Pod の IPv4 アドレス範囲の追加

このページでは、VPC ネイティブ クラスタに Pod の IPv4 アドレス範囲を追加で構成する方法と、VPC ネイティブ クラスタのノードプールにカスタム Pod の IPv4 アドレス範囲を指定する方法について説明します。

VPC ネイティブ クラスタの Pod の IPv4 アドレス範囲は、常にサブネットのセカンダリ IPv4 アドレス範囲から取得されます。新しいクラスタを作成するときは、クラスタに Pod のデフォルトの IPv4 アドレス範囲を割り当てます。

• Autopilot クラスタと Standard クラスタでは、Pod の追加の IPv4 アドレス範囲を使用するようにクラスタを構成できます。このように構成すると GKE では、今後ノードプールで作成されるノードで、Pod の IPv4 アドレスとして、これらの Pod の追加の IPv4 アドレス範囲が使用されます。
• Standard クラスタの場合、Pod の IPv4 アドレスとして、カスタムのサブネットのセカンダリ IPv4 アドレス範囲を使用するノードプールを作成できます。

始める前に

作業を始める前に、次のことを確認してください。

• Google Kubernetes Engine API を有効にする。
Google Kubernetes Engine API の有効化
• このタスクに Google Cloud CLI を使用する場合は、gcloud CLI をインストールして初期化する。すでに gcloud CLI をインストールしている場合は、gcloud components update を実行して最新のバージョンを取得する。

• クラスタのサブネットを含むプロジェクトに対して、Compute ネットワーク管理者の Identity and Access Management（IAM）ロールを所有していることを確認します。これは、新しいサブネットのセカンダリ IPv4 アドレス範囲の作成に必要です。共有 VPC を使用する場合は、共有 VPC のホスト プロジェクトのネットワーク管理者に協力を要請する必要があります。

• GKE クラスタが VPC ネイティブ クラスタであることを確認します。ルートベース クラスタは、Pod の追加の IPv4 アドレス範囲またはノードプールのカスタム Pod の IPv4 アドレス範囲をサポートしていません。

• フォローアップ手順を確認します。

新しいサブネットのセカンダリ IPv4 アドレス範囲を作成する

新しいサブネットのセカンダリ IPv4 アドレス範囲を作成するには、Google Cloud コンソールまたは Google Cloud CLI を使用します。各サブネットは、最大 30 個のセカンダリ IPv4 アドレス範囲をサポートします。詳細については、VPC ドキュメントのセカンダリ IPv4 範囲を編集するをご覧ください。

gcloud compute networks subnets update SUBNET_NAME \
    --region=REGION \
    --add-secondary-ranges=SECONDARY_RANGE_NAME=SECONDARY_RANGE_CIDR

Pod の追加 IPv4 アドレス範囲をクラスタに割り当てる

Pod の追加 IPv4 アドレス範囲は、クラスタレベルで割り当てることができます。これは、クラスタで作成した新しいノードプールで作成された新しいノードに適用されます。クラスタに Pod の追加 IPv4 アドレス範囲を割り当てるには、まず新しいサブネットのセカンダリ IPv4 アドレス範囲を作成する必要があります。

Pod の追加 IPv4 アドレス範囲の割り当ては、次のクラスタでサポートされています。

• GKE バージョン 1.26 以降を実行している Autopilot クラスタ
• Standard クラスタ

クラスタの Pod の IPv4 範囲を検索する

クラスタの Pod のデフォルトの IPv4 アドレス範囲と、クラスタに割り当てられている Pod の追加の IPv4 アドレス範囲を検索するには、次のコマンドを使用します。

gcloud container clusters describe CLUSTER_NAME \
    --location=COMPUTE_LOCATION

次のように置き換えます。

• CLUSTER_NAME: クラスタの名前。
• COMPUTE_LOCATION: クラスタの Compute Engine のロケーション。

出力は次のようになります。クラスタの IPAllocationPolicy が含まれます。

ipAllocationPolicy:
  clusterSecondaryRangeName: cluster-pods
  clusterIpv4CidrBlock: 10.10.0.0/23
  additionalPodRangesConfig:
    podRangeNames:
      - pod-range-1
      - pod-range-2

ここで

• clusterSecondaryRangeName: クラスタの Pod のデフォルトの IPv4 アドレス範囲として使用されるサブネットのセカンダリ IPv4 アドレス範囲の名前。クラスタの作成時に定義されます。
• clusterIpv4CidrBlock: Pod の IPv4 アドレスに使用するサブネットのセカンダリ IPv4 アドレス範囲の CIDR。クラスタの作成時に定義されます。
• additionalPodRangesConfig.podRangeNames: Pod の IPv4 アドレス用に割り当てられた追加のサブネットのセカンダリ IPv4 アドレス範囲のリスト。

ノードプールのカスタム Pod の IPv4 アドレス範囲

GKE 1.20.4-gke.500 以降を実行している Standard クラスタの場合、次のいずれかの方法でカスタム Pod の IPv4 アドレス範囲を新しいノードプールに割り当てることができます。

• GKE によって管理されるノードプールのカスタム Pod の IPv4 アドレス範囲: このオプションを使用する場合は、新しいノードプールを作成し、クラスタのサブネットに新しいサブネットのセカンダリ IPv4 アドレス範囲を作成するのに必要な情報を GKE に提供します。新しいノードプールで作成された新しい各ノードには、Pod の IPv4 アドレスのエイリアス IP アドレス範囲が割り当てられます。各エイリアス IP アドレス範囲は、GKE が作成する新しいサブネットのセカンダリ IPv4 アドレス範囲から取得されます。このオプションは、クラスタとクラスタのサブネットを含む VPC ネットワークの両方が同じプロジェクト内にある場合にのみ使用できます。

• ユーザー管理ノードプールのカスタム Pod の IPv4 アドレス範囲: このオプションを使用する場合は、GKE が既存のサブネットのセカンダリ IPv4 アドレス範囲を使用する新しいノードプールを作成します。新しいノードプールで作成された新しい各ノードには、Pod の IPv4 アドレスのエイリアス IP アドレス範囲が割り当てられます。各エイリアス IP アドレス範囲は、GKE に使用するように指示するサブネットのセカンダリ IPv4 アドレス範囲から取得されます。クラスタが共有 VPC サービス プロジェクトにあり、クラスタのサブネットがホスト プロジェクトの共有 VPC ネットワークにある場合は、このオプションを使用する必要があります。

ノードプールのカスタム Pod の IPv4 アドレス範囲は、クラスタに割り当てられた Pod の追加の IPv4 アドレス範囲も含め、クラスタレベルで定義された Pod のすべての IPv4 アドレス範囲をオーバーライドします。ノードプールに割り当てられたカスタム Pod の IPv4 アドレス範囲は、不連続のマルチ Pod CIDR とも呼ばれます。

ノードプールのカスタム Pod の IPv4 アドレス範囲の例

次の図は、ユーザー管理の Pod の IPv4 アドレス範囲を持つ VPC ネイティブ クラスタを示しています。

上の図は次のことを示しています。

• クラスタ内の各ノードプールのノードあたりの Pod の最大数は 64 に設定されています。ノードあたり最大 64 個の Pod に対応するために、GKE は /25 エイリアスの IP アドレス範囲を使用して各ノードを作成し、ノードあたり 128 個の Pod の IPv4 アドレスを提供します。
• クラスタのデフォルトの Pod の IPv4 アドレス範囲は /24 です。各ノードは Pod の IPv4 アドレスに対して /25 を必要とするため、クラスタのデフォルトの Pod の IPv4 アドレス範囲は 2 つのノードのみをサポートします。
• 追加のノードをサポートするために、クラスタ管理者は追加のノードプールを作成し、ノードあたりの最大 Pod 数を 64 個に維持します。追加のノードプールは、カスタムの /20 の Pod IPv4 アドレス範囲を使用します。この範囲は、32 個の追加ノードをサポートします。

GKE によって管理されるノードプールのカスタム Pod の IPv4 アドレス範囲

GKE で管理されるカスタム Pod の IPv4 アドレス範囲を使用してノードプールを作成するには、次のように gcloud CLI または GKE API を使用します。

gcloud container node-pools create POOL_NAME \
  --cluster=CLUSTER_NAME \
  --location=COMPUTE_LOCATION \
  --create-pod-ipv4-range=name=SECONDARY_RANGE_NAME,range=CIDR_OR_NETMASK

"nodePool": {
  "name": "POOL_NAME",
  ...
  "networkConfig": {
    "createPodRange": true,
    "podRange": "SECONDARY_RANGE_NAME",
    "podIpv4CidrBlock": "CIDR_OR_NETMASK"
    }
}

ユーザー管理のノードプールのカスタム Pod の IPv4 アドレス範囲

ユーザー管理のカスタム Pod の IPv4 アドレス範囲を使用してノードプールを作成するには、次のように gcloud CLI または GKE API を使用します。

gcloud container node-pools create POOL_NAME \
    --cluster=CLUSTER_NAME \
    --location=COMPUTE_LOCATION \
    --pod-ipv4-range SECONDARY_RANGE_NAME

"nodePool": {
  "name": "POOL_NAME",
  ...
  "networkConfig": {
    "createPodRange": false,
    "podRange": "SECONDARY_RANGE_NAME"
    }
}

ノードプールの Pod の IPv4 アドレス範囲を検索する

ノードプールの Pod の IPv4 アドレス範囲を検索するには、次のコマンドを使用します。

gcloud container node-pools describe POOL_NAME \
    --cluster=CLUSTER_NAME \
    --location=COMPUTE_LOCATION

次のように置き換えます。

• POOL_NAME: ノードプールの名前。
• CLUSTER_NAME: クラスタの名前。
• COMPUTE_LOCATION: クラスタの Compute Engine のロケーション。

出力は次のようになります（ノードプールの NodeNetworkConfig が含まれます）。

  networkConfig:
    podRange: podrange
    podIpv4CidrBlock: 192.168.0.0/18

ここで

• podRange: ノードプールの Pod の IPv4 アドレスに使用するサブネットのセカンダリ IPv4 アドレス範囲の名前。
• podIpv4CidrBlock: ノードプールの Pod の IPv4 アドレスに使用するサブネットのセカンダリ IPv4 アドレス範囲の CIDR。

ノードプールでカスタムの Pod の IPv4 アドレス範囲を使用している場合、podRange と podIpv4CidrBlock の値は、クラスタの Pod のデフォルトの IPv4 アドレス範囲と異なります。

フォローアップ手順

クラスタに Pod の IPv4 アドレス範囲を追加で割り当てるか、ノードプールのカスタム Pod の IPv4 アドレス範囲を構成すると、GKE は自動的に作成された gke-[cluster-name]-[cluster-hash]-all VPC ファイアウォール ルールを更新し、ソース範囲にすべての Pod の IPv4 アドレスが含まれるようにします。

次の操作も必要になる場合があります。

• クラスタの IP マスカレード エージェント構成を更新する。 マスカレードされていない CIDR の有効なセットには、クラスタ（およびそのノードプール）で使用されるすべての Pod の IPv4 アドレス範囲を含める必要があります。 詳細については、ip-masq-agent ステータスのチェックと ip-masq-agent の構成とデプロイをご覧ください。

• クラスタの NetworkPolicy 構成を確認する。Pod の IPv4 アドレス範囲を参照する ipBlock 属性の更新が必要となる場合があります。

• VPC フローログとファイアウォール ルールのロギングを使用して、接続に関する問題のトラブルシューティングを行う。

次のステップ

• VPC ネイティブ クラスタの詳細を確認する。
• GKE ネットワークの概要を読む。

• IP アドレスの割り振りの最適化の詳細を確認する。

• GKE IP アドレスの使用率の分析情報を確認する。