Bạn đã bao giờ tự hỏi làm thế nào để các công ty công nghệ hàng đầu thế giới có thể quản lý hàng ngàn ứng dụng một cách trơn tru, hiệu quả và không bị gián đoạn? Bí mật nằm ở một công cụ đang làm mưa làm gió trong lĩnh vực phát triển phần mềm mang tên Kubernetes (K8S). Hãy cùng Sunteco tìm hiểu về Kubernetes là gì? và tại sao công nghệ này đang thay đổi cách chúng ta phát triển và triển khai ứng dụng nhé!
K8S là gì?
K8S là viết tắt của Kubernetes, là một nền tảng điều phối container mã nguồn mở, giúp tự động hóa việc triển khai, mở rộng quy mô và quản lý các ứng dụng cũng như dịch vụ đã được đóng gói. Với một hệ sinh thái phát triển mạnh mẽ và rộng lớn, Kubernetes cung cấp nhiều công cụ hỗ trợ để triển khai và quản lý ứng dụng một cách hiệu quả.
Tên gọi “Kubernetes” có nguồn gốc từ tiếng Hy Lạp, có nghĩa là “người lái tàu” hoặc “hoa tiêu”, một hình ảnh biểu tượng phù hợp, bởi Kubernetes đóng vai trò điều phối và quản lý các ứng dụng và dịch vụ trên cơ sở hạ tầng.
Ban đầu, Kubernetes được phát triển bởi đội ngũ kỹ sư tại Google, với sự kế thừa từ các dự án trước đó như Borg và Omega. Hiện nay, Kubernetes được duy trì và phát triển bởi Cloud Native Computing Foundation (CNCF), một tổ chức phi lợi nhuận có nhiệm vụ thúc đẩy sự phát triển của các công nghệ mã nguồn mở trong việc xây dựng các ứng dụng đám mây.
Trong thời đại số hóa, các doanh nghiệp, tổ chức đang tận dụng phần mềm để nâng cao hiệu suất hoạt động và cung cấp các dịch vụ tốt hơn cho khách hàng. Tuy nhiên, việc triển khai, quản lý các ứng dụng này trên cơ sở hạ tầng truyền thống đã gặp phải nhiều thách thức về cả cấu hình và quản lý. Để khắc phục các hạn chế trên, Kubernetes ra đời là giải pháp giúp tự động hóa việc triển khai, quản lý và mở rộng các ứng dụng được đóng gói trong các container.
Kiến trúc Kubernetes (k8s architecture)
Lý do Kubernetes là giải pháp quản lý container hiệu quả nhất?
- Quản lý container hiệu quả: Kubernetes tự động hóa nhiều tác vụ phức tạp liên quan đến việc quản lý container, như lên lịch, điều phối tài nguyên, cân bằng tải và tự động mở rộng quy mô.
- Tăng tính sẵn sàng: Kubernetes giúp đảm bảo các ứng dụng luôn hoạt động ổn định bằng cách tự động khởi động lại các container bị lỗi, cân bằng tải giữa các container và thực hiện tự động phục hồi.
- Môi trường triển khai linh hoạt: Kubernetes cho phép triển khai các ứng dụng trên nhiều nền tảng khác nhau, từ các máy chủ vật lý đến các đám mây công cộng và tư nhân.
- Cộng đồng lớn mạnh: Kubernetes có một cộng đồng người dùng và nhà phát triển rất lớn, giúp hỗ trợ và phát triển hệ thống một cách nhanh chóng.
- Hỗ trợ IPv4/IPv6: Kubernetes cho phép sử dụng cả địa chỉ IPv4 và IPv6 cho các Pods và Dịch vụ, giúp quản lý mạng linh hoạt hơn.
Ứng dụng của Kubernetes là gì?
- Triển khai các ứng dụng web và di động: Kubernetes giúp dễ dàng triển khai và quản lý các ứng dụng web và di động được xây dựng theo kiến trúc microservices.
- Hiện đại hóa ứng dụng: Kubernetes có thể được sử dụng để hiện đại hóa các ứng dụng hiện có bằng cách container hóa và triển khai chúng trên nền tảng đám mây.
- Quản lý dữ liệu lớn: Kubernetes có thể được sử dụng để quản lý các cụm dữ liệu lớn và phân tán trên nhiều máy chủ.
- Phát triển DevOps: Kubernetes hỗ trợ các quy trình DevOps, giúp tự động hóa việc triển khai và vận hành ứng dụng.
Sự khác biệt giữa Docker so với Kubernetes là gì?
Docker và Kubernetes đều là những công nghệ quan trọng trong việc triển khai và quản lý ứng dụng container, nhưng chúng phục vụ cho các mục đích khác nhau:
Docker:
- Mục đích: Cung cấp nền tảng để đóng gói ứng dụng và các phụ thuộc của nó thành các đơn vị độc lập gọi là container.
- Cách thức hoạt động: Docker tạo ra các ảnh (images) chứa mọi thứ cần thiết để chạy ứng dụng, bao gồm mã, thư viện, hệ thống tệp và cấu hình. Các ảnh này có thể được dễ dàng chia sẻ và triển khai trên nhiều môi trường khác nhau.
- Lợi ích:
- Đơn giản hóa việc triển khai: Docker giúp đơn giản hóa việc triển khai ứng dụng bằng cách đóng gói mọi thứ cần thiết vào một đơn vị duy nhất.
- Tính di động cao: Các container Docker có thể được di chuyển dễ dàng giữa các môi trường khác nhau, chẳng hạn như máy tính cá nhân, máy chủ đám mây hoặc thiết bị IoT.
- Khả năng cô lập: Mỗi container Docker được cô lập riêng với các container khác, giúp cải thiện bảo mật và tính ổn định.
Kubernetes:
- Mục đích: Quản lý và tự động hóa việc triển khai, mở rộng và vận hành các ứng dụng được container hóa trên cụm máy chủ.
- Cách thức hoạt động: Kubernetes sử dụng các khái niệm như pods, deployments, services và volumes để quản lý vòng đời của các ứng dụng container. Nó tự động khởi động các container mới khi cần thiết, theo dõi trạng thái sức khỏe của chúng và đảm bảo rằng chúng luôn chạy.
- Lợi ích:
- Khả năng mở rộng: Kubernetes có thể dễ dàng mở rộng để quản lý một số lượng lớn các container trên nhiều máy chủ.
- Tính tự động hóa cao: Kubernetes tự động hóa nhiều nhiệm vụ quản lý container, chẳng hạn như khởi động, dừng, giám sát và sửa lỗi.
- Tính khả dụng cao: Kubernetes đảm bảo rằng các ứng dụng được container hóa luôn sẵn sàng và có thể phục hồi nhanh chóng khỏi sự cố.
Tóm lại:
- Docker tập trung vào việc đóng gói và triển khai ứng dụng cá nhân.
- Kubernetes tập trung vào việc quản lý và tự động hóa các ứng dụng được container hóa ở quy mô lớn.
Sử dụng Docker với Kubernetes:
Docker và Kubernetes thường được sử dụng kết hợp với nhau để tạo ra một nền tảng mạnh mẽ cho việc triển khai và quản lý ứng dụng container. Docker được sử dụng để đóng gói ứng dụng, trong khi Kubernetes được sử dụng để quản lý việc triển khai và vận hành các ứng dụng đó trên cụm máy chủ.
Khi nào nên sử dụng Docker:
- Bạn cần một cách đơn giản để đóng gói và triển khai ứng dụng.
- Bạn muốn chạy ứng dụng của mình trên một số môi trường khác nhau.
- Bạn cần cô lập các ứng dụng của mình khỏi nhau.
Khi nào nên sử dụng Kubernetes:
- Bạn cần quản lý một số lượng lớn các ứng dụng được container hóa.
- Bạn cần tự động hóa việc triển khai và vận hành ứng dụng.
- Bạn cần đảm bảo tính khả dụng cao cho ứng dụng của mình.
Ví dụ:
- Một nhà phát triển web có thể sử dụng Docker để đóng gói ứng dụng web của họ và triển khai nó lên máy chủ đám mây.
- Một công ty lớn có thể sử dụng Kubernetes để quản lý hàng nghìn ứng dụng được container hóa chạy trên cụm máy chủ trong trung tâm dữ liệu của họ.
Lựa chọn Docker hay Kubernetes phụ thuộc vào nhu cầu cụ thể của bạn.
Ưu điểm khi sử dụng phần mềm K8S là gì?
Nhờ sở hữu nhiều ưu điểm vượt trội về khả năng mở rộng, tự động hóa và khả năng tự phục hồi, Kubernetes container đã trở thành nền tảng ưa thích để triển khai và quản lý các ứng dụng trên điện toán đám mây của nhiều doanh nghiệp.
Ưu điểm khi sử dụng phần mềm Kubernetes (K8S)
Khả năng mở rộng
Các nhà phát triển có thể mở rộng ứng dụng một cách linh hoạt để đáp ứng tải khi khối lượng công việc gia tăng. Bên cạnh đó, Developer có thể thêm hoặc giảm số lượng container dễ dàng, cân bằng tải tài nguyên và tự động mở rộng quy mô ứng dụng mà không làm gián đoạn hoạt động của cả hệ thống.
Tự động hóa và cấu hình linh hoạt
Containers được thiết kế để có tính di động cao. Điều này đồng nghĩa với việc những bộ chứa này có thể chạy trên mọi cơ sở hạ tầng đám mây bất kể phần cứng hoặc hệ điều hành bên dưới. Nhờ đó tính linh hoạt của hệ thống được cải thiện giúp việc di chuyển các ứng dụng giữa những môi trường khác nhau trở nên dễ dàng hơn.
Tận dụng tối đa tài nguyên hiệu quả
Kubernetes cho phép các nhà phát triển tận dụng tối đa tài nguyên máy chủ thông qua việc lập lịch và phân phối containers trên cơ sở hạ tầng. Bằng cách tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên, Kubernetes sẽ đảm bảo rằng các container sẽ được chạy với tài nguyên cần thiết và tận dụng tối đa sức mạnh tính toán của hệ thống.
Thời gian triển khai nhanh chóng
Container K8s cung cấp một quy trình chuẩn để gói gọn ứng dụng cùng với tất cả các thành phần liên quan vào container duy nhất, giúp tăng tính di động và sự nhất quán cho ứng dụng. Điều này giúp nhà phát triển không cần quan tâm quá nhiều đến cơ sở hạ tầng kỹ thuật phía dưới
Nhược điểm khi sử dụng phần phềm Kubernetes là gì?
Mặc dù mang đến nhiều lợi ích cho nhà phát triển, tuy nhiên Kubernetes vẫn có những hạn chế nhất định mà các nhà quản trị có thể cân nhắc trước khi đưa vào hoạt động. Dưới đây là những nhược điểm chính của Kubernetes
Nhược điểm khi sử dụng phầm mềm Kubernetes là gì?
Mức độ phức tạp
Một trong những thách thức lớn nhất khi sử dụng Kubernetes container là sự phức tạp của hệ thống phần mềm này. Là một nền tảng phức tạp với nhiều khái niệm và thành phần, K8s đòi hỏi người dùng cần phải nắm rõ. Đối với những người mới bắt đầu, việc thiết lập và quản lý cụm Kubernetes sẽ là một nhiệm vụ khó khăn. Bên cạnh đó, việc thiết lập và quản lý Kubernetes đòi hỏi kiến thức sâu về cơ sở hạ tầng như hệ điều hành, mạng, lưu trữ và các công nghệ khác để cấu hình được triển khai một cách chính xác. Điều này có thể đòi hỏi thời gian và nỗ lực để tìm hiểu, làm quen với nền tảng này.
Khả năng bảo mật
Việc các container được thiết kế nhẹ và di động được, khiến chúng dễ bị đe dọa về an toàn nếu không được bảo vệ đúng cách. Vì vậy, nhà phát triển cần đảm bảo rằng các containers được bảo mật đúng cách để ngăn chặn truy cập trái phép hoặc vi phạm dữ liệu.
Chi phí tài nguyên
Mặc dù, tận dụng tối đa tài nguyên nhưng Kubernetes cần có tài nguyên bổ sung để chạy và quản lý. Việc triển khai và vận hành cụm K8s đòi hỏi tài nguyên máy chủ bao gồm bộ nhớ, CPU và lưu trữ. Điều này có thể dẫn đến chi phí tài nguyên tài nguyên tăng nếu không được quản lý đúng cách.
Chọn đơn vị cung cấp giải pháp K8S?
Hy vọng những thông tin đưa ra trong bài viết giúp bạncó thể hình dung được Kubernetes là gì? Có thể thấy Kubernetes container khắc phục tối đa những hạn chế của hạ tầng truyền thống như khả năng mở rộng, cấu hình linh hoạt cho đến tận dụng tài nguyên hệ thống. Bên cạnh đó, phần mềm này vẫn có những hạ chế nhất đinh. Các nhà quản trị nên cân nhắc kỹ lưỡng hoặc liên hệ SUNTECO để nhận được tư vấn cụ thể và đưa ra quyết định phù hợp
