實作平面 IPv4 模式網路模型

總覽

扁平模式網路模型分為兩種：靜態模式網路和動態模式網路 (使用邊界閘道通訊協定)。當節點跨越單一第 2 層網域時，可以使用靜態平面模式。如要跨越多個第 2 層網域的節點，請使用 BGP 的扁平 IP 模式。

在扁平模式網路模型中，Pod 在叢集間具有不重複的 IP 位址。確認指派的 Pod CIDR 是獨一無二，且不會與任何其他子網路重疊。舉例來說，IP 位址不得與節點使用的 IP 位址重疊，也不得與其他叢集中的其他 Pod CIDR 重疊。這些 IP 位址可從外部存取，因此任何節點上的 Pod 都能與所有其他節點上的 Pod 通訊。Pod 與任何外部 IP 位址之間的通訊都不需要網路位址轉譯 (NAT)。如要進一步瞭解扁平模式網路模型，以及與預設島嶼模式網路模型的比較，請參閱「扁平模式與島嶼模式網路模型」。

如果 IP 位址空間很大，且可以為叢集指派專屬的 Pod CIDR，請使用扁平模式網路模型。您可以使用 ClusterCIDRConfigs 動態設定 Pod CIDR。叢集建立後，您可以新增或刪除 ClusterCIDRConfigs。如要進一步瞭解 ClusterCIDRConfig，以及如何使用這項資源的範例，請參閱「瞭解 ClusterCIDRConfig 自訂資源」。

如要進一步瞭解使用 BGP 的扁平模式，請參閱「實作支援 BGP 的扁平模式網路模型」。

瞭解 Pod IP 位址可連線性

在 IPv4 的靜態扁平網路模式中，Pod IP 位址可連線能力是以位址解析通訊協定 (ARP) 封包為準。因此，只有當 Pod 位於相同的第 2 層網域時，才能連線至 Pod 的 IP 位址。節點必須屬於同一個第 2 層網域。您為 Pod 指定的 IP 位址 (使用 ClusterCIDRConfigs) 必須與叢集節點位於相同的子網路。設定的 Pod CIDR 必須來自節點的子網路。舉例來說，如果叢集中的節點使用 222.1.0.0/16 子網路，請為 Pod 選取子網路中較小的子網路，例如 222.1.2.0/24。確認叢集中的其他資源未使用為 Pod 分配的 IP 位址範圍。

以下章節說明 IPv4 的扁平模式網路設定。

如何導入靜態平面模式網路

根據預設，Google Distributed Cloud 叢集會以孤島模式網路建立。本節說明如何為叢集設定扁平模式網路。

如要部署採用扁平模式網路模型的叢集，請對叢集設定檔進行下列變更：

只有在建立叢集時，才能為叢集啟用扁平模式網路。 如要建立採用扁平模式網路的新叢集，請按照下列步驟操作：

  1. 編輯叢集設定檔，新增 clusterNetwork.flatIPv4 並設為 true。

    啟用扁平模式網路時，系統會忽略叢集設定檔 (clusterNetwork.pods.cidrBlocks) 中指定的 Pod CIDR。

  2. 將 ClusterCIDRConfig 資訊清單附加至叢集設定檔。

    在 ClusterCIDRConfig 資訊清單中，加入下列資訊：

    • metadata.namespace：叢集的命名空間。

    • spec.ipv4.cidr：以 CIDR 區塊格式表示的 IP 位址範圍，用於叢集中的 Pod。這個範圍必須與叢集節點位於相同的子網路。

    • perNodeMaskSize：叢集建立前置檢查會驗證 perNodeMaskSize 值是否足以佈建 maxPodsPerNode 中指定的 Pod 數量。

    • nodeSelector：如果沒有任何節點標籤與 nodeSelector 值相符，節點協調程序會維持待處理狀態，叢集建立作業也不會完成。

下列叢集設定檔摘錄內容顯示如何實作不支援 BGP 的扁平模式網路。這段摘錄內容中顯示的 CIDR 只是範例，您必須將其替換為自己的 CIDR。以您自己的 CIDR 取代時，請確保這些 CIDR 符合 Pod 可連線性的條件，如「瞭解 Pod IP 位址可連線性」一文所述。

---
apiVersion: baremetal.cluster.gke.io/v1
kind: Cluster
metadata:
  name: flat-mode
  namespace: cluster-flat-mode
spec:
... (other cluster config omitted)

...
  # Cluster networking configuration
  clusterNetwork:
    flatIPv4: true
    services:
      cidrBlocks:
      - 10.96.0.0/12
... (other cluster config omitted)

...
---
apiVersion: baremetal.cluster.gke.io/v1alpha1
kind: ClusterCIDRConfig
metadata:
  name: cluster-wide-1
  namespace: cluster-flat-mode
spec:
  ipv4:
    cidr: "222.1.0.0/16"
    perNodeMaskSize: 24

限制

Google Distributed Cloud 的靜態扁平模式網路有下列限制：

  • 使用扁平模式網路的 Pod 可以在單一第 2 層網域內連線。如果其他機器不在叢集中，但位於同一第 2 層網域，也可以連線至 Pod。建立雙重堆疊叢集，以及 IPv6 處於無 BGP 的扁平模式時，也會有這項限制。詳情請參閱瞭解 Pod IP 位址可連線性。

  • Google Distributed Cloud IPAM 控制器會追蹤已設定的 Pod CIDR 內可用的 IP 位址。不會追蹤其他裝置已使用的 IP。因此，第 2 層網域中的任何其他 IP 不得干擾 POD CIDR。詳情請參閱瞭解 Pod IP 位址可連線性。