Ở Chapter 4G, chúng ta đã hoàn thành quy trình Production Governance:

GitHub
   ↓
GitHub Actions
   ↓
Test
   ↓
Docker Build
   ↓
Amazon ECR
   ↓
Security Gate
   ↓
Artifact Promotion
   ↓
Production Approval

Tuy nhiên, hệ thống hiện tại vẫn chưa sử dụng Kubernetes. Trong Chapter 5B, chúng ta sẽ tạo một Amazon EKS cluster và deploy ứng dụng Google Online Boutique lên đó.

1. Mục tiêu

Sau khi hoàn thành Chapter này, chúng ta sẽ có:

Developer
    ↓
GitHub
    ↓
Amazon EKS
    ↓
Kubernetes Deployments
    ↓
Google Online Boutique

Chúng ta sẽ thực hiện:

• Cài đặt các công cụ cần thiết.
• Tạo Amazon EKS cluster.
• Tạo managed node group.
• Kết nối kubectl với EKS.
• Clone source code Google Online Boutique.
• Deploy các microservice lên EKS.
• Expose frontend ra Internet.
• Kiểm tra trạng thái các Pod.
• Kiểm tra giao tiếp giữa các microservice.
• Xóa tài nguyên để tránh phát sinh chi phí.

Trong Chapter 5B, chúng ta sử dụng Kubernetes manifests trực tiếp. Helm sẽ được giới thiệu ở Chapter tiếp theo.

---

2. Kiến trúc sau khi hoàn thành

                         Internet
                            │
                            ▼
                 AWS LoadBalancer Service
                            │
                            ▼
                    frontend Service
                            │
                            ▼
                      frontend Pod
                            │
        ┌───────────────────┼───────────────────┐
        ▼                   ▼                   ▼
  cartservice       productcatalogservice   checkoutservice
        │                   │                   │
        ▼                   ▼                   ▼
  cartservice Pod    productcatalog Pod     checkoutservice Pod
        │
        ▼
  Các microservice khác

Amazon EKS sẽ quản lý Kubernetes control plane. Các workload của Online Boutique sẽ chạy trên worker nodes thuộc managed node group.

---

3. Chuẩn bị môi trường

3.1. Yêu cầu

Bạn cần có:

• AWS Account.
• AWS CLI đã cấu hình.
• Quyền tạo EKS, EC2, VPC, IAM và CloudFormation.
• Git.
• kubectl.
• eksctl.
• Một máy local hoặc EC2 dùng để chạy lệnh quản trị cluster.

Amazon EKS có thể tạo cluster bằng AWS Console, AWS CLI hoặc eksctl. Trong lab này, chúng ta sử dụng eksctl để giảm số lượng bước cấu hình thủ công.

3.2. Kiểm tra AWS CLI

aws --version

Kiểm tra AWS Account:

aws sts get-caller-identity

Ví dụ kết quả:

{
    "UserId": "AIDAXXXXXXXXXXXXX",
    "Account": "123456789012",
    "Arn": "arn:aws:iam::123456789012:user/dev-user"
}

Cấu hình Region:

aws configure set region ap-northeast-1

Kiểm tra:

aws configure get region

Kết quả:

ap-northeast-1

Trong Chapter này, chúng ta sử dụng Region:

ap-northeast-1

Đây là Region Tokyo.

---

4. Cài đặt kubectl

4.1. Kiểm tra kubectl

kubectl version --client

Nếu đã cài đặt, bạn sẽ thấy thông tin tương tự:

Client Version: v1.xx.x

4.2. Cài đặt kubectl trên Linux

Tải phiên bản stable:

curl -LO "https://dl.k8s.io/release/$(curl -L -s https://dl.k8s.io/release/stable.txt)/bin/linux/amd64/kubectl"

Cấp quyền thực thi:

chmod +x kubectl

Di chuyển binary:

sudo mv kubectl /usr/local/bin/kubectl

Kiểm tra:

kubectl version --client

Nếu bạn sử dụng macOS Apple Silicon, hãy tải binary darwin/arm64 thay vì linux/amd64.

---

5. Cài đặt eksctl

5.1. Tải eksctl trên Linux x86_64

ARCH=amd64
PLATFORM=$(uname -s)_$ARCH

curl -sL "https://github.com/eksctl-io/eksctl/releases/latest/download/eksctl_$PLATFORM.tar.gz" \
  | tar xz -C /tmp

sudo mv /tmp/eksctl /usr/local/bin

Kiểm tra:

eksctl version

Kết quả sẽ tương tự:

0.xxx.x

5.2. Kiểm tra các công cụ

aws --version
kubectl version --client
eksctl version

---

6. Tạo Amazon EKS cluster

6.1. Đặt biến môi trường

export AWS_REGION=ap-northeast-1
export CLUSTER_NAME=online-boutique-eks

Kiểm tra:

echo "$AWS_REGION"
echo "$CLUSTER_NAME"

Kết quả:

ap-northeast-1
online-boutique-eks

6.2. Tạo cluster và managed node group

Chạy:

eksctl create cluster \
  --name "$CLUSTER_NAME" \
  --region "$AWS_REGION" \
  --nodegroup-name online-boutique-ng \
  --node-type t3.medium \
  --nodes 2 \
  --nodes-min 1 \
  --nodes-max 3 \
  --managed

Giải thích các tham số:

--name              Tên EKS cluster
--region            AWS Region
--nodegroup-name    Tên managed node group
--node-type         EC2 instance type
--nodes             Số node ban đầu
--nodes-min         Số node tối thiểu
--nodes-max         Số node tối đa
--managed           Sử dụng EKS managed node group

Quá trình tạo cluster có thể mất nhiều phút.

Kết quả cuối cùng sẽ tương tự:

[✓]  EKS cluster "online-boutique-eks" in "ap-northeast-1" region is ready

t3.medium được sử dụng vì Online Boutique có nhiều microservice. Nếu chỉ muốn kiểm tra nhanh, bạn có thể thử t3.small, nhưng có thể gặp tình trạng thiếu CPU hoặc memory khi chạy toàn bộ ứng dụng.

---

7. Kiểm tra EKS cluster

7.1. Kiểm tra cluster bằng AWS CLI

aws eks describe-cluster \
  --name "$CLUSTER_NAME" \
  --region "$AWS_REGION" \
  --query 'cluster.status' \
  --output text

Kết quả mong đợi:

ACTIVE

7.2. Kiểm tra node

kubectl get nodes

Ví dụ:

NAME                                             STATUS   ROLES    AGE   VERSION
ip-192-168-10-101.ap-northeast-1.compute.internal Ready    <none>   5m    v1.xx.x
ip-192-168-20-102.ap-northeast-1.compute.internal Ready    <none>   5m    v1.xx.x

Tất cả node cần có trạng thái:

Ready

7.3. Kiểm tra system Pods

kubectl get pods -n kube-system

Các Pod hệ thống thường bao gồm:

coredns
kube-proxy
aws-node

Kiểm tra service mặc định:

kubectl get svc

Kết quả:

NAME         TYPE        CLUSTER-IP   EXTERNAL-IP   PORT(S)
kubernetes   ClusterIP   10.xxx.x.x    <none>        443/TCP

---

8. Tạo namespace cho Online Boutique

Tạo namespace:

kubectl create namespace online-boutique

Kiểm tra:

kubectl get namespaces

Kết quả:

NAME              STATUS
default           Active
kube-system       Active
kube-public       Active
kube-node-lease   Active
online-boutique   Active

Đặt namespace mặc định cho context hiện tại:

kubectl config set-context --current \
  --namespace=online-boutique

Kiểm tra context:

kubectl config view --minify --output 'jsonpath={..namespace}'

Kết quả:

online-boutique

---

9. Clone Google Online Boutique

Clone repository:

git clone https://github.com/GoogleCloudPlatform/microservices-demo.git

Di chuyển vào thư mục:

cd microservices-demo

Kiểm tra source code:

ls

Bạn sẽ thấy các thư mục và file tương tự:

README.md
src
release
helm-chart
protos
terraform

Kiểm tra Kubernetes manifest:

ls -l release/

Manifest chính của ứng dụng:

release/kubernetes-manifests.yaml

File này chứa các Kubernetes resources để deploy Online Boutique.

---

10. Kiểm tra manifest trước khi deploy

Kiểm tra các resource trong manifest:

grep '^kind:' release/kubernetes-manifests.yaml

Bạn sẽ thấy các loại resource như:

kind: Deployment
kind: Service

Kiểm tra image được sử dụng:

grep 'image:' release/kubernetes-manifests.yaml

Online Boutique sử dụng các image đã được build sẵn cho các microservice.

Ở bước này, chúng ta deploy bản Online Boutique sample để kiểm tra EKS và Kubernetes. Việc thay thế toàn bộ image bằng image đã được governance trong ECR sẽ được triển khai ở phần GitOps/ECR integration sau.

---

11. Deploy Online Boutique lên EKS

11.1. Apply manifest

Nếu bạn đang ở namespace online-boutique, chạy:

kubectl apply -f release/kubernetes-manifests.yaml

Nếu muốn chỉ rõ namespace:

kubectl apply \
  -n online-boutique \
  -f release/kubernetes-manifests.yaml

Kết quả tương tự:

deployment.apps/emailservice created
service/emailservice created
deployment.apps/checkoutservice created
service/checkoutservice created
deployment.apps/paymentservice created
service/paymentservice created
deployment.apps/productcatalogservice created
service/productcatalogservice created
deployment.apps/cartservice created
service/cartservice created
deployment.apps/frontend created
service/frontend created

---

12. Kiểm tra các Deployment

kubectl get deployments

Ví dụ:

NAME                    READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
adservice               1/1     1            1           2m
cartservice             1/1     1            1           2m
checkoutservice         1/1     1            1           2m
currencyservice         1/1     1            1           2m
emailservice            1/1     1            1           2m
frontend                1/1     1            1           2m
paymentservice          1/1     1            1           2m
productcatalogservice   1/1     1            1           2m
recommendationservice   1/1     1            1           2m
shippingservice         1/1     1            1           2m

Trạng thái mong đợi:

READY = AVAILABLE

---

13. Kiểm tra các Pod

kubectl get pods

Ví dụ:

NAME                                      READY   STATUS    RESTARTS   AGE
adservice-xxxxxxxxxx-xxxxx                1/1     Running   0          3m
cartservice-xxxxxxxxxx-xxxxx              1/1     Running   0          3m
checkoutservice-xxxxxxxxxx-xxxxx          1/1     Running   0          3m
currencyservice-xxxxxxxxxx-xxxxx          1/1     Running   0          3m
emailservice-xxxxxxxxxx-xxxxx             1/1     Running   0          3m
frontend-xxxxxxxxxx-xxxxx                 1/1     Running   0          3m
paymentservice-xxxxxxxxxx-xxxxx           1/1     Running   0          3m
productcatalogservice-xxxxxxxxxx-xxxxx    1/1     Running   0          3m
recommendationservice-xxxxxxxxxx-xxxxx    1/1     Running   0          3m
shippingservice-xxxxxxxxxx-xxxxx          1/1     Running   0          3m

Theo dõi realtime:

kubectl get pods -w

Dừng theo dõi bằng:

Ctrl + C

Nếu Pod không ở trạng thái Running, kiểm tra:

kubectl describe pod <POD_NAME>

Ví dụ:

kubectl describe pod frontend-xxxxxxxxxx-xxxxx

Xem logs:

kubectl logs deployment/frontend

---

14. Kiểm tra các Service

kubectl get services

Ví dụ:

NAME                    TYPE           CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)
adservice               ClusterIP      10.xxx.x.x      <none>        9555/TCP
cartservice             ClusterIP      10.xxx.x.x      <none>        7070/TCP
checkoutservice         ClusterIP      10.xxx.x.x      <none>        5050/TCP
currencyservice         ClusterIP      10.xxx.x.x      <none>        7000/TCP
emailservice            ClusterIP      10.xxx.x.x      <none>        8080/TCP
frontend                LoadBalancer   10.xxx.x.x      <pending>     80:xxxxx/TCP
paymentservice          ClusterIP      10.xxx.x.x      <none>        50051/TCP
productcatalogservice   ClusterIP      10.xxx.x.x      <none>        3550/TCP
recommendationservice   ClusterIP      10.xxx.x.x      <none>        8080/TCP
shippingservice         ClusterIP      10.xxx.x.x      <none>        50051/TCP

Điểm cần chú ý:

frontend                LoadBalancer
Các service còn lại    ClusterIP

Điều này có nghĩa:

• frontend có thể được truy cập từ bên ngoài cluster.
• Các microservice khác chỉ được truy cập nội bộ trong Kubernetes cluster.

---

15. Lấy địa chỉ truy cập Online Boutique

Chạy:

kubectl get service frontend

Ban đầu, EXTERNAL-IP có thể hiển thị:

<pending>

AWS cần một khoảng thời gian để tạo Load Balancer.

Theo dõi liên tục:

kubectl get service frontend -w

Khi hoàn tất, kết quả sẽ tương tự:

NAME       TYPE           CLUSTER-IP     EXTERNAL-IP
frontend   LoadBalancer   10.xxx.x.x      xxx.ap-northeast-1.elb.amazonaws.com

Lấy riêng địa chỉ Load Balancer:

kubectl get service frontend \
  -o jsonpath='{.status.loadBalancer.ingress[0].hostname}'

Lưu kết quả vào biến:

export FRONTEND_URL=$(kubectl get service frontend \
  -o jsonpath='{.status.loadBalancer.ingress[0].hostname}')

Kiểm tra:

echo "$FRONTEND_URL"

Mở trên trình duyệt:

http://<EXTERNAL-HOSTNAME>

Hoặc kiểm tra bằng curl:

curl -I "http://$FRONTEND_URL"

Kết quả mong đợi:

HTTP/1.1 200 OK

---

16. Kiểm tra giao tiếp giữa các microservice

Kubernetes cung cấp DNS nội bộ cho các Service.

Ví dụ, frontend có thể gọi:

cartservice:7070
productcatalogservice:3550
checkoutservice:5050

Kiểm tra DNS Service:

kubectl get svc cartservice
kubectl get svc productcatalogservice
kubectl get svc checkoutservice

Kiểm tra endpoint:

kubectl get endpoints

Hoặc:

kubectl get endpointslice

Kiểm tra thông tin của frontend:

kubectl describe deployment frontend

Kiểm tra logs frontend:

kubectl logs deployment/frontend --tail=100

Nếu frontend có thể hiển thị danh sách sản phẩm, giỏ hàng và checkout, điều đó cho thấy các service nội bộ đang giao tiếp thành công.

---

17. Kiểm tra resource usage

Kiểm tra CPU và memory của node:

kubectl top nodes

Kiểm tra resource usage của Pod:

kubectl top pods

Nếu nhận được lỗi:

error: Metrics API not available

thì cluster chưa có Metrics Server. Metrics Server sẽ được triển khai ở phần nâng cao sau.

---

18. Test scale một microservice

Ví dụ scale frontend lên 2 replicas:

kubectl scale deployment frontend --replicas=2

Kiểm tra:

kubectl get deployment frontend

Kết quả:

NAME       READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE
frontend   2/2     2            2

Kiểm tra Pod:

kubectl get pods -l app=frontend

Scale lại về 1 replica:

kubectl scale deployment frontend --replicas=1

Đây chỉ là thao tác scale thủ công. Ở các phần sau, chúng ta sẽ quản lý replica count bằng Helm hoặc GitOps thay vì thay đổi trực tiếp bằng kubectl.

---

19. Kiểm tra rollout

Xem lịch sử rollout:

kubectl rollout history deployment/frontend

Kiểm tra trạng thái rollout:

kubectl rollout status deployment/frontend

Xem cấu hình Deployment:

kubectl get deployment frontend -o yaml

Kiểm tra image đang chạy:

kubectl get deployment frontend \
  -o jsonpath='{.spec.template.spec.containers[*].image}'

---

20. Thử cập nhật Deployment

Ví dụ thay đổi số replicas:

kubectl edit deployment frontend

Tìm:

spec:
  replicas: 1

Đổi thành:

spec:
  replicas: 2

Lưu file và kiểm tra:

kubectl rollout status deployment/frontend

Kiểm tra:

kubectl get pods

Thay đổi trực tiếp bằng kubectl edit chỉ nhằm mục đích học Kubernetes. Khi chuyển sang GitOps, mọi thay đổi sẽ được thực hiện trong Git repository.

---

21. Kiểm tra toàn bộ hệ thống

Chạy lần lượt:

kubectl get nodes

kubectl get deployments

kubectl get pods

kubectl get services

kubectl get events --sort-by=.metadata.creationTimestamp

Một hệ thống hoạt động bình thường cần có:

Nodes       → Ready
Deployments → Available
Pods        → Running
Services    → Được tạo thành công
frontend    → Có External Load Balancer

---

22. Xóa Online Boutique

Nếu chỉ muốn xóa ứng dụng nhưng giữ lại EKS cluster:

kubectl delete \
  -f release/kubernetes-manifests.yaml \
  -n online-boutique

Xóa namespace:

kubectl delete namespace online-boutique

Kiểm tra:

kubectl get all -n online-boutique

---

23. Xóa EKS cluster để tránh chi phí

Nếu đã hoàn thành lab và không cần giữ cluster:

eksctl delete cluster \
  --name "$CLUSTER_NAME" \
  --region "$AWS_REGION"

Theo dõi quá trình xóa:

eksctl get cluster \
  --region "$AWS_REGION"

Khi cluster không còn trong danh sách, quá trình xóa đã hoàn tất.

Kiểm tra thêm trong AWS Console:

• EKS
• EC2
• Load Balancers
• Auto Scaling Groups
• CloudFormation
• VPC
• NAT Gateway
• Elastic IP

Đặc biệt cần kiểm tra NAT Gateway, vì NAT Gateway có thể phát sinh chi phí ngay cả khi không có workload đang chạy.

---

24. Kết quả đạt được

Sau Chapter 5B, chúng ta đã chuyển Online Boutique từ mô hình container đơn lẻ sang Kubernetes:

Trước Chapter 5B:

EC2
 └── Docker Compose
      └── Online Boutique

Sau Chapter 5B:

Amazon EKS
 ├── Deployment
 ├── Pod
 ├── Service
 └── LoadBalancer
       └── Online Boutique

Chúng ta đã học được:

• Tạo Amazon EKS cluster.
• Sử dụng managed node group.
• Kết nối kubectl với EKS.
• Tạo Kubernetes namespace.
• Deploy nhiều microservice.
• Kiểm tra Pod và Deployment.
• Sử dụng Kubernetes Service.
• Expose frontend qua AWS Load Balancer.
• Scale Deployment.
• Kiểm tra rollout.
• Xóa tài nguyên Kubernetes và EKS.

Tuy nhiên, quy trình hiện tại vẫn còn một số hạn chế:

Developer
    ↓
kubectl apply
    ↓
EKS

Các vấn đề còn tồn tại:

• Manifest chưa được đóng gói bằng Helm.
• Deployment vẫn thực hiện thủ công.
• Chưa có GitOps.
• Chưa có Argo CD.
• Chưa có cơ chế tự động đồng bộ từ Git.
• Chưa quản lý nhiều environment.
• Chưa kết nối hoàn chỉnh image promotion từ ECR đến EKS.

Ở phần tiếp theo, chúng ta sẽ giải quyết vấn đề quản lý nhiều YAML file bằng Helm Chart.

Kubernetes YAML
      ↓
Helm Chart
      ↓
helm install / helm upgrade
      ↓
Amazon EKS