Tuanxt

Kubernetes K8s và K3s

Thứ Bảy, 22/06/2024 · 14 phút đọc

Kubernetes (K8s) là công cụ điều phối container hàng đầu để vận hành các ứng dụng container hóa trong môi trường sản xuất. Nó tự động hóa các tác vụ quản lý container quan trọng, bao gồm triển khai, mở rộng và khả năng chịu lỗi.

Không có một phiên bản Kubernetes duy nhất nào, giống như Linux có nhiều phiên bản khác nhau như Ubuntu và Fedora, bạn có thể chọn từ nhiều phiên bản phân phối Kubernetes khác nhau, tùy thuộc vào yêu cầu của mình.

Trong hướng dẫn này, chúng ta sẽ khám phá sự khác biệt giữa K8s và K3s: một phiên bản phân phối Kubernetes nhẹ phổ biến.

Kubernetes là gì?

Kubernetes là một hệ thống mã nguồn mở để triển khai và vận hành các container. Các cụm Kubernetes bao gồm một plane điều khiển trung tâm và nhiều node làm việc. Plane điều khiển chịu trách nhiệm quản lý các container và lập lịch cho các instance mới vào các node có sẵn.

Tất cả các cụm Kubernetes đều chạy một tập hợp các thành phần cốt lõi để thực hiện những chức năng này, bao gồm server API của Kubernetes, trình quản lý controller và scheduler, cùng với cơ sở dữ liệu lưu trữ dữ liệu cụm và runtime container thực sự chạy các container trên các node. Những thành phần này có thể được đóng gói theo các cách khác nhau hoặc thậm chí thay thế bằng các tùy chọn thay thế, tùy thuộc vào trường hợp sử dụng mà phiên bản phân phối cụ thể nhắm đến.

Một phiên bản vanilla được duy trì như một phần của dự án Kubernetes, nhưng việc thiết lập và duy trì nó có thể phức tạp. Các nhà cung cấp bên thứ ba cung cấp phiên bản phân phối của riêng họ với tất cả các tính năng cơ bản của Kubernetes nhưng dễ sử dụng hơn, tối ưu hóa cho các môi trường cụ thể hoặc được mở rộng với các tính năng bổ sung tích hợp sẵn.

K3s là gì?

K3s là một dự án sandbox của CNCF (Cloud Native Computing Foundation) hiện được duy trì và hỗ trợ chủ yếu bởi SUSE. Nó được coi là đã sẵn sàng cho sản xuất và đã có danh tiếng vững chắc như một phiên bản Kubernetes nhẹ cấp sản xuất.

Tên gọi K3s xuất phát từ mục tiêu ban đầu của nó là cung cấp một cài đặt Kubernetes đầy đủ với phân nửa bộ nhớ thông thường; giống như Kubernetes là một từ 10 ký tự được viết tắt thành K8s, K3s tượng trưng cho mục tiêu “nhỏ hơn phân nửa”.

K3s là một phiên bản phân phối được chứng nhận, nghĩa là nó đã được xác nhận là hoàn toàn tương thích với tất cả các tính năng tiêu chuẩn của Kubernetes. Bạn có thể viết các tệp manifest Kubernetes thông thường và triển khai chúng vào cụm của mình bằng các công cụ tiêu chuẩn như Kubectl và Helm. Tuy nhiên, có một số khác biệt giữa K3s và Kubernetes gốc cũng như các phiên bản phân phối khác.

Không giống như cài đặt Kubernetes tiêu chuẩn, K3s được đóng gói dưới dạng một binary duy nhất có sẵn cho các kiến trúc tính toán x86, ARM và S390X và có kích thước nhỏ hơn 70MB để tải xuống. Bạn có thể khởi động một cụm mới chỉ bằng cách chạy binary trên máy bạn đang sử dụng — không cần các phụ thuộc bổ sung. Điều này làm cho K3s phù hợp với các kịch bản IoT và điện toán biên hạn chế tài nguyên, bên cạnh việc sử dụng cho nhà phát triển trên các máy trạm cục bộ.

Mặc dù kích thước nhỏ gọn, K3s cung cấp trải nghiệm Kubernetes đầy đủ với mọi tính năng. Nó bao gồm container runtime containerd, Flannel cho mạng container và hỗ trợ cho việc cung cấp Persistent Volume được hỗ trợ cục bộ.

K3s cũng đi kèm với Traefik Ingress controller, cho phép bạn sử dụng tài nguyên Ingress của Kubernetes mà không cần thiết lập thêm, cùng với Helm controller cho phép quản lý Helm chart theo kiểu khai báo mà không cần sử dụng Helm CLI.

Sự khác biệt giữa K3s và K8s?

Tóm lại, K8s là viết tắt của Kubernetes, một hệ thống mã nguồn mở để vận hành các ứng dụng container hóa trong môi trường phân tán. K3s là một phiên bản phân phối Kubernetes đã được chứng nhận, đóng gói các thành phần gốc thành một binary tự chứa, cùng với các tùy chỉnh tối ưu hóa cho các trường hợp sử dụng IoT, edge và phát triển cục bộ.

Những thay đổi này có nghĩa là cụm K3s không hoàn toàn giống với các cụm chạy Kubernetes nguyên bản. Mặc dù K3s có thể làm tất cả những gì Kubernetes tiêu chuẩn có thể, nhưng nó đã được tối giản để giảm bớt các phụ thuộc bên ngoài và giữ cho kích thước binary nhỏ.

Ví dụ, trong khi Kubernetes mặc định sử dụng etcd để lưu trữ trạng thái cụm, K3s dựa vào cơ sở dữ liệu SQLite đơn giản hơn. Tuy nhiên, những khác biệt này ít có khả năng ảnh hưởng đến việc sử dụng các tính năng K8s của bạn qua K3s.

1. Thiết kế

K8s là một nền tảng điều phối container đầy đủ tính năng được thiết kế cho các môi trường doanh nghiệp, thường yêu cầu tài nguyên đáng kể để vận hành hiệu quả, trong khi K3s là phiên bản tối giản của Kubernetes được thiết kế để hoạt động trong các môi trường hạn chế tài nguyên như thiết bị biên, IoT và các cụm nhỏ.

2. Yêu cầu tài nguyên

K3s được tối ưu hóa cho các môi trường có tài nguyên hạn chế; nó yêu cầu ít bộ nhớ và sức mạnh CPU hơn. Do sự phức tạp và tập hợp tính năng, K8s thường yêu cầu tài nguyên đáng kể, bao gồm bộ nhớ, CPU và lưu trữ.

3. Các thành phần

K8s có nhiều phụ thuộc bên ngoài, chẳng hạn như etcd để lưu trữ dữ liệu và các thành phần như kube-apiserver, kube-controller-manager và kube-scheduler, tất cả đều chạy dưới dạng các dịch vụ riêng biệt.

K3s loại bỏ nhiều thành phần không cần thiết và sử dụng một binary duy nhất, giúp triển khai dễ dàng và nhanh chóng hơn. Nó loại bỏ các phụ thuộc bổ sung từ nhà cung cấp đám mây và thay thế etcd (khoá-giá trị phân tán được sử dụng bởi K8s) bằng cơ sở dữ liệu SQLite nhúng theo mặc định, mặc dù nó có thể được cấu hình để sử dụng etcd nếu cần.

4. Cài đặt và bảo trì

Cách tiếp cận một binary duy nhất của K3s giúp đơn giản hóa việc nâng cấp, làm cho nó trở thành một lựa chọn hấp dẫn cho những ai muốn bảo trì tối thiểu. Ngược lại, K8s được biết đến với quy trình cài đặt phức tạp hơn, yêu cầu nhiều bước và cấu hình, có thể gây khó khăn cho người mới bắt đầu.

Các dịch vụ Kubernetes được quản lý có thể đơn giản hóa việc cài đặt K8s, nhưng nếu không có chúng, việc thiết lập yêu cầu hiểu biết sâu hơn về các thành phần của nó.

5. Các trường hợp sử dụng

K8s chủ yếu dành cho các ứng dụng quy mô lớn, cấp doanh nghiệp trong môi trường sản xuất, nơi khả năng mở rộng cao, tính mạnh mẽ và các tính năng nâng cao khác rất quan trọng. K3s là lựa chọn lý tưởng cho điện toán biên, phát triển và các triển khai nhỏ. Nó thường được sử dụng trong các kịch bản như chạy Kubernetes trên thiết bị IoT, tại biên mạng, hoặc trong môi trường phát triển cục bộ.

Trong các môi trường phát triển và thử nghiệm cục bộ, K3s cũng hữu ích để mô phỏng Kubernetes với ít tài nguyên hơn, cho phép các nhà phát triển kiểm tra tính năng của Kubernetes mà không cần thiết lập K8s đầy đủ.

6. Bảo mật

K8s được thiết kế với yêu cầu bảo mật đa người dùng và cấp doanh nghiệp. Nó bao gồm một loạt các tính năng bảo mật như kiểm soát truy cập dựa trên vai trò (RBAC), Chính sách mạng và các tùy chọn mở rộng để quản lý secrets và mã hóa.

Mặc dù K3s hỗ trợ RBAC và Chính sách mạng, nó bỏ qua một số tính năng bảo mật mặc định để giảm thiểu việc sử dụng tài nguyên. Mặc dù nó hỗ trợ helm chart và các công cụ bảo mật gốc Kubernetes khác nếu cần thiết, nó thường được tối ưu hóa cho các môi trường đơn người dùng hoặc triển khai biên, nơi bề mặt tấn công có thể nhỏ hơn.

Bảng so sánh K3s và K8s

K3s có tốt hơn K8s không?

K3s tốt hơn K8s cho các môi trường nhẹ, hạn chế tài nguyên như điện toán biên, IoT hoặc phát triển cục bộ vì nó yêu cầu ít bộ nhớ, CPU và phức tạp cài đặt hơn. Tuy nhiên, K8s phù hợp hơn cho các môi trường cấp doanh nghiệp, đa người dùng cần khả năng mở rộng cao và các tính năng nâng cao.

Lựa chọn phụ thuộc vào nhu cầu triển khai và sự sẵn có của tài nguyên: K3s đơn giản và hiệu quả hơn cho các thiết lập nhỏ, trong khi K8s mạnh mẽ và linh hoạt cho các ứng dụng cấp sản xuất lớn.

Thẻ:k8s

- Ảnh đại diện bài viết -