新增及管理節點集區

本頁面說明如何新增、管理、調度、升級及刪除在 Google Kubernetes Engine (GKE) Standard 叢集中執行的節點集區。您也會瞭解如何將 Pod 部署至特定節點集區，以及節點集區升級對執行中工作負載的影響。

本頁面的資訊可協助您最佳化 GKE Standard 叢集，提升效能和可擴充性。

本頁面適用於需要建立及設定叢集，並在 GKE 上部署工作負載的作業人員、雲端架構師和開發人員。如要進一步瞭解我們在 Google Cloud內容中提及的常見角色和範例工作，請參閱「常見的 GKE Enterprise 使用者角色和工作」。

閱讀本頁面之前，請先熟悉節點集區。

事前準備

開始之前，請確認你已完成下列工作：

• 啟用 Google Kubernetes Engine API。
啟用 Google Kubernetes Engine API
• 如要使用 Google Cloud CLI 執行這項工作，請安裝並初始化 gcloud CLI。如果您先前已安裝 gcloud CLI，請執行 gcloud components update，取得最新版本。

• 確認您有現有的標準叢集。

為 GKE 設定 IAM 服務帳戶

GKE 會使用附加至節點的 IAM 服務帳戶，執行記錄和監控等系統工作。這些節點服務帳戶至少必須具備專案的「Kubernetes Engine 預設節點服務帳戶」(roles/container.defaultNodeServiceAccount) 角色。根據預設，GKE 會使用專案中自動建立的 Compute Engine 預設服務帳戶做為節點服務帳戶。

如要將 roles/container.defaultNodeServiceAccount 角色授予 Compute Engine 預設服務帳戶，請完成下列步驟：

將節點集區新增至標準叢集

您可以使用 gcloud CLI、 Google Cloud 控制台或 Terraform，將新節點集區新增至 GKE Standard 叢集。GKE 也支援節點自動佈建，可根據擴縮需求自動管理叢集中的節點集區。

gcloud container node-pools create POOL_NAME \
    --cluster CLUSTER_NAME \
    --service-account SERVICE_ACCOUNT

Creating node pool POOL_NAME...done.
Created [https://container.googleapis.com/v1/projects/PROJECT_ID/zones/us-central1/clusters/CLUSTER_NAME/nodePools/POOL_NAME].
NAME: POOL_NAME
MACHINE_TYPE: e2-medium
DISK_SIZE_GB: 100
NODE_VERSION: 1.21.5-gke.1302

gcloud container node-pools list --cluster CLUSTER_NAME

resource "google_container_node_pool" "default" {
  name    = "gke-standard-regional-node-pool"
  cluster = google_container_cluster.default.name

  node_config {
    service_account = google_service_account.default.email
  }
}

查看標準叢集中的節點集區

gcloud container node-pools list --cluster CLUSTER_NAME

gcloud container node-pools describe POOL_NAME \
    --cluster CLUSTER_NAME

調整節點集區的大小

您可以視需求擴大或縮減節點集區，以提升效能並節省成本。使用 GKE Standard 節點集區時，您可以變更節點集區中的節點數量，水平調整節點集區大小，也可以變更節點的機器屬性設定，垂直調整節點集區大小。

變更節點數量，即可水平縮放

gcloud container clusters resize CLUSTER_NAME \
    --node-pool POOL_NAME \
    --num-nodes NUM_NODES

變更節點機器屬性，垂直調度資源

您可以修改節點集區設定的機器類型、磁碟類型和磁碟大小。

編輯一或多個機器屬性時，GKE 會使用為節點集區設定的升級策略，將節點更新為新設定。如果您設定藍綠升級策略，就能將工作負載從原始節點遷移至新節點，同時在遷移失敗時還能還原原始節點。檢查節點集區的升級設定，確認設定的策略符合節點更新需求。

在下列指令中，更新至少一個醒目顯示的機器屬性：

gcloud container node-pools update POOL_NAME \
    --cluster CLUSTER_NAME \
    --machine-type MACHINE_TYPE \
    --disk-type DISK_TYPE \
    --disk-size DISK_SIZE

如要保留機器屬性，請省略對應的旗標。不過，您必須使用至少一個機器屬性旗標，否則指令會失敗。

更改下列內容：

• POOL_NAME：要調整大小的節點集區名稱。
• CLUSTER_NAME：要調整大小的叢集名稱。
• MACHINE_TYPE：節點使用的機器類型。 詳情請參閱 gcloud container node-pools update。
• DISK_TYPE：節點 VM 開機磁碟的類型，必須是 pd-standard、pd-ssd 或 pd-balanced。
• DISK_SIZE：節點 VM 開機磁碟的大小 (單位為 GB)。預設值為 100 GB。

這項變更需要重新建立節點，可能會導致執行中的工作負載中斷。如要瞭解這項特定變更的詳細資訊，請在「手動變更，使用節點升級策略重建節點，但不遵守維護政策」表格中，找到對應的資料列。如要進一步瞭解節點更新，請參閱「規劃節點更新中斷」。

升級節點集區

根據預設，叢集的節點會啟用自動升級功能。節點自動升級功能可確保叢集的控制層和節點版本保持同步，並符合 Kubernetes 版本偏差政策，確保控制層與低於自己兩個次要版本之內的節點相容。舉例來說，Kubernetes 1.29 控制層與 Kubernetes 1.27 節點相容。

使用 GKE 節點集區升級時，您可以選擇兩種可設定的升級策略，分別是節點數擴充升級和藍綠升級。

選擇策略，並使用參數調整策略，以充分滿足叢集環境的需求。

節點升級的運作方式

節點升級時，GKE 會停止將新的 Pod 排定到該節點上，並嘗試將正在執行的 Pod 排定到其他節點上。這與其他會重新建立節點的事件類似，例如啟用或停用節點集區的功能。

在節點的自動或手動升級期間，可接受的 PodDisruptionBudgets (PDB) 和 Pod 終止寬限期最多為 1 小時。如果系統無法在 1 小時內把在節點上執行的 Pod 排定到新的節點上，GKE 仍會啟動升級作業。即使您將 PDB 設定為一律提供所有副本 (將 maxUnavailable 欄位設為 0 或 0%，或將 minAvailable 欄位設為 100% 或副本數量)，這個行為仍適用。在上述所有情況中，GKE 會在一小時後刪除 Pod，以便刪除節點。

只有在所有節點都重新建立完畢且叢集處於所需狀態的情況下，升級作業才算完成。當剛升級的節點向控制層註冊之後，GKE 就會將該節點標記為可排定。

新節點執行個體會執行需要的 Kubernetes 版本，以及：

• 節點映像檔
• kubelet
• kube-proxy

如要視為完成節點集區升級，節點集區中的所有節點都必須重建。如果升級作業已啟動，但未完成且處於部分升級狀態，節點集區版本可能無法反映所有節點的版本。詳情請參閱「節點集區升級作業不完整，導致部分節點版本與節點集區版本不符」。如要判斷節點集區升級是否完成，請檢查節點集區升級狀態。如果升級作業超出保留期限，請檢查每個節點的版本是否與節點集區版本相符。

手動升級節點集區

您可以手動升級節點集區版本，使其與控制層版本一致，或是升級至仍可使用且與控制層相容的舊版。您可以平行手動升級多個節點集區，但 GKE 一次只會自動升級一個節點集區。

手動升級節點集區時，GKE 會移除您使用 kubectl 新增至個別節點的所有標籤。為避免這種情況，請改為將標籤套用至節點集區。

手動升級節點集區前，請先考量下列條件：

• 當節點集區升級時，在該節點集區中執行的工作負載可能會受到干擾。如要避免這種情況發生，請建立採用所需版本的新節點集區，並把工作負載遷移過去，遷移完成後，即可刪除舊節點集區。
• 如果升級的節點集區含有處於錯誤狀態的 Ingress，執行個體群組就不會進行同步處理。如要解決此問題，請先使用 kubectl get ing 指令檢查狀態。如果執行個體群組並未同步，則可將用於建立輸入的資訊清單重新套用，以解決此問題。

您可以使用 Google Cloud 控制台或 Google Cloud CLI，手動將節點集區升級至與控制平面相容的版本。

gcloud container clusters upgrade CLUSTER_NAME \
  --node-pool=NODE_POOL_NAME

gcloud container clusters upgrade CLUSTER_NAME \
  --node-pool=NODE_POOL_NAME \
  --cluster-version VERSION

將 Pod 部署至特定節點集區

您可以在 Pod 資訊清單中使用 nodeSelector，明確地將 Pod 部署至特定節點集區。nodeSelector 將 Pod 排程至具有相符標籤的節點。

所有 GKE 節點集區的標籤格式如下： cloud.google.com/gke-nodepool: POOL_NAME。 將這個標籤新增至 Pod 的 nodeSelector 欄位，如下例所示：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx
  labels:
    env: test
spec:
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx
    imagePullPolicy: IfNotPresent
  nodeSelector:
    cloud.google.com/gke-nodepool: POOL_NAME

詳情請參閱「將 Pod 指派給節點」。

除了節點選取器，您也可以使用節點親和性。如要使用「軟性」規則，讓 Pod 嘗試滿足限制，但即使無法滿足限制，仍會排程，請使用節點相依性。詳情請參閱「節點相依性」。您也可以指定容器對資源的要求。

降級節點集區

您可以降級節點集區，例如為了減輕節點集區升級失敗的影響。降級節點集區前，請先查看限制。

1. 為叢集設定維護作業排除項目，避免節點集區在降級後，由 GKE 自動升級。
2. 如要降級節點集區，請按照「手動升級節點集區」一文的說明，指定較早的版本。

刪除節點集區

刪除節點集區時，系統會刪除節點和所有執行中的工作負載，不會遵守PodDisruptionBudget設定。如要進一步瞭解這項作業對工作負載的影響，包括與節點選取器的互動，請參閱「刪除節點集區」。

gcloud container node-pools delete POOL_NAME \
    --cluster CLUSTER_NAME

將節點遷移至其他機器類型

如要瞭解在機器類型之間移動工作負載的不同方法 (例如遷移至較新的機器類型)，請參閱「將節點遷移至其他機器類型」。

在節點集區之間遷移工作負載

如要將工作負載從一個節點集區遷移至另一個節點集區，請參閱「在節點集區之間遷移工作負載」。舉例來說，如果您要以新的節點集區取代現有節點集區，並確保工作負載從現有節點移至新節點，就可以按照這些操作說明進行。

疑難排解

如需疑難排解資訊，請參閱「排解標準節點集區問題」和「排解節點註冊問題」。

後續步驟

• 瞭解如何自動佈建節點集區。
• 瞭解 GKE 如何自動修復健康狀態不良的節點。
• 瞭解如何使用節點系統設定來設定 kubelet 和 sysctl。