HPA là gì? Lợi ích và cách thức hoạt động trong Kubernetes

25/09/2024

HPA là một tính năng cho phép tự động scale số lượng Pod, đem lại nhiều lợi ích kinh tế cho doanh nghiệp. Tuy nhiên, thuật ngữ HPA hiện nay vẫn còn xa lạ đối với nhiều người dùng. Vậy hãy cùng Viettel IDC tìm hiểu định nghĩa chính xác HPA là gì cũng như cách thức hoạt động mà tính năng này mang lại thông qua bài viết sau đây.

HPA (Horizontal Pod Autoscaling)

HPA là gì?

HPA (Horizontal Pod Autoscaling) là tính năng cho phép tự động điều chỉnh số lượng Pod trong một workload (như Deployment hoặc StatefulSet) dựa trên các chỉ số hiệu suất, nhằm đảm bảo rằng ứng dụng có thể đáp ứng nhu cầu tải mà không lãng phí tài nguyên.

HPA hoạt động bằng cách theo dõi các metric như CPU, memory hoặc metric tùy chỉnh và tự động tăng/giảm số lượng Pod khi cần thiết. Chính vì vậy, so với mô hình “truyền thống” yêu cầu phải fix cứng số lượng Pod, HPA có thể dễ dàng thích ứng để phù hợp với nhu cầu sử dụng hơn.

Xem thêm:

- Pod là gì? Tìm hiểu chi tiết về Kubernetes Pod

- Node group là gì? Tầm quan trọng trong quản lý Kubernetes

- Bản cập nhật của sản phẩm Viettel Open Kubernetes Service Có Gì Mới?

Lợi ích của Kubernetes HPA

HPA mang lại nhiều lợi ích nổi bật cho doanh nghiệp, cụ thể như:

- Tự động hóa và giảm thiểu can thiệp thủ công: Theo mặc định, HPA thường chia tỷ lệ khối lượng công việc dựa trên các chỉ số của pod như mức sử dụng CPU trung bình và mức sử dụng pod trung bình. Trong một số trường hợp, HPA sẽ sử dụng các chỉ số từ bên ngoài cung cấp hoặc các chỉ số tùy chỉnh để thiết lập và hoạt động tự động, giúp ứng dụng luôn có đủ tài nguyên mà không cần can thiệp thủ công, đồng thời giảm thiểu rủi ro do sai sót con người.

- Khả năng mở rộng linh hoạt: HPA cho phép ứng dụng mở rộng nhanh chóng để đáp ứng các thay đổi trong lưu lượng truy cập. Khi lưu lượng tăng, HPA sẽ tự động tăng số lượng Pod, đảm bảo ứng dụng luôn có đủ tài nguyên để xử lý các request.

- Hiệu quả và tiết kiệm chi phí: Bằng cách chỉ sử dụng số lượng Pod cần thiết theo nhu cầu thực tế, HPA giúp tiết kiệm đáng kể chi phí tài nguyên.

- Khả năng chịu lỗi và sẵn sàng cao: Khi một Pod bị lỗi, HPA sẽ tự động khởi động Pod mới để thay thế, đảm bảo ứng dụng luôn hoạt động ổn định. Điều này giúp giảm thiểu thời gian downtime và tăng trải nghiệm người dùng.

- Dễ dàng mở rộng và di chuyển: Kubernetes HPA cho phép mở rộng ứng dụng trên nhiều nền tảng hạ tầng khác nhau, bao gồm on-premise, cloud hoặc hybrid. Nhờ đó, doanh nghiệp có thể tránh bị lock-in nhà cung cấp cũng như dễ dàng di chuyển ứng dụng sang các nền tảng khác khi cần thiết.

Nắm bắt được những lợi thế vượt trội của HPA hiện nay, Viettel IDC đã phát triển dịch vụ Viettel Open Kubernetes Service (vOKS) - Dịch vụ nền tảng Kubernetes cho phép các Nhà phát triển phần mềm dễ dàng xây dựng, triển khai, nhân rộng và quản lý ứng dụng được đóng gói theo hình thái container một cách dễ dàng, nhanh chóng.

Khi lựa chọn sử dụng dịch vụ nền tảng vOKS tại Viettel IDC, doanh nghiệp sẽ nhận được những ưu điểm như:

- Tính năng Node group hỗ trợ khởi tạo, quản lý các Worker nodes có cấu hình tương tự trong cùng một cụm tài nguyên Kubernetes, đáp ứng nhiều nhu cầu khác nhau khi triển khai và quản lý ứng dụng dạng container.

- Tính năng Autoscale worker node theo từng nhóm cấu hình của Node group dựa trên công nghệ Cluster Autoscaler, giúp khách hàng tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên theo mức tải thực tế từ người dùng.

- Dễ dàng điều chỉnh cấu hình Autoscale theo từng node group.

- Tính năng Node group được cung cấp đa dạng qua cả hai hình thức thanh toán Saving plan & Pay-as-you-go, phù hợp với nhiều mục đích khác nhau.

- Tạo nhanh chóng các thuộc tính Labels và Taints cho các Worker nodes trong cùng một node group.

- Khởi tạo các công cụ hỗ trợ bổ sung như Kubernetes Dashboard, Prometheus, Grafana nhanh chóng và dễ dàng trên giao diện quản trị dịch vụ do Viettel IDC phát triển.

- Theo dõi lịch sử thao tác trên cụm tài nguyên Kubernetes, giúp doanh nghiệp kiểm soát được mọi thay đổi trong dịch vụ.

Viettel Open Kubernetes Service (vOKS)

Ngoài ra, Viettel IDC cũng vừa ra mắt Phiên bản 1.28 với các tính năng nổi bật như hỗ trợ khôi phục workload stateful khi node bị tắt không đúng cách hoặc gặp lỗi không thể phục hồi, tự động cấp phát StorageClass mặc định cho các PersistentVolumeClaim (PVC) đã nâng cấp lên trạng thái ổn định,.... Đồng thời, trong 1 cụm tài nguyên Kubernetes, khách hàng cũng có thể lựa chọn lên tới 10 cấu hình Worker node cho node group.

Để tìm hiểu chi tiết về dịch vụ vOKS, vui lòng liên hệ Viettel IDC:

- Hotline: 1800.8088 (miễn phí cước gọi)

- Fanpage: https://www.facebook.com/viettelidc

- Website: https://viettelidc.com.vn

Horizontal Pod Autoscaling hoạt động như thế nào?

Kubernetes triển khai tính năng mở rộng ngang pod (HPA) dưới dạng vòng lặp điều khiển chạy theo chu kỳ được cài đặt thông qua tham số. Nói một cách đơn giản, HPA hoạt động theo một vòng lặp nhất định bao gồm: kiểm tra, cập nhật và kiểm tra lại. Dưới đây là cách mỗi bước trong vòng lặp HPA hoạt động:

Bước 1: HPA liên tục theo dõi máy chủ chỉ số để kiểm tra mức sử dụng tài nguyên.

Bước 2: Dựa trên mức sử dụng tài nguyên đã thu thập, HPA tính toán số lượng bản sao cần thiết.

Bước 3: Sau đó, HPA có thể quyết định mở rộng ứng dụng lên số lượng bản sao mong muốn thông qua dữ liệu đã thu thập được và tiến hành thay đổi.

Vì HPA giám sát liên tục, quy trình này sẽ lặp lại từ Bước 1 tạo thành một vòng lặp điều khiển.

Kết luận

Sở hữu khả năng mở rộng linh hoạt, HPA chính là giải pháp lý tưởng cho các doanh nghiệp muốn tăng cường tính ổn định và hiệu quả trong quản lý khối lượng công việc trên môi trường điện toán đám mây. Thông qua bài viết, Viettel IDC hy vọng đã giúp bạn hiểu rõ hơn về HPA.