1. Kubernetes là gì?
Kubernetes (thường được viết tắt là K8s – vì có 8 chữ cái giữa K và s) là một nền tảng mã nguồn mở được thiết kế để tự động hóa việc triển khai, mở rộng và quản lý các ứng dụng dưới dạng container. Nó hoạt động như một “hệ điều hành cho các ứng dụng đám mây”, giúp bạn dễ dàng chạy và quản lý hàng nghìn container một cách hiệu quả.
Bạn có thể hình dung Kubernetes như một người quản lý dàn nhạc: Thay vì tự tay điều chỉnh từng nhạc công (container) riêng lẻ, Kubernetes sẽ điều phối toàn bộ dàn nhạc để đảm bảo mọi thứ hoạt động hài hòa và hiệu quả.
2. Container là gì?
Để hiểu Kubernetes, bạn cần biết về container. Container là một đơn vị phần mềm độc lập, gói gọn tất cả mọi thứ cần thiết để một ứng dụng chạy được, bao gồm mã nguồn, thư viện, và các phụ thuộc. Các công nghệ container phổ biến nhất là Docker.
- Ưu điểm của container: Container nhẹ, khởi động nhanh, và có thể chạy nhất quán trên mọi môi trường (từ máy tính cá nhân đến máy chủ đám mây), giúp giải quyết vấn đề “nó chạy tốt trên máy của tôi nhưng không chạy trên máy chủ”.
Tuy nhiên, khi có hàng chục, hàng trăm hoặc hàng nghìn container cần quản lý, việc thủ công trở nên bất khả thi. Đó là lúc Kubernetes xuất hiện.
3. Kubernetes giải quyết vấn đề gì?
Kubernetes giúp tự động hóa các tác vụ sau:
- Triển khai (Deployment): Tự động khởi chạy các container trên các máy chủ có sẵn.
- Mở rộng (Scaling): Tự động tăng hoặc giảm số lượng container đang chạy dựa trên lượng truy cập để đảm bảo ứng dụng luôn có đủ tài nguyên.
- Quản lý (Management): Tự động giám sát các container. Nếu một container bị lỗi, Kubernetes sẽ tự động khởi động lại nó.
- Cân bằng tải (Load Balancing): Phân phối lượng truy cập đến các container một cách đồng đều, tránh tình trạng quá tải.
- Tự phục hồi (Self-Healing): Nếu một máy chủ bị hỏng, Kubernetes sẽ tự động di chuyển các container sang một máy chủ khác đang hoạt động.
4. Các thành phần chính của Kubernetes
Một cụm Kubernetes (Kubernetes cluster) bao gồm hai loại nút (node):
- Nút chính (Control Plane/Master Node): Đây là “bộ não” của cụm. Nó chịu trách nhiệm quản lý, lập lịch trình cho các container, và xử lý các lệnh từ người dùng.
- Nút làm việc (Worker Node): Đây là các máy chủ chạy thực tế các container của bạn. Nút chính sẽ gửi các lệnh đến các nút làm việc để khởi chạy và duy trì các container.
5. Tại sao Kubernetes lại phổ biến?
- Giảm chi phí: Kubernetes giúp tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên máy chủ, giúp bạn tiết kiệm chi phí.
- Độ tin cậy cao: Khả năng tự phục hồi và mở rộng linh hoạt đảm bảo ứng dụng của bạn luôn hoạt động ổn định, ngay cả khi có sự cố.
- Tính di động: Ứng dụng được đóng gói trong container và quản lý bởi Kubernetes có thể dễ dàng di chuyển giữa các môi trường đám mây khác nhau mà không cần thay đổi mã nguồn.
- Hệ sinh thái rộng lớn: Kubernetes có một cộng đồng và hệ sinh thái công cụ hỗ trợ khổng lồ, làm cho việc quản lý ứng dụng trở nên mạnh mẽ và linh hoạt.