Giải cứu ngân sách: Di chuyển Azure Functions sang Kubernetes miễn phí với GCP!
Lê Lân0
Dự Án Di Cư Azure Functions và Container Apps Sang Kubernetes: Hiệu Quả, Tiết Kiệm Và Hiện Đại Hóa
Mở Đầu
Trong bối cảnh công nghệ chuyển đổi nhanh chóng và nhu cầu tối ưu hóa chi phí ngày càng cao, việc di chuyển hệ thống từ nền tảng này sang nền tảng khác một cách mượt mà mà không phải thay đổi mã nguồn trở thành bài toán khó đối với nhiều doanh nghiệp. Trong dự án gần đây, tôi đã thực hiện thành công việc chuyển mọi Azure Functions và Container Apps sang Kubernetes, tận dụng toàn bộ các tài nguyên miễn phí từ GCP thông qua tín dụng cloud, đồng thời giữ nguyên cấu trúc code gốc và nâng cao hiệu quả vận hành.
Bài viết này sẽ phân tích chi tiết thách thức, giải pháp, quy trình và kết quả đạt được trong dự án này. Bạn cũng sẽ được tìm hiểu về kiến trúc GitOps với ArgoCD và Blueprints, cùng cách kết hợp KEDA để giữ được khả năng mở rộng tự động theo kiểu serverless — một xu hướng hiện đại trong công nghệ đám mây.
🎯 Thách Thức
Khách hàng sử dụng Azure Functions Premium và Azure Container Apps với chi phí dao động khoảng £6.000 mỗi tháng. Tuy nhiên, tín dụng Azure của họ đang gần hết, gây áp lực về mặt kinh phí.
Stack ứng dụng của họ dựa trên sự kiện Storage Blob kích hoạt xử lý file. Mục tiêu chính được đặt ra:
- Giảm đáng kể chi phí vận hành
- Không sửa đổi code Azure Functions đang có
- Xây dựng kiến trúc đa đám mây, cloud-agnostic
- Sử dụng tối đa tài nguyên miễn phí và tín dụng GCP
- Duy trì trải nghiệm serverless với khả năng tự động mở rộng
Điểm mấu chốt: Giữ nguyên code nhưng nâng cao hiệu quả và giảm chi phí đến mức tối đa bằng cách chuyển đổi nền tảng hạ tầng.
🛠️ Giải Pháp Triển Khai
1. Di chuyển sang Kubernetes với KEDA
Lựa chọn chính là sử dụng Kubernetes để chạy container của Azure Functions và Container Apps. Đặc biệt, sử dụng KEDA (Kubernetes Event-driven Autoscaling) làm bộ điều khiển mở rộng dựa trên sự kiện. KEDA được Microsoft dùng chính để auto scale Azure Functions nên rất phù hợp để đảm bảo tính serverless trong kiến trúc mới.
2. Áp dụng Terraform và GitOps với ArgoCD
Toàn bộ hạ tầng cloud (cluster Kubernetes, mạng VPC, NAT Gateway, Helm chart, ArgoCD, External Secrets...) được provision tự động bằng Terraform. Đặc biệt, quản lý cấu hình triển khai ứng dụng theo mô hình GitOps qua ArgoCD dạng App of Apps, giúp dễ dàng kiểm soát, tái tạo môi trường và audit.
3. Container hóa Azure Functions
Để giữ nguyên code gốc, chỉ cần tạo Dockerfile bản dựng chức năng mà không sửa đổi một dòng code .NET nào. Ví dụ Dockerfile:
4. Giữ Storage Blob trên Azure
Do các lý do tích hợp hệ thống cũ, Storage Blob vẫn duy trì trên Azure nhưng chi phí chỉ dưới £10/tháng vì chỉ phục vụ lưu trữ đơn thuần, còn phần compute thì chuyển hoàn toàn sang GKE.
Lợi ích chính: Không phải thay đổi mã, sử dụng các tài nguyên miễn phí, đồng thời giảm chi phí cực kỳ hiệu quả.
✅ Quy Trình Dự Án
Container hóa và triển khai ban đầu trên Azure AKS
- Tạo cluster AKS thử nghiệm
- Cài đặt ArgoCD theo mô hình App of Apps
- Tích hợp KEDA với Azure Storage Queue
- Sử dụng blueprint GitOps để quản lý manifest
Di chuyển hoàn toàn sang GCP GKE và vận hành không chi phí
- Mô phỏng và nhân bản toàn bộ hạ tầng trên GKE
- Tận dụng tín dụng GCP để tiết kiệm chi phí
- KEDA kích hoạt trực tiếp từ Azure Blob Storage bằng ScaledObject cấu hình blobTrigger
Kiểm soát và tự động mở rộng
- KEDA kết hợp với GKE Cluster Autoscaler đảm bảo auto scale linh hoạt
- ArgoCD và GitOps giúp triển khai nhất quán, versioning dễ dàng
Hình minh họa tổng quan kiến trúc
💡 GitOps Blueprints Là Gì?
Khái niệm
GitOps Blueprints là các mẫu cấu hình, tài nguyên tái sử dụng được, version hóa trong Git, giúp thao tác triển khai ứng dụng và hạ tầng trên Kubernetes trở nên dễ dàng, có kiểm soát và nhất quán qua các môi trường (dev, staging, production).
Tại sao dùng Blueprints?
- Tiết kiệm thời gian tái dùng cấu trúc
- Dễ dàng mở rộng hoặc thay đổi môi trường
- Tăng tính reproducibility và audit
- Phù hợp với môi trường đa cloud (Azure, GCP, AWS)
Công cụ hỗ trợ
- ArgoCD (App of Apps, ApplicationSet)
- Terraform cho cấp độ hạ tầng
- Helm Chart, Kustomize cho khai báo manifest linh hoạt
📁 Cấu Trúc Repository GitOps Blueprints
Thư mục | Mục đích |
|---|---|
terraform/hub | Terraform code cho môi trường HUB |
terraform/workloads | Terraform môi trường workloads (TF Workspaces) |
gitops/applicationsets | ArgoCD ApplicationSets hạ tầng infrastructure |
gitops/helm-chart | Helm chart generic template |
gitops/kustomize/infrastructure | Overlay cấu hình cụ thể từng môi trường |
Hình ví dụ ứng dụng App of Apps trong ArgoCD:
🔄 ScaledObject Với KEDA
ScaledObject là custom resource định nghĩa cách mở rộng dựa trên trigger sự kiện. Ví dụ để KEDA lắng nghe Azure Blob Storage trigger:
💰 Kết Quả Cuối Cùng
Tiêu chí | Trước | Sau (GKE + KEDA) |
|---|---|---|
Chi phí vận hành | £6.000/tháng | $0 (dùng tín dụng GCP) |
Sửa đổi code | Có | Không cần |
Khả năng mở rộng | Azure Premium Plans | KEDA + GKE AutoScaler |
Quản lý hạ tầng | Thủ công, Portal | 100% Infrastructure as Code với Terraform và GitOps |
Phụ thuộc dịch vụ đám mây | Toàn bộ Azure | Cloud-agnostic |
Ước tính chi phí sau tín dụng | £6.000 | ~ $2.000/tháng (hết tín dụng) |
Lưu ý quan trọng: Kubernetes hoàn toàn có thể triển khai tiết kiệm chi phí nếu áp dụng đúng cách và sử dụng tài nguyên miễn phí hiệu quả.
🧠 Những Bài Học Rút Ra
- KEDA là thành phần mở rộng đáng tin cậy và đã trưởng thành, phù hợp sản xuất.
- Kết hợp GitOps với Terraform giúp kiến trúc cloud-native có thể di chuyển đa đám mây thật sự.
- Chuyển đổi workloads cũ sang Kubernetes mà không cần viết lại code là hoàn toàn khả thi.
- Blueprints và ArgoCD giúp tăng tính quản trị và khả năng tái tạo môi trường quy mô lớn.
- Crossplane nếu được tích hợp có thể làm cho quy trình provision trở nên nhanh và hoàn toàn GitOps-driven.
Nếu bạn đang quan tâm hoặc có nhu cầu di cư workloads sang Kubernetes, đừng ngần ngại kết nối với tôi qua LinkedIn để trao đổi thêm. 👋
Tham Khảo
June 1, 2024
Loading...