Kubernetes (viết tắt là K8s) là một hệ thống mã nguồn mở được sử dụng để quản lý và triển khai các ứng dụng container trên một mạng máy tính. Kubernetes đã trở thành một nền tảng quản lý container phổ biến và mạnh mẽ, được phát triển bởi Google và hiện được duy trì bởi một cộng đồng lớn của các nhà phát triển.
Chức năng chính của Kubernetes bao gồm
-
Quản lý Containers: Kubernetes cho phép bạn đóng gói ứng dụng và tài nguyên của nó vào các container. Containers cung cấp môi trường cô đọng và đảm bảo rằng ứng dụng hoạt động đúng cách trên bất kỳ hệ thống nào.
-
Tự động triển khai: Kubernetes giúp bạn triển khai các ứng dụng và dịch vụ một cách tự động và có khả năng mở rộng dễ dàng. Bạn có thể xác định các yêu cầu về tài nguyên, số lượng phiên bản, và Kubernetes sẽ tự động duy trì trạng thái mong muốn.
-
Quản lý Tài nguyên: K8s quản lý tài nguyên máy chủ như CPU, bộ nhớ, và lưu trữ để đảm bảo rằng các ứng dụng không xâm chiếm quá nhiều tài nguyên và không bị cản trở lẫn nhau.
-
Tự động phục hồi và tự động khắc phục lỗi: Kubernetes giúp ứng dụng tự động phục hồi sau khi có lỗi. Nó có khả năng tự động khôi phục phiên bản trước đó của ứng dụng nếu phiên bản mới gặp vấn đề.
-
Phân chia tải và cân bằng tải: Kubernetes cung cấp các cơ chế để phân phối tải đều đặn giữa các phiên bản của ứng dụng trên các nút máy chủ khác nhau. Điều này giúp cải thiện hiệu suất và đảm bảo khả năng mở rộng.
-
Quản lý cấu hình và bí mật: K8s cho phép bạn quản lý cấu hình ứng dụng và bí mật một cách an toàn bằng cách sử dụng K8s Secrets và ConfigMaps.
Cơ chế hoạt động của Kubernetes bao gồm
-
Nodes (Nút): Các máy chủ hoặc máy tính cá nhân trong mạng được gọi là "nodes." Có hai loại nodes trong Kubernetes: Master Node và Worker Node. Master Node quản lý và điều khiển toàn bộ hệ thống, trong khi Worker Node thực thi các container và ứng dụng.
-
Pods: Pod là đơn vị nhỏ nhất của triển khai trong Kubernetes. Một pod có thể chứa một hoặc nhiều container, nhưng chúng chia sẻ cùng một vùng lưu trữ mạng và vòng đời. Điều này giúp các container trong pod dễ dàng giao tiếp với nhau.
-
Controller: Controllers là thành phần quản lý và duy trì các phiên bản của các pod. Các loại controllers bao gồm ReplicaSet (đảm bảo số lượng pod đúng và khởi chạy lại nếu cần), Deployment (quản lý phiên bản và cập nhật ứng dụng), và StatefulSet (để triển khai các ứng dụng có trạng thái).
-
Service: Services là một cơ chế để phân chia tải và cân bằng tải các pod. Các dịch vụ giúp ứng dụng dễ dàng truy cập các pod mà không cần biết vị trí cụ thể của chúng.
-
Kubelet và Kube Proxy: Kubelet là một thành phần chạy trên mỗi worker node và quản lý các pod trên node đó. Kube Proxy là một proxy mạng để kết nối đến các pod.
Kết quả là, Kubernetes giúp tự động hóa việc triển khai và quản lý các ứng dụng container, giúp giảm thiểu thời gian và công sức cần thiết để duy trì các hệ thống phức tạp.