Nếu đ&atilde; sử dụng bản ph&acirc;n phối Kubernetes v&agrave; vừa ho&agrave;n th&agrave;nh việc thiết lập cụm, ta sẽ đến bước truy cập n&oacute; từ xa bằng <code>kubectl</code>. Nhưng c&acirc;u hỏi đặt ra l&agrave;: Ta sẽ truy cập m&aacute;y chủ API n&agrave;o? V&agrave; điều g&igrave; sẽ xảy ra nếu một trong số ch&uacute;ng chạy cấu h&igrave;nh kube v&agrave; c&oacute; dấu hiệu đi xuống ?
Trong b&agrave;i viết n&agrave;y, Tek4 sẽ hướng dẫn cho c&aacute;c bạn c&aacute;ch nhanh ch&oacute;ng thiết lập t&iacute;nh sẵn s&agrave;ng cao v&agrave; c&acirc;n bằng tải cho API Kubernetes của bạn bằng c&aacute;ch sử dụng c&aacute;c th&agrave;nh phần phần mềm.
Đối với quy tr&igrave;nh n&agrave;y, ta sẽ sử dụng k3 được triển khai tr&ecirc;n k3OS, tạo th&agrave;nh một cụm Kubernetes c&oacute; t&iacute;nh sẵn s&agrave;ng cao với embedded DB sử dụng ba n&uacute;t m&aacute;y chủ.
<h2 style="text-align: justify;">C&aacute;c c&ocirc;ng cụ trong phần mềm</h2>
Ta sử dụng 3 c&ocirc;ng cụ Alpine Linux, HAProxy v&agrave; keepalived trong quy tr&igrave;nh thiết lập n&agrave;y.
<ul style="text-align: justify;">
<li style="font-weight: 400;" aria-level="1">Alpine Linux (Alpine), l&agrave; một bản ph&acirc;n phối Linux dựa tr&ecirc;n musl v&agrave; BusyBox, được thiết kế với t&iacute;nh bảo mật, đơn giản v&agrave; hiệu quả t&agrave;i nguy&ecirc;n. N&oacute; sử dụng OpenRC cho hệ thống init của m&igrave;nh v&agrave; bi&ecirc;n dịch tất cả c&aacute;c nhị ph&acirc;n trong kh&ocirc;ng gian người d&ugrave;ng th&agrave;nh dạng c&oacute; thể thực thi độc lập (position-independent executables) với lớp bảo vệ chống tr&agrave;n bộ đệm ngăn xếp. Bản ph&acirc;n phối Alpine được sử dụng cho c&aacute;c m&aacute;y ảo sẽ được tạo ra dựa tr&ecirc;n h&igrave;nh ảnh ảo từ https://alpinelinux.org/downloads.</li>
</ul>
<ul style="text-align: justify;">
<li style="font-weight: 400;" aria-level="1">HAProxy, l&agrave; một phần mềm nguồn mở v&agrave; miễn ph&iacute; cung cấp bộ c&acirc;n bằng tải c&oacute; t&iacute;nh sẵn s&agrave;ng cao v&agrave; nghịch đảo proxy cho c&aacute;c ứng dụng dựa tr&ecirc;n TCP v&agrave; HTTP, từ đ&oacute; truyền c&aacute;c y&ecirc;u cầu đến nhiều m&aacute;y chủ. N&oacute; được viết bằng ng&ocirc;n ngữ C v&agrave; được nhận x&eacute;t l&agrave; rất nhanh ch&oacute;ng v&agrave; hiệu quả. HAProxy sẽ được c&agrave;i đặt trong c&aacute;c m&aacute;y ảo Alpine bằng c&aacute;ch sử dụng tr&igrave;nh quản l&yacute; g&oacute;i t&iacute;ch hợp của Alpine, <code>apk</code>.</li>
</ul>
<ul style="text-align: justify;">
<li style="font-weight: 400;" aria-level="1">keepalived, cung cấp c&aacute;c t&igrave;nh năng đơn giản v&agrave; mạnh mẽ để triển khai t&iacute;nh sẵn s&agrave;ng cao v&agrave; c&acirc;n bằng tải cho hệ thống Linux v&agrave; cơ sở hạ tầng dựa tr&ecirc;n Linux. Khung c&acirc;n bằng tải dựa tr&ecirc;n m&ocirc;-đun hạt nh&acirc;n Linux Virtual Server (IPVS) được sử dụng rộng r&atilde;i cung cấp c&acirc;n bằng tải Layer4. Keepalived, sẽ được c&agrave;i đặt trong c&aacute;c m&aacute;y ảo Alpine bằng c&aacute;ch sử dụng tr&igrave;nh quản l&yacute; g&oacute;i t&iacute;ch hợp của Alpine, <code>apk</code>.</li>
</ul>
<h2 style="text-align: justify;">Cấu tr&uacute;c cơ sở hạ tầng</h2>
Ta sẽ x&acirc;y dựng theo cấu tr&uacute;c như sau:
<img style="width: 700px; display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://tek4.vn/public_files/cc294688-4d45-440e-b6e7-6a1a6616997f" alt="lap1" />
Ba n&uacute;t API Kubernetes sẽ tương ứng với c&aacute;c m&aacute;y ảo m&aacute;y chủ k3s. Hai n&uacute;t proxy sẽ l&agrave; c&aacute;c m&aacute;y ảo Alpine Linux.
Proxy ảo l&agrave; một n&uacute;t ảo (tức l&agrave; kh&ocirc;ng cần tạo m&aacute;y ảo), được quản l&yacute; bởi keepalived.
<h2 style="text-align: justify;">C&aacute;ch thức hoạt động</h2>
HAProxy c&oacute; tr&aacute;ch nhiệm gi&aacute;m s&aacute;t c&aacute;c n&uacute;t API Kubernetes v&agrave; xem ch&uacute;ng c&oacute; sẵn s&agrave;ng hay kh&ocirc;ng. HAProxy cung cấp một loạt c&aacute;c kiểm tra t&iacute;ch hợp, đối với trường hợp n&agrave;y, ta sẽ d&ugrave;ng b&agrave;i kiểm tra HTTPS. Nếu n&uacute;t API Kubernetes phản hồi y&ecirc;u cầu kiểm tra của HAProxy, HAProxy coi n&uacute;t n&agrave;y c&ograve;n sống v&agrave; tiếp tục chuyển tiếp lưu lượng truy cập đến n&oacute;. Nếu kh&ocirc;ng c&oacute; phản hồi với thời gian chờ được x&aacute;c định trước, HAProxy sẽ loại bỏ n&uacute;t n&agrave;y khỏi c&aacute;c mục ti&ecirc;u ph&acirc;n phối của n&oacute; cho đến khi n&uacute;t trả lời lại y&ecirc;u cầu trong tương lai.
<code>keepalived</code> c&oacute; tr&aacute;ch nhiệm gi&aacute;m s&aacute;t c&aacute;c n&uacute;t proxy v&agrave; duy tr&igrave; một địa chỉ IP nổi giữa ch&uacute;ng. Mỗi n&uacute;t proxy tiếp tục c&oacute; địa chỉ IP chuy&ecirc;n dụng ri&ecirc;ng gắn liền với giao diện mạng vật l&yacute; của n&oacute;, tuy nhi&ecirc;n, <code>keepalived</code> tạo ra một địa chỉ IP ảo được chia sẻ giữa c&aacute;c n&uacute;t. Tại bất kỳ thời điểm n&agrave;o, chỉ c&oacute; một trong c&aacute;c n&uacute;t được theo d&otilde;i bởi c&aacute;c c&acirc;u trả lời được giữ lại cho c&aacute;c y&ecirc;u cầu cho địa chỉ n&agrave;y v&agrave; khi một n&uacute;t được giữ xuống sẽ chọn một n&uacute;t mới m&agrave; địa chỉ IP n&agrave;y sẽ được chuyển đến.
<h2 style="text-align: justify;">Quy tr&igrave;nh setup</h2>
Ch&uacute;ng ta sẽ bắt tay thực h&agrave;nh setup ngay b&acirc;y giờ. Trước khi sử dụng c&aacute;c tập lệnh dưới đ&acirc;y, h&atilde;y kiểm tra ch&uacute;ng để điều chỉnh ch&uacute;ng để ph&ugrave; hợp với cơ sở hạ tầng của ri&ecirc;ng m&igrave;nh.
<h3 style="text-align: justify;">C&agrave;i đặt package trong Alpine Linux</h3>
Bước đầu ti&ecirc;n l&agrave; c&agrave;i đặt HAProxy v&agrave; giữ lại trong hai m&aacute;y ảo Alpine:
<pre class="language-html"><code>apk update
apk add haproxy keepalived</code></pre>
Lưu &yacute;, bạn c&oacute; thể cần bật kho lưu trữ Cộng đồng trong Alpine của m&igrave;nh để c&oacute; thể t&igrave;m thấy c&aacute;c package tr&ecirc;n. Bạn c&oacute; thể l&agrave;m như vậy bằng c&aacute;ch chỉnh sửa tệp <code>/etc/apk/repositories</code> v&agrave; kh&ocirc;ng đề cập đến d&ograve;ng tương ứng.
<h3 style="text-align: justify;">Cấu h&igrave;nh HAProxy</h3>
Cấu h&igrave;nh sau đ&acirc;y n&ecirc;n được đặt trong <code>/etc/haproxy/haproxy.cfg</code>:
<pre class="language-html"><code>defaults
 maxconn 20000
 mode tcp
 option dontlognull
 timeout http-request 10s
 timeout queue 1m
 timeout connect 10s
 timeout client 86400s
 timeout server 86400s
 timeout tunnel 86400s
frontend k8s-api
 bind :::6443 v4v6
 mode tcp
 default_backend k8s-api
backend k8s-api
 balance roundrobin
 mode tcp
 option tcp-check
 default-server inter 10s downinter 5s rise 2 fall 2 slowstart 60s maxconn 250 maxqueue 256 weight 100
 server k8s-1 192.168.9.130:6443 check
 server k8s-2 192.168.9.131:6443 check
 server k8s-3 192.168.9.132:6443 check</code></pre>
Lưu &yacute;, v&igrave; API Kubernetes được bảo vệ v&agrave; kh&ocirc;ng c&oacute; cơ chế x&aacute;c thực n&agrave;o được cung cấp ở tr&ecirc;n, trạng th&aacute;i HTTP dự kiến được thay đổi th&agrave;nh 401 để phản &aacute;nh vấn đề n&agrave;y.
Cấu h&igrave;nh tương tự cũng n&ecirc;n được đặt tr&ecirc;n n&uacute;t proxy 2.
Bước tiếp theo l&agrave; khởi động HAProxy v&agrave; để n&oacute; tự động bắt đầu với hệ thống:
<pre class="language-html"><code>/etc/init.d/haproxy start
rc-update add haproxy</code></pre>
<h3 style="text-align: justify;">Cấu h&igrave;nh keepalived</h3>
Cấu h&igrave;nh sau đ&acirc;y n&ecirc;n được đặt trong <code>/etc/keepalived/keepalived.conf</code>:
<pre class="language-html"><code>global_defs {
 notification_email {
 myemail@email.server.com
 }
 notification_email_from myemail@email.server.com
 smtp_server mail.server.com
 smtp_connect_timeout 30
}vrrp_script chk_haproxy {
 script "killall -0 haproxy"
 interval 2
 weight 2
}vrrp_instance VI_1 {
 interface eth0
 state MASTER
 virtual_router_id 51
 priority 101
 virtual_ipaddress {
 192.168.9.139
 }
 track_script {
 chk_haproxy
 }
}</code></pre>
Khi sao ch&eacute;p cấu h&igrave;nh tr&ecirc;n tr&ecirc;n n&uacute;t 2, ta cần thực hiện c&aacute;c thay đổi sau:
<ul style="text-align: justify;">
<li style="font-weight: 400;" aria-level="1">Thay đổi <code>state MASTER</code> th&agrave;nh <code>state BACKUP</code></li>
<li style="font-weight: 400;" aria-level="1">Thay đổi <code>priority 101</code> th&agrave;nh <code>priority 100</code>.</li>
</ul>
Bước tiếp theo l&agrave; bắt đầu d&ugrave;ng <code>keepalived</code> v&agrave; để n&oacute; tự động bắt đầu với hệ thống:
<pre class="language-html"><code>/etc/init.d/keepalived start
rc-update add keepalived</code></pre>
B&acirc;y giờ API Kubernetes của bạn được tải c&acirc;n bằng v&agrave; c&oacute; t&iacute;nh sẵn s&agrave;ng cao. Để kiểm tra, h&atilde;y thay đổi cấu h&igrave;nh của kubectl để trỏ đến IP ảo m&agrave; ta đ&atilde; tạo ở tr&ecirc;n. Sau đ&oacute;, ta c&oacute; thể gỡ bỏ Proxy Node hoặc KUBERNETES API v&agrave; kubectl sẽ tiếp tục hoạt động.
Hy vọng bạn th&iacute;ch b&agrave;i viết n&agrave;y, h&atilde;y tiếp tục theo d&otilde;i v&agrave; ủng hộ&nbsp;<a href="https://tek4.vn/">Tek4.vn</a>&nbsp;nh&eacute;!

dev1_account1

Cách thiết lập tính sẵn sằng cao và cân bằng tải cho API Kubernetes bằng các thành phần phần mềm

Cùng tác giả

dev1_account1

Có liên quan