cách để đóng gói tốt nhất và chúng ta cần phải quản lý được các container, đảm bảo rằng sẽ không có khoảng thời gian nào bị trống.

Lấy một ví dụ đơn giản nếu như có một container bị tắt đi và một container khác cần phải được bật lên để hoạt đọng thì điều này thay vì con người đứng chờ thì sẽ dễ dàng hơn nếu sử dụng hệ thống. Công cụ này cung cấp cho người sử dụng một framework để có thể chạy được những hệ phân tán một cách linh hoạt và mạnh mẽ.

Công cụ này cung cấp cho các bạn:

Kubernetes hoàn toàn có thể hiển thị những vùng chứa bằng cách sử dụng địa chỉ IP hoặc là DNS của nó. Khi có quá nhiều lượng truy cập thì công cụ này hoàn toàn không cần lo lắng vì nó có thể cân bằng tải cũng như phân phối các lưu lượng mạng để giúp cho đường truyền được ổn định hơn.

Bên cạnh đó công cụ này cũng giúp cho các bạn có thể tự động duy trì một hệ thống lưu trữ mà bạn chọn ví dụ như là Public Cloud Provides, Local Storages và rất nhiều thứ khác. Bạn hoàn toàn có thể mô tả được trạng thái mà bạn mong muốn đối với các container sẽ được triển khai để dùng công cụ.

Công cụ này hoàn toàn có thể thay đổi được những trạng thái từ thực tế chuyển sang trạng thái mà bạn mong muốn ở tần số được kiểm soát. Lấy một ví dụ đơn giản rằng bạn hoàn tọa tự bản thân có thể tự động hóa để có thể tạo ra thêm những vùng chứa mới và tiếp theo đó để có thể triển khai cũng như xóa các vùng chứa hiện có và áp dụng thêm tất cả tài nguyên của chúng cho những vùng chứa mới bằng những thao tác vô cùng đơn giản.

Nếu như bạn có thể cung cấp cho Kubernetes một cluster bao gồm có những node mà chúng có thể sử dụng để thay thế những tác vụ được đóng gói. Bạn cần phải cho công cụ biết mỗi một container cần phải có bao nhiêu CPU cũng như RAM để có thể điều phối những container đến với các node và tận dụng tốt những tài nguyên mà bạn có.

Khởi động lại các bộ chứa bị lỗi, thay thế các bộ chứa, xóa các bộ chứa không đáp ứng các thông số kỹ thuật kiểm tra tình trạng do người dùng xác định và không cho khách hàng biết về chúng cho đến khi chúng hoàn tất.

Công cụ này cho phép bạn hoàn toàn có thể lưu trữ cũng như quản lý những thông tin nhạy cảm như mật khẩu, SSH Key, Token,… Bạn hoàn toàn có thể triển khai cũng như cập nhật lại cấu hình mà không lo những dữ liệu cũ lưu trữ sẽ bị mất

Những thuật ngữ cơ bản trong Kubernetes

Để hiểu rõ hơn về công cụ này, hãy cùng chúng tôi tìm hiểu ngay những thuật ngữ cơ bản được sử dụng trong công cụ này nhé

Master node

Đây chính là một server có thể điều khiển những máy worker chạy ứng dụng, nó bao gồm có 4 thành phần chính đó là Scheduler, Etcd, Controler Manager và Kubernetes API Server. Với mỗi một thành phần sẽ có một nhiệm vụ chính ví dụ như Schedule sẽ thành lập những lập trình đã được triển khai cho các ứng dụng để Worker chạy.

Worker node

Worker Node là một Server chạy ở bên trên ứng dụng bao gồm có 3 thành phần chính đó là Kubernetes Service Proxy, Kubelet, Container Runtime. Tương ứng như Master Node, Worker Node mỗi một thành phần cũng sẽ có một nhiệm vụ khác nhau. Kubernetes Service Proxy đảm nhiệm việc phân chia giữa các ứng dụng. Container Runtime là thành phần sẽ giúp cho những ứng dụng sử dụng được Docker và Kubelet là thành phần để quản lý ứng dụng cũng như có thể giao tiếp với Kubernetes API Server.

Kubectl

Được cài đặt trên các máy trạm, công cụ quản lý này cho phép các nhà phát triển đẩy các ứng dụng biểu đồ triển khai sang cụm Kubernetes và quản trị viên để quản lý cụm.

Pod

Pod cũng được coi là một khái niệm cơ bản tuy nhiên lại có nhiệm vụ quan trọng nhất của k8s vì bản thân nó có thể chứ nhiều hơn một container và nó cũng chính là nơi các ứng dụng được sản xuất ra từ đó. Pod sẽ được tiến trình ở trên các Worker Node.

Image

Image chính là một phần mềm chạy các ứng dụng đã được đóng gói lại thành một chương trình để có thể chạy ở dưới dạng những cointainer mà pod sẽ sử dụng image để chạy. Những image này bình thường sẽ được những người quan lý quản lý ở nơi tập trung các dữ liệu.

Cách thức thực hành công cụ này như nào

Phần thực hành công cụ sẽ giúp cho các bạn hiểu được các khái niệm cơ bản ở bên trong của công cụ. Triển khai ứng dụng lên Kubernetes và sử dụng dịch vụ để giúp người dùng truy cập ứng dụng từ bên ngoài và các chức năng quản lý như nhân rộng số lượng bản sao ứng dụng và cập nhật phiên ứng dụng.

Bài viết trên đây đã khái quát tổng quan cơ bản về Kubernetes cũng như giúp các bạn tự trả lời được câu hỏi Kubernetes là gì. Hy vọng thông qua bài viết trên các bạn có cái nhìn sáng suốt hơn với công cụ này và sẽ sớm vận dụng nó vào cuộc sống.

FPT Aptech trực thuộc Tổ chức Giáo dục FPT có hơn 25 năm kinh nghiệm đào tạo lập trình viên quốc tế tại Việt Nam, và luôn là sự lựa chọn ưu tiên của các sinh viên và nhà tuyển dụng.