Điều phối bộ chứa là gì?

Các bộ chứa đã trở thành đơn vị điện toán tiêu chuẩn cho các ứng dụng hoạt động trên đám mây. Nhà cung cấp dịch vụ đám mây cung cấp các phiên bản máy chủ ảo để chạy tất cả các loại khối lượng công việc tính toán, đồng thời hoàn toàn phù hợp với khối lượng công việc dựa trên bộ chứa. Yêu cầu duy nhất để có thể chạy các bộ chứa là chính máy chủ chạy một dịch vụ bộ chứa hóa như Docker. Docker là một công cụ mã nguồn mở để đóng gói phần mềm và các thư viện, công cụ hệ thống, mã và thời gian hoạt động liên quan vào một bộ chứa. Đây là một giải pháp nhẹ để chạy và quản lý một vài bộ chứa trên một phiên bản máy chủ duy nhất, nhưng việc điều chỉnh quy mô lại trở thành một thách thức.

Trước khi các nền tảng điều phối bộ chứa được quản lý tồn tại, các tổ chức đã sử dụng tập lệnh phức tạp để quản lý việc triển khai, lên lịch và xóa bộ chứa trên nhiều máy. Việc duy trì các tập lệnh này đã tạo ra những thách thức, như kiểm soát phiên bản và thiết lập rất khó điều chỉnh quy mô. Điều phối bộ chứa tự động hóa và giải quyết các vấn đề phức tạp này, loại bỏ những thách thức liên quan đến quản lý thủ công. 

Trường hợp sử dụng điều phối bộ chứa

Các công cụ điều phối bộ chứa trở nên cần thiết khi bạn phải:

• Quản lý và điều chỉnh quy mô bộ chứa trên một số phiên bản. 
• Chạy nhiều ứng dụng bộ chứa hóa khác nhau.
• Chạy các phiên bản ứng dụng khác nhau (ví dụ: thử nghiệm và sản xuất trên CI/CD) cùng một lúc.

• Đảm bảo tính liên tục của dịch vụ ứng dụng trong trường hợp máy chủ bị lỗi bằng cách chạy nhiều phiên bản trùng lặp (bản sao) của một bộ chứa.
• Chạy nhiều phiên bản của một ứng dụng trên nhiều khu vực địa lý khác nhau.
• Tối đa hóa việc sử dụng nhiều phiên bản máy chủ cho mục đích lập ngân sách.
• Chạy các ứng dụng bộ chứa lớn bao gồm hàng ngàn vi dịch vụ khác nhau.

Bộ chứa là các ứng dụng độc lập dựa trên Linux hoặc vi dịch vụ đi kèm với tất cả các thư viện và chức năng mà chúng cần để chạy trên hầu hết mọi loại máy. Điều phối bộ chứa hoạt động bằng cách quản lý các bộ chứa trên một nhóm các phiên bản máy chủ (còn được gọi là nút). Một nhóm các nút chạy các bộ chứa kết nối với nhau được gọi là cụm. 

Điều phối bộ chứa yêu cầu, trước tiên, một giải pháp bộ chứa hóa cơ bản chạy trên mọi nút trong cụm – thông thường, đây sẽ là Docker. Các nút cũng phải chạy công cụ điều phối. Một nút chủ được chỉ định, với một mặt phẳng điều khiển, là bộ điều khiển của chính giải pháp điều phối đó. Quản trị viên của giải pháp sử dụng GUI hoặc bộ điều khiển dòng lệnh trên nút chủ để quản lý và giám sát công cụ điều phối bộ chứa. 

Tạo và lên lịch

Giải pháp điều phối bộ chứa đọc một tệp cấu hình khai báo, được viết bằng YAML hoặc JSON, để tìm hiểu trạng thái yêu cầu cụ thể của hệ thống. Sử dụng thông tin được chỉ định trong tệp, công cụ:

1. Lấy hình ảnh bộ chứa từ một sổ đăng ký bộ chứa.
2. Cung cấp yêu cầu riêng cho từng bộ chứa.
3. Xác định sự kết nối cần thiết giữa các bộ chứa. 

Sau đó, công cụ này lên lịch và triển khai ứng dụng đa bộ chứa trên cụm. Sự phù hợp tốt nhất giữa các nút và bộ chứa như vậy là do công cụ điều phối bộ chứa xác định, thay vì được chỉ định trong tệp cấu hình. Công cụ chọn nút thực tế để chạy từng bộ chứa dựa trên các ràng buộc tài nguyên của nút, chẳng hạn như CPU, bộ nhớ, v.v., cũng như các yêu cầu bộ chứa được xác định. 

Quản lý

Khi các bộ chứa đang chạy trên cụm, công cụ điều phối sẽ quản lý tình trạng hệ thống tổng thể để đảm bảo hệ thống vẫn ở trạng thái hiệu suất được chỉ định. Điều này có thể bao gồm:

• Phân bổ tài nguyên trên các bộ chứa.
• Triển khai bộ chứa vào các nút mới hoặc xóa bộ chứa.
• Cân bằng tải lưu lượng truy cập đến ứng dụng.

Giải pháp điều phối bộ chứa quản lý vòng đời của bộ chứa để tối ưu hóa và bảo mật khối lượng công việc và môi trường đa bộ chứa lớn, phức tạp. Giải pháp này có thể quản lý nhiều ứng dụng được bộ chứa theo yêu cầu của tổ chức. Chạy nhiều nút chủ để có tính khả dụng cao và khả năng chịu lỗi là trường hợp điển hình theo các yêu cầu tổ chức cao hơn.

Amazon ECS là dịch vụ điều phối bộ chứa được quản lý toàn phần giúp các tổ chức xây dựng, triển khai và quản lý các ứng dụng được gói trong bộ chứa ở quy mô lớn trên AWS. Dịch vụ này không có phiên bản và tự động quản lý việc cung cấp cụm. Bạn nắm quyền kiểm soát các thuộc tính hoạt động của bộ chứa, bao gồm khả năng chỉ định các yêu cầu về CPU và bộ nhớ, chính sách IAM và kết nối mạng cũng như khởi chạy loại và ổ đĩa dữ liệu. Với lệnh gọi API, bạn có thể khởi chạy và dừng các ứng dụng dựa trên bộ chứa, truy vấn trạng thái hoàn chỉnh của cụm và truy cập các tính năng quen thuộc của AWS, chẳng hạn như nhóm bảo mật, Cân bằng tải linh hoạt (ELB), ổ đĩa Kho lưu trữ khối linh hoạt (EBS) của Amazon và vai trò Quản lý quyền truy cập danh tính (IAM) trên AWS. 

Đối với những người dùng Kubernetes để điều phối bộ chứa, Dịch vụ Kubernetes linh hoạt Amazon (Amazon EKS) là dịch vụ Kubernetes được quản lý để chạy các dịch vụ Kubernetes trên đám mây AWS hoặc trong trung tâm dữ liệu tại chỗ. Khi ở những cơ sở tại chỗ, EKS cung cấp một giải pháp Kubernetes nhất quán, được hỗ trợ đầy đủ, mang đến công cụ tích hợp và cách thức triển khai trên AWS Outposts, máy ảo hoặc máy chủ. Khi ở trên đám mây, Amazon EKS tự động quản lý mức độ sẵn sàng và khả năng điều chỉnh quy mô của các nút trên mặt phẳng điều khiển Kubernetes chịu trách nhiệm lên lịch trình cho hàng loạt tác vụ - lên lịch cho bộ chứa, quản lý mức độ sẵn sàng của các ứng dụng, lưu trữ dữ liệu cụm, v.v. Bạn có thể tận dụng tất cả những lợi thế về hiệu năng, quy mô, độ tin cậy và mức độ sẵn sàng của cơ sở hạ tầng AWS, cũng như các tiện ích tích hợp với những dịch vụ kết nối mạng và bảo mật của AWS.

Bắt đầu sử dụng AWS bằng cách tạo tài khoản ngay hôm nay.