Giới thiệu
Khi triển khai ứng dụng trên Amazon EKS (Elastic Kubernetes Service), một trong những câu hỏi kiến trúc đầu tiên bạn sẽ phải đối mặt là: Giải pháp lưu trữ nào phù hợp nhất với nhu cầu của bạn? Việc chọn lựa giải pháp lưu trữ không chỉ đơn thuần là việc lưu trữ dữ liệu—nó ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng mở rộng, độ tin cậy và hiệu quả chi phí của các khối lượng công việc của bạn. AWS cung cấp nhiều dịch vụ lưu trữ tích hợp với Kubernetes thông qua các driver CSI, mỗi dịch vụ phục vụ cho một mục đích khác nhau.
Trong bài viết này, chúng ta sẽ so sánh ba tùy chọn chính — Amazon EBS, Amazon EFS, và Amazon S3 (qua driver Mountpoint CSI) — để giúp bạn chọn lựa giải pháp phù hợp nhất cho khối lượng công việc của mình.
Amazon EBS (Elastic Block Store)
Amazon EBS là dịch vụ lưu trữ cấp khối gắn với một instance EC2 hoặc pod cụ thể thông qua driver EBS CSI. Bạn có thể nghĩ về nó như việc gắn một ổ cứng vào máy ảo của bạn — nó nhanh chóng, nhất quán và được thiết kế cho các khối lượng công việc một pod.
Tốt nhất cho:
- Cơ sở dữ liệu quan hệ & NoSQL (PostgreSQL, MySQL, Cassandra)
- Ứng dụng Stateful cần độ trễ thấp và IOPS cao
- Ứng dụng đơn lẻ yêu cầu tính lưu trữ bền bỉ qua các lần khởi động lại pod
Đặc điểm chính:
- Ràng buộc AZ: Một volume EBS tồn tại trong một Khu vực Sẵn có (AZ), và các pod phải được lên lịch trong cùng một AZ.
- Truy cập một pod: Hầu hết các volume là ReadWriteOnce (RWO) — nghĩa là chỉ một pod có thể truy cập tại một thời điểm.
- Cung cấp động: Kubernetes có thể tự động tạo các volume EBS bằng cách sử dụng PersistentVolumeClaims.
Nếu khối lượng công việc của bạn là một cơ sở dữ liệu hoặc một thứ gì đó cần lưu trữ đĩa nhanh, EBS sẽ là lựa chọn tối ưu.
Amazon EFS (Elastic File System)
Amazon EFS là một dịch vụ lưu trữ NFS quản lý hoàn toàn, có thể mở rộng mà nhiều pod có thể gắn cùng một lúc — thậm chí trên nhiều Khu vực Sẵn có khác nhau. Với driver EFS CSI, nó trở thành một lớp lưu trữ chia sẻ, có thể mở rộng cho các khối lượng công việc Kubernetes.
Tốt nhất cho:
- Quản lý nội dung web (WordPress, Drupal)
- Các pipeline CI/CD (chia sẻ các artifacts build, kho mã)
- Ứng dụng cần dữ liệu chia sẻ giữa nhiều pod
- Lưu trữ bền bỉ với quyền truy cập ReadWriteMany (RWX)
Đặc điểm chính:
- Truy cập chia sẻ: Hàng nghìn pod có thể đọc/ghi vào cùng một hệ thống tệp.
- Có thể mở rộng & không máy chủ: Tự động phát triển/thu hẹp theo mức sử dụng.
- Độ bền Multi-AZ: Dữ liệu được lưu trữ trên nhiều AZ để đảm bảo tính bền vững.
Nếu bạn cần lưu trữ chia sẻ có sẵn cho nhiều pod cùng lúc, EFS là lựa chọn đúng đắn.
Amazon S3 với Driver Mountpoint CSI
Amazon S3 là dịch vụ lưu trữ đối tượng, nhưng với driver Mountpoint cho S3 CSI, bạn có thể gắn một bucket S3 vào pod của bạn như thể nó là một hệ thống tệp. Điều này rất tuyệt vời cho các khối lượng công việc muốn tận dụng quy mô và độ bền của S3 nhưng lại mong đợi một giao diện hệ thống tệp.
Tốt nhất cho:
- Phân tích dữ liệu & công việc ML đọc/ghi các tập dữ liệu lớn
- Tập hợp nhật ký trung tâm từ nhiều pod
- Sao lưu & lưu trữ lưu trữ
- Xử lý phương tiện và khối lượng công việc có thông lượng cao
Đặc điểm chính:
- Lưu trữ đối tượng với truy cập giống như tệp: Các thao tác tệp được chuyển đổi thành các cuộc gọi API S3.
- Thông lượng cao: Tuyệt vời cho xử lý dữ liệu song song.
- Chỉ cung cấp tĩnh: Bạn không thể tạo động các buckets S3 — chỉ gắn các buckets đã tồn tại.
- Không tuân thủ POSIX: Không hỗ trợ tất cả các thao tác tệp như EBS/EFS.
Nếu khối lượng công việc của bạn là nhạy cảm với dữ liệu và hưởng lợi từ quy mô và kinh tế của S3, driver Mountpoint là một lựa chọn tuyệt vời.
| Tính năng | Amazon EBS | Amazon EFS | Amazon S3 |
|---|---|---|---|
| Loại | Lưu trữ khối | Hệ thống tệp (NFS) | Lưu trữ đối tượng (qua CSI) |
| Chế độ truy cập | Một pod (RWO) | Nhiều pod (RWX) | Nhiều pod (giới hạn) |
| Hiệu suất | Độ trễ thấp, IOPS cao | Chia sẻ, linh hoạt, Multi-AZ | Thông lượng cao, tuần tự |
| Trường hợp sử dụng | Cơ sở dữ liệu, ứng dụng stateful | Nội dung web chia sẻ, CI/CD, công cụ phát triển | Phân tích dữ liệu, nhật ký, sao lưu |
| Cung cấp | Tĩnh & động | Tĩnh & động | Chỉ tĩnh |
| Phạm vi AZ | Một AZ | Multi-AZ | Theo vùng (mức bucket) |
Kết luận
Việc chọn lựa giải pháp lưu trữ đúng trong EKS phụ thuộc vào nhu cầu của khối lượng công việc của bạn:
- Sử dụng EBS cho các khối lượng công việc hiệu suất cao, một pod như cơ sở dữ liệu.
- Sử dụng EFS cho lưu trữ chia sẻ, có thể mở rộng nơi nhiều pod cần truy cập đồng thời.
- Sử dụng S3 (Mountpoint) khi bạn cần lưu trữ đối tượng lớn, tiết kiệm chi phí cho các ứng dụng cần nhiều dữ liệu.
Bằng cách căn chỉnh lựa chọn lưu trữ của bạn với yêu cầu khối lượng công việc, bạn sẽ xây dựng được một kiến trúc EKS bền vững, hiệu quả chi phí và có khả năng mở rộng.
Các thực tiễn tốt nhất
- Luôn xem xét yêu cầu hiệu suất của ứng dụng trước khi chọn giải pháp lưu trữ.
- Đối với các ứng dụng stateful, ưu tiên EBS hoặc EFS tùy thuộc vào nhu cầu chia sẻ.
- Đảm bảo rằng bạn đã cấu hình chính xác driver CSI để tránh lỗi khi gắn các volumes.
Những cạm bẫy thường gặp
- Không kiểm tra khả năng tương thích giữa các phiên bản Kubernetes và driver.
- Không cấu hình đúng quyền truy cập cho các pod khi sử dụng EFS hoặc S3.
Mẹo hiệu suất
- Sử dụng các công cụ giám sát để theo dõi hiệu suất của các volumes lưu trữ.
- Tối ưu hóa cấu hình IOPS cho EBS nếu ứng dụng cần hiệu suất cao.
Giải quyết sự cố
- Kiểm tra logs của các pod để xem thông báo lỗi liên quan đến việc gắn volumes.
- Xác minh cấu hình của driver CSI nếu gặp sự cố khi truy cập dữ liệu.
Câu hỏi thường gặp (FAQ)
1. EBS và EFS có thể sử dụng đồng thời không?
Có, bạn có thể sử dụng cả EBS và EFS trong cùng một ứng dụng nếu cần thiết.
2. Có thể mở rộng EBS không?
EBS không tự động mở rộng, bạn cần phải tăng kích thước của volume một cách thủ công.
