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使用Terway網絡插件

Terway是阿里云開源的基于專有網絡VPC的容器網絡接口CNI(Container Network Interface)插件,支持基于Kubernetes標準的網絡策略來定義容器間的訪問策略。

閱讀前提示

為了讓您能更好地了解Terway的工作模式,建議您在使用Terway網絡插件前閱讀本文檔。

閱讀本文前,推薦您參見網絡概述Terway與Flannel的對比文檔了解容器網絡插件的基本概念并完成容器網絡插件選型。

創建集群前需要對集群中的網段進行規劃,具體操作請參見Kubernetes集群網絡規劃

費用說明

使用Terway插件并不收費,但在每個節點上都會部署Terway所使用的Pod,這些Pod會占用少量節點資源。關于ACK的云產品資源計費信息,請參見云產品資源計費

節點Pod限額計算方法

使用Terway網絡插件時,單節點支持的最大數量基于節點使用的ECS規格支持的ENI數量。Terway對單節點的Pod限額有最低限制,單節點支持的Pod限額需要滿足限制才能正常加入集群。詳細信息請參見下表:

Terway模式

單節點Pod限額

示例值

單節點支持固定IP、獨立虛擬交換機、獨立安全組功能的Pod數量

共享ENI模式

ECS規格支持的ENI數量-1)×單個ENI支持的私有IP數。

(EniQuantity-1)×EniPrivateIpAddressQuantity

說明

單節點的Pod限額必須>11才能加入集群。

以通用型實例規格族g7的ecs.g7.4xlarge規格為例。該規格實例支持8個ENI,單個ENI支持30個私有IP。單節點Pod限額為(8-1)×30=210個Pod。

重要

使用節點ENI的Pod限額是由節點規格決定的固定值。修改maxPods只影響使用hostNetwork的Pod限額。

0

共享ENI模式+Trunk ENI

單節點Trunk Pod限額:

ECS規格支持的總網卡數-ECS規格支持的彈性網卡數。

EniTotalQuantity-EniQuantity

獨占ENI模式

ECS規格支持的ENI數量-1。

EniQuantity-1

說明

單節點的Pod限額必須>6才能加入集群。

以通用型實例規格族g7的ecs.g7.4xlarge規格為例。該規格實例支持8個ENI。單節點Pod限額為(8-1)=7個Pod。

ECS規格支持的ENI數量-1。

EniQuantity-1

重要

在Terway v1.11.0及之后的版本中,Terway支持為節點池選擇獨占ENI模式或共享ENI模式,在單個集群中可同時存在兩種節點池,更多信息請參見Terway發布記錄

查看節點支持的最大容器網絡Pod數量

  • 方式一:創建節點池時,在實例規格區域,通過Terway兼容性(可支持 Pod 數量)查看某一實例規格支持的Pod數量。

  • 方式二:先參考下列方式獲取計算數據,然后手動計算ECS規格支持的Pod數量。

    • 通過實例規格族文檔查詢ECS實例支持的彈性網卡數量。

    • 通過OpenAPI進行查詢,通過指定已有節點的實例規格InstanceTypes,單擊發起調用,返回值中EniQuantity表示實例規格支持的彈性網卡上限,EniPrivateIpAddressQuantity表示單個彈性網卡支持的私有IP數量。EniTotalQuantity表明實例規格支持的總網卡數量。

在創建集群時安裝Terway網絡插件

您需要在創建集群時安裝Terway網絡插件,已創建的集群不支持修改網絡插件類型。

  1. 登錄容器服務管理控制臺,在左側導航欄選擇集群

  2. 集群列表頁面,單擊創建集群

  3. 為Terway網絡插件配置集群網絡的關鍵參數。關于創建集群的其他參數,請參見創建ACK托管集群

    配置項

    說明

    IPv6雙棧

    勾選開啟后,會為集群開啟雙棧,同時支持IPv4與IPv6地址。

    開啟IPv6雙棧將創建雙棧Kubernetes集群。雙棧功能正在公測中,如需使用請前往配額平臺申請。

    重要
    • 僅1.22及以上版本的集群支持IPv6雙棧功能。

    • Worker節點與控制面之間的通信使用IPv4地址。

    • 需要使用Terway容器網絡插件。

    • 使用Terway共享ENI模式時,ECS的規格需要支持IPv6地址,且支持的IPv4地址數量與IPv6地址數量相同,才能正常加入集群。ECS規格的詳細信息請參見實例規格族

    • 集群使用的VPC及ECS需要支持IPv6雙棧。

    • 集群使用eRDMA功能需要關閉IPv6雙棧。

    專有網絡

    集群所使用的VPC。

    網絡插件

    選擇Terway

    DataPath V2

    勾選后,會使用DataPathv2加速模式。選擇加速模式后,Terway會采取不同于共享ENI常規模式的流量轉發鏈路,實現更快的網絡通信。此模式的具體特性,請參見網絡加速

    說明

    開啟后,Terway policy容器預計會在每個Worker節點上多占用0.5核512MB的資源,此消耗會隨著集群規模增大而增大。在Terway默認配置中,policy容器的CPU上限為1核,內存無限制。

    NetworkPolicy 支持

    勾選后,則會支持Kubernetes原生的NetworkPolicy

    說明
    • 從Terway v1.9.2開始,新建集群NetworkPolicy由eBPF的實現提供,數據面會開啟DataPathv2功能。

    • 通過控制臺管理NetworkPolicy的功能正在公測中,如果您希望使用,請在配額平臺提交申請。

    Trunk ENI 支持

    勾選后,會啟用Trunk ENI模式,可以為每個Pod配置固定IP、獨立的虛擬交換機、安全組。

    說明
    • ACK托管集群無需申請即可選擇Trunk ENI選項。如果您希望在ACK專有集群中開啟Trunk ENI,請先在配額平臺提交申請。

    • 從Kubernetes 1.31開始,新建的ACK托管集群會自動啟用Trunk ENI功能,無需手動進行選擇。

    虛擬交換機

    集群中節點所使用的虛擬交換機網段。建議選擇來自3個及以上不同可用區的交換機,以達到更高集群可用性等級。

    Pod 虛擬交換機

    Pod所使用的虛擬交換機網段,可以與節點虛擬交換機網段重合。

    Service CIDR

    Service所使用的網段,不能與節點及Pod的網段重合。

    IPv6 Service CIDR

    IP在啟用IPv6雙棧后可配置。

Terway工作模式參考信息

您可參照下方的詳細介紹,了解Terway多種模式具體的對比以及工作原理。

共享ENI模式與獨占ENI模式

為Pod分配IP地址時,Terway有兩種模式:共享ENI模式獨占ENI模式

重要
  • 在Terway v1.11.0及之后的版本中,Terway在單個集群中支持為單個節點池選擇共享ENI或獨占ENI模式,在創建集群時不再支持勾選。

  • 節點上的主彈性網卡被分配給節點OS,其余彈性網卡會被Terway托管用于配置Pod網絡,因此請勿手動配置這些彈性網卡。如果您需要自行管理部分彈性網卡,請參見為彈性網卡(ENI)配置白名單

對比項

共享ENI模式

獨占ENI模式

Pod IP地址管理

ENI分配方式

多個Pod共享一個ENI。

每個Pod在其節點上獨占一個ENI。

Pod部署密度

Pod部署密度較高。單個節點可支持數百個Pod。

Pod部署密度較低。常用規格的節點只支持個位數的Pod。

網絡架構

imageimage

數據鏈路

Pod訪問其他Pod,或作為Service后端被訪問時,流量都會經過節點的網絡協議棧。

Pod訪問Service時,流量仍舊會經過節點操作系統的協議棧。但當Pod訪問其他Pod,或作為Service后端被訪問時,會直接使用掛載的ENI繞過節點網絡協議棧,以此獲得更高的性能。

適用場景

常規的Kubernetes使用場景。

這種模式中網絡性能更接近于傳統虛擬機,適合對網絡性能有較高要求的場景,比如需要高網絡吞吐量或低延遲的應用。

網絡加速

支持DadaPathv2網絡加速,具體信息請參見網絡加速

不支持網絡加速,但Pod獨占ENI資源,已經提供了極佳的網絡性能。

NetworkPolicy支持

支持Kubernetes原生的NetworkPolicy,提供了基于策略的訪問控制能力。

不支持NetworkPolicy

訪問控制

開啟Trunk ENI配置后,支持為Pod配置固定IP、獨立的安全組和虛擬交換機,具體信息請參見為Pod配置固定IP、獨立虛擬交換機與安全組

默認支持為Pod配置固定IP、獨立的安全組和虛擬交換機。

網絡加速

使用Terway共享ENI模式時,可以選擇開啟網絡加速模式。選擇開啟加速模式后,Terway會采取不同于常規共享ENI模式的流量轉發路徑,以達成更高的性能。Terway目前支持DataPathv2加速模式,請參考下方的說明了解DataPathv2的特點。

重要
  • DataPathv2是更早的IPvlan+eBPF加速模式的升級版。在Terway V1.8.0及更晚的版本中,創建集群并安裝Terway插件時只支持選擇DataPathv2加速。

  • DataPathv2加速模式與IPvlan+eBPF加速模式僅適用于共享ENI節點池,不影響獨占ENI節點池。

DataPathv2特點

說明

適用Terway版本

Terway V1.8.0及后續版本中創建的集群。

網絡架構

image

加速數據鏈路

  • Pod訪問Service時,會使用eBPF將Service地址解析為Service后端某個Pod的地址。

  • Pod訪問不同節點的Pod時,會使用eBPF繞過雙方的節點網絡協議棧。

  • Pod訪問同節點的Pod時,不但可以繞過節點協議棧,而且訪問流量無需離開節點,直接在節點內部完成轉發。

性能優化

  • 簡化了Pod的網絡在宿主機上的轉發流程,讓Pod的網絡性能幾乎與宿主機的性能無異,延遲相對常規模式降低了30%。

  • Service的網絡采用eBPF替換原有的kube-proxy模式,繞過節點上的iptables或者IPVS轉發,請求延遲大幅降低。網絡性能在大規模集群中受到的影響更小,擴展性更優。

  • Pod的網絡策略(NetworkPolicy)也采用eBPF替換掉原有的iptables的實現,不需要在宿主機上產生大量的iptables規則,降低網絡策略對網絡性能的影響。

使用方法

在創建集群時,為網絡插件選擇Terway后,勾選DataPath V2選項。

注意事項

  • 僅支持Alibaba Cloud Linux操作系統鏡像。

  • 尚未支持安全沙箱運行時。

  • 網絡策略(NetworkPolicy)實現和原有Terway有差異:

    • CIDR選擇器優先級低于Pod選擇器。如果CIDR包含Pod網段,則需要額外增加Pod選擇器。

    • 對CIDR選擇器中的except關鍵字支持不佳,不建議使用except關鍵字。

    • 使用Egress類型的NetworkPolicy會導致訪問集群中Host網絡類型的Pod和集群中節點的IP失敗。

  • 集群內部訪問對外暴露的LoadBalancer類型Service對應的SLB時可能存在回環問題而導致網絡不通。更多信息,請參見為什么無法訪問負載均衡

在更早創建的集群中,您可能選擇了IPvlan+eBPF加速模式,您可以參照下方的說明了解其特點。

IPvlan+eBPF加速模式

IPvlan+eBPF特點

說明

適用Terway版本

Terway V1.7.0及更早版本中創建的集群。

網絡架構

image

加速數據鏈路

  • Pod訪問Service時,會使用eBPF在Pod網絡命名空間內將Service地址解析為Service后端某個Pod的地址。

  • Pod訪問其他Pod時,會利用IPvlan虛擬網絡技術,繞過雙方的節點網絡協議棧。

使用方法

在創建集群時,為網絡插件選擇Terway后,勾選Pod IPvlan選項。

訪問控制

Terway共享ENI模式通過對NetworkPolicy的支持和Trunk ENI選項,允許對集群內的網絡流量進行更精細化的管理。Terway獨占ENI模式同樣支持一部分流量控制能力。

NetworkPolicy支持

  • Terway獨占ENI節點池不支持NetworkPolicy

  • Terway共享ENI節點池支持Kubernetes原生的NetworkPolicy功能,它通過用戶定義的規則來控制Pod之間的網絡流量。

    在創建集群時,如果為網絡插件選擇Terway后,勾選NetworkPolicy 支持選項,即可使集群支持NetworkPolicy。詳細信息,請參見在ACK集群使用網絡策略

    說明

    通過控制臺管理NetworkPolicy的功能正在公測中,如果您希望使用,請在配額平臺提交申請。

為Pod配置固定IP、獨立虛擬交換機與安全組

  • Terway獨占ENI節點池默認支持為每個Pod配置固定IP、獨立的虛擬交換機及安全組,能提供精細化流量管理、流量隔離、網絡策略配置和IP管理能力。

  • Trunk ENI是Terway共享ENI節點池的一種選項。開啟Trunk ENI后,可以為每個Pod配置固定IP、獨立的虛擬交換機、安全組。

    在創建集群時,網絡插件選擇Terway后,勾選Trunk ENI 支持選項。詳細信息,請參見為Pod配置固定IP及獨立虛擬交換機、安全組

    說明
    • ACK托管集群無需申請即可選擇Trunk ENI選項。如果您希望在ACK專有集群中開啟Trunk ENI,請先在配額平臺提交申請。

    • 從Kubernetes 1.31開始,新建的ACK托管集群會自動啟用Trunk ENI功能,無需手動進行選擇。

    • 開啟Trunk ENI模式后,會安裝terway-eniip與terway-controlplane組件。