首页 容器计算服务 操作指南 网络 Kubernetes集群网络规划

Kubernetes集群网络规划

更新时间: 2024-01-31 11:13:45

在创建ACS集群时,您需要指定专有网络VPC、虚拟交换机、Pod网络CIDR(地址段)和Service CIDR(地址段)。建议您提前规划ECS地址、Kubernetes Pod地址和Service地址。本文将介绍阿里云专有网络VPC环境下ACS集群里各种地址的作用,以及如何规划地址段。

专有网络VPC网段和Kubernetes网段关系

专有网络VPC(下文简称为VPC或专有网络)的网段规划包含VPC自身网段和虚拟交换机网段,Kubernetes网段规划包含Pod地址段和Service地址段。

terway

配置ACS模式网络时,需要设置的参数及参数网段配置的注意事项如下:

  • 专有网络

    您在创建VPC时需要选择网段,只能从10.0.0.0/8、172.16.0.0/12、192.168.0.0/16三者中选择一个。

  • 虚拟交换机

    ECS使用的交换机,用于节点间的网络通信。在VPC里创建交换机时,指定的网段必须是当前VPC网段的子集(可以和VPC网段一样,但不能超过)。配置网段时,请注意:

    • 虚拟交换机是VPC交换机。

    • 交换机下ECS所分配到的地址,就是从这个交换机网段内获取的。

    • 一个VPC下,可以创建多个交换机,但交换机的网段不能重叠。

    • 虚拟交换机和Pod虚拟交换机需要在同一个可用区下。

  • Pod虚拟交换机

    Pod地址从该交换机分配,用于Pod网络通信。Pod是Kubernetes内的概念,每个Pod具有一个IP地址。在VPC创建交换机时指定的网段必须是当前VPC网段的子集。配置网段时,请注意:

    • Pod虚拟交换机是VPC交换机。

    • ACS网络模式下,Pod分配的Pod IP就是从这个交换机网段内获取的。

    • 该地址段不能和Service CIDR网段重叠。

    • 虚拟交换机和Pod虚拟交换机需要在同一个可用区下。

  • Service CIDR

    Service地址段。Service是Kubernetes内的概念,对应的是Service类型为ClusterIP时Service使用的地址,每个Service有自己的地址。配置网段时,请注意:

    • Service地址只在Kubernetes集群内使用,不能在集群外使用。

    • Service地址段不能和虚拟交换机地址段重叠。

    • Service地址段不能和Pod虚拟交换机地址段重叠。

网络规划

在阿里云环境下使用ACS支持的Kubernetes集群,首先需要根据业务场景、集群规模进行网络规划。您可以按照下表规格进行规划(未包含场景,请根据实际需要自行调整)。

VPC网络规划

集群节点规模

目的

VPC规划

可用区

小于100个节点

一般性业务

单VPC

1个

任意

需要多可用区

单VPC

2个及以上

任意

对可靠性有较高要求、需要多地域

多VPC

2个及以上

容器网络规划

本文针对ACS网络场景,规划容器网络的多可用区配置示例如下:

专有网络网段

虚拟交换机网段

Pod虚拟交换机网段

Service CIDR网段

最大可分配Pod地址数

192.168.0.0/16

可用区I 192.168.0.0/19

192.168.32.0/19

172.21.0.0/20

8192

可用区J 192.168.64.0/19

192.168.96.0/19

8192

如何选择地址段?

  • 单VPC+单Kubernetes集群

    这是最简单的情形。VPC地址在创建VPC的时候就已经确定,创建Kubernetes集群时,选择的Pod及Service地址网段和当前VPC不一样的地址段即可。

  • 单VPC+多Kubernetes集群

    一个VPC下创建多个Kubernetes集群。

    • VPC地址在创建VPC时已经确定。创建Kubernetes集群时,每个集群内的VPC地址段、Service地址段和Pod地址段彼此之间不能重叠。

    • 所有Kubernetes集群之间的Pod地址段不能重叠,但Service地址段可以重叠。

    说明

    这种情况下,Kubernetes集群之间可以互通,一个集群的Pod可以直接访问另外一个集群的Pod和ECS,但不能访问另外一个集群的Service。

  • VPC互联

    两个VPC网络互联的情况下,可以通过路由表配置哪些报文要发送到对端VPC里。如下表所示,VPC 1使用地址段192.168.0.0/16,VPC 2使用地址段172.16.0.0/12,您可以通过路由表,指定在VPC 1里把目的地址为172.16.0.0/12的报文都发送到VPC 2。

    路由表

    表 3. VPC互联场景

    类别

    地址段

    目的端

    转发到

    VPC 1

    192.168.0.0/16

    172.16.0.0/12

    VPC 2

    VPC 2

    172.16.0.0/12

    192.168.0.0/16

    VPC 1

    在这种情况下,VPC 1和VPC 2里创建的Kubernetes集群有以下限制:

    • 不能和VPC 1的地址段重叠

    • 不能和VPC 2的地址段重叠

    • 不能和其他集群的地址段重叠

    • 不能和Pod的地址段重叠

    • 不能和Service的地址段重叠

    此例子中,Kubernetes集群Pod地址段可以选择10.0.0.0/8下的某个子段。

    说明

    您需特别关注转发到VPC 2的地址段,可以把这部分地址理解成已经占用的地址,Kubernetes集群不能和已经占用的地址重叠。

    如果VPC 2要访问VPC 1的Kubernetes Pod,则需要在VPC 2里配置到VPC 1 Kubernetes集群Pod地址的路由。

  • VPC网络到IDC

    和VPC互联场景类似,同样存在VPC里部分地址段路由到IDC,Kubernetes集群的Pod地址就不能和这部分地址重叠。IDC里如果需要访问Kubernetes里的Pod地址,同样需要在IDC端配置到专线VBR的路由表。