Tại Sao Phải Quản Lý Tài Nguyên Trong Kubernetes?

Kubernetes là một công cụ mạnh mẽ để quản lý container, nhưng để nó hoạt động hiệu quả, việc quản lý tài nguyên là rất cần thiết. Mặc dù Kubernetes có cơ chế tự động phân phối pod ra các node, nhưng việc này chỉ là một phần trong quy trình quản lý tài nguyên. Việc quản lý tài nguyên hiệu quả sẽ mang lại nhiều lợi ích cho hệ thống của bạn:

• Tiết Kiệm Chi Phí Hoạt Động (Cost): Quản lý tài nguyên tốt có thể giúp tiết kiệm từ 30 đến 70% chi phí hoạt động của cluster. Điều này là rất quan trọng trong việc tối ưu hóa ngân sách.
• Tăng Cường Độ Ổn Định (Stability): Khi tài nguyên được phân bổ hợp lý, ứng dụng sẽ hoạt động ổn định hơn, giảm thiểu tình trạng nghẽn cổ chai.

Bài viết này sẽ giới thiệu các khái niệm cơ bản liên quan đến quản lý tài nguyên trong Kubernetes, kèm theo những kinh nghiệm cá nhân của tôi.

Phân Bổ Tài Nguyên (Allocate Resources) Trên Node

Allocate Resources là thông tin quan trọng trên mỗi node của Kubernetes, cho thấy lượng tài nguyên bạn có thể sử dụng. Để xem thông tin này, bạn có thể chạy lệnh:

kubectl describe node <node-name>

Kết quả sẽ cho thấy hai phần quan trọng là Capacity và Allocatable:

• Capacity: Là tài nguyên thực tế của Node. Ví dụ: 4 vCPU - 16 GB Memory - 100 GB Disk.
• Allocatable: Là tài nguyên thực tế bạn có thể sử dụng. Bản thân Kubernetes để lại một phần tài nguyên cho các quy trình hệ thống, do đó lượng Allocatable thường thấp hơn Capacity.

Việc lựa chọn loại node cho Kubernetes cluster cũng rất quan trọng. Nếu bạn có nhiều microservices nhỏ, nên sử dụng nhiều node nhỏ. Ngược lại, cho các ứng dụng như database, hãy xem xét sử dụng node có cấu hình lớn hơn.

Quota Tài Nguyên (Resource Quota) Trong Namespace

Resource Quota giới hạn tổng tài nguyên mà một namespace có thể sử dụng. Đây là điều cần thiết khi có nhiều nhóm làm việc trong cùng một cluster, nhằm ngăn chặn tình trạng một nhóm chiếm dụng toàn bộ tài nguyên. Ví dụ về manifest cho Resource Quota:

apiVersion: v1
kind: ResourceQuota
metadata:
  name: dev-team-quota
spec:
  hard:
    pods: "10"
    requests.cpu: "4"
    requests.memory: "8Gi"
    limits.cpu: "8"
    limits.memory: "16Gi"

Yêu Cầu và Giới Hạn Tài Nguyên (Resource Request/Limit)

Resource requests và limits là cấu hình cho container trong pod khi triển khai trên Kubernetes, quyết định cách tài nguyên được phân bổ:

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: resource-example
spec:
  containers:
    - name: app
      image: busybox
      resources:
        requests:
          memory: "256Mi"
          cpu: "500m"
        limits:
          memory: "512Mi"
          cpu: "1"

Chất Lượng Dịch Vụ (Quality of Service - QoS)

QoS giúp Kubernetes phân loại mức độ ưu tiên cho các pod dựa trên resource requests và limits:

• Guaranteed: Cao nhất, yêu cầu cả request và limit bằng nhau.
• Burstable: Trung bình, yêu cầu thấp hơn limit.
• Best-Effort: Thấp nhất, không cấu hình request hoặc limit.

Kết

Quản lý tài nguyên trong Kubernetes là yếu tố quan trọng để đảm bảo ứng dụng hoạt động hiệu quả. Thông qua Resource Requests/ Limits, Resource Quotas, và cơ chế QoS, bạn có thể kiểm soát và tối ưu hóa cách tài nguyên được sử dụng.

Nếu bạn thấy bài viết hữu ích, hãy cho tôi một Upvote và theo dõi để nhận thêm nhiều thông tin hữu ích về Kubernetes và DevOps.

Liên Hệ

Nếu bạn đang gặp khó khăn trong lĩnh vực chuyên môn hay cần hỗ trợ về hệ thống, hãy liên hệ với tôi để được tư vấn thêm: hoangviet.io.vn.
source: viblo