[新产品/新功能] GKE 集群推出多子网支持，实现更强的可扩展性

[新产品/新功能] GKE 集群推出多子网支持，实现更强的可扩展性   # 产品功能分析 ## 新功能/新产品概述 Google Cloud Platform (GCP) 宣布为 **Google Kubernetes Engine (GKE)** 推出多子网支持预览版。此功能的核心目标是解决 GKE 集群因绑定单一子网而导致的 **IP 地址** 耗尽问题。传统上，GKE 集群的所有节点都从单个子网的 **主 IP 范围 (primary IP range)** 中获取 IP 地址，一旦该范围用尽，集群便无法添加新节点，从而限制了其可扩展性。 **技术原理**：该功能允许用户在不中断或重建现有集群的情况下，为其动态添加一个或多个额外的子网。当创建新的 **节点池 (Node Pool)** 时，GKE 的 **控制平面 (Control Plane)** 会自动检测所有关联子网的 IP 地址可用性，并为新的 **节点池** 选择一个有足够 IP 空间的子网。这从根本上解耦了集群与初始网络配置的强绑定关系。 - **产品背景**：随着应用规模的增长，大型或长期运行的 GKE 集群经常面临网络规划的挑战，尤其是 IP 地址耗尽。此前的解决方案通常涉及复杂的网络重构或集群迁移，成本高昂且风险较大。 - **目标用户群**：主要面向运行大规模、高弹性或长期演进的 Kubernetes 工作负载的企业用户。这些用户通常难以在初始阶段精确预测未来的 IP 地址需求。 - **市场定位**：旨在提升 GKE 在企业级应用场景下的网络灵活性和可扩展性，使其在应对复杂网络环境和大规模部署方面，与 AWS EKS 和 Azure AKS 等竞品保持同等甚至更优的竞争力。 ## 关键客户价值 - **提升集群可扩展性** - **业务价值**：彻底打破了单个子网对集群规模的限制。企业可以根据业务增长需求，平滑地为集群扩容，支持更大规模的应用部署和更高的并发量，而无需担心底层 IP 资源成为瓶颈。 - **差异化优势**：与竞品或传统方案中需要在创建集群时就规划好巨大子网或通过复杂操作更换子网的方式相比，GKE 提供的“在线”添加子网能力，实现了网络资源的“按需供给”，极大降低了运维复杂度和因网络变更带来的业务中断风险。 - **优化 IP 资源利用率** - **业务价值**：允许管理员根据不同工作负载的需求，规划和分配大小适中的子网，而不是预先保留一个庞大但利用率低的地址空间。这减少了宝贵的 IPV4 地址浪费，有助于控制网络资源成本。 - **实现机制**：通过将不同 **节点池** 分散到不同的子网，实现了 IP 地址的精细化管理和隔离，提高了地址分配效率。 - **增强架构与运维灵活性** - **业务价值**：企业可以在集群的整个生命周期内，随时根据业务发展调整其网络边界，无需进行破坏性的集群重建。这使得应对突发流量增长或组织网络架构调整变得更加敏捷和低成本。 - **实现机制**：该功能将网络扩展从一个“静态规划”任务转变为一个“动态运维”任务。它与 GKE 现有的为 **Pod** 添加额外 CIDR 范围的功能相辅相成，提供了从节点到 **Pod** 的全方位 IP 扩展解决方案。 ## 关键技术洞察 - **集群网络模型的动态扩展** - **技术独特性**：此功能的核心是 GKE **控制平面** 的一项重要升级，使其能够管理和协调一个动态的、由多个子网组成的网络资源池，而不再是静态地绑定到单个子网。 - **工作原理**：当接收到创建 **节点池** 的请求时，GKE 的内部调度器会查询与集群关联的所有子网的状态，包括其可用的 IP 地址数量。基于这一实时信息，它会自动为新的 **节点池** 选择最合适的子网。这种自动化决策机制简化了用户的操作。 - **技术影响**：该创新显著提升了 GKE 的架构弹性。它将计算资源（节点）的扩展与网络资源的扩展解耦，使得两者都可以独立、按需地进行管理，更符合云原生应用对弹性和敏捷性的要求。 ## 其他信息 - **版本要求**：此功能需要 GKE 版本 **1.30.3-gke.1211000** 或更高。 - **当前工具支持情况**： - [x] **CLI** (命令行工具) - [x] **API** - [ ] **Terraform** (即将支持) - [ ] **UI** (控制台界面) (即将支持)   # GKE 推出多子网支持，实现更具可伸缩性的集群 **原始链接:** [https://cloud.google.com/blog/products/networking/multi-subnet-support-for-gke-clusters-increases-scalability](https://cloud.google.com/blog/products/networking/multi-subnet-support-for-gke-clusters-increases-scalability) **发布时间:** 2025-08-15 **厂商:** GCP **类型:** BLOG --- 网络 # GKE 推出多子网支持，实现更具可伸缩性的集群 2025 年 8 月 15 日 ##### Whitney Jenkins Google 产品经理 ##### Ivy Zhuang Google 软件工程师 ##### 试用 Gemini 2.5 我们最智能的模型现已在 Vertex AI 上提供 [立即试用](https://console.cloud.google.com/vertex-ai/studio/freeform) 我们很高兴地宣布，Google Kubernetes Engine (GKE) 集群的多子网支持功能已进入预览阶段。这项增强功能消除了单子网的限制，从而提高了 GKE 集群的可伸缩性、优化了资源利用率并增强了灵活性。 GKE 集群的多子网支持允许您向现有 GKE 集群添加额外的子网，这些子网可供新的节点池 (node pools) 使用。所有使用 GKE **1.30.3-gke.1211000** 或更高版本的集群均支持此功能。 ### **功能优势** - **提高可伸缩性：** 集群现在可以突破单个子网主 IP 范围 (primary IP range) 的限制进行扩展。 - **优化资源利用：** IP 地址可以在多个子网中进行更高效的分配，从而减少 IP 浪费。 - **增强灵活性：** 添加子网为管理 Pod 和服务 (services) 的 IP 范围提供了更大的灵活性。您无需重新创建集群即可更新子网，从而可以轻松地在初始集群配置的基础上进行扩展。 ### **用例：节点 IP 耗尽** 过去，GKE 集群创建在单个子网上，使用其主 IP 范围。一旦主 IP 范围中的所有 IP 都被用尽，集群就无法再添加更多节点，因此也就无法扩展或自动扩缩容 (autoscale)。 IP 耗尽错误大致如下： ``` Loading... [IP_SPACE_EXHAUSTED_WITH_DETAILS]: Instance 'gke-cluster1-default-pool-45c508b2-2jqt' creation failed: IP space of 'projects/my-project/regions/us-west1/subnetworks/my-subnet1' is exhausted. ``` 为了解决这个错误，我们现在可以使用新的多子网功能向集群添加子网。新的节点池可以使用新的子网，从而使集群能够继续增长。除了现有的向默认子网 [添加额外 Pod 范围 (pod ranges)](https://cloud.google.com/kubernetes-engine/docs/how-to/multi-pod-cidr) 的功能外，您还可以在新子网中添加 [多个次要范围 (secondary ranges)](https://cloud.google.com/kubernetes-engine/docs/how-to/multi-subnet-cluster) 。GKE 会在创建节点池时，根据子网中的 IP 可用性自动选择一个子网。 ### **快速入门** 要掌控您的 GKE 集群增长，请尝试按需添加子网，实现无忧扩展。立即选择您偏好的方式开始使用多子网支持功能吧！ - **命令行界面 (CLI)：** 有关完整的 CLI 命令和选项列表，请查阅 [相关文档](https://cloud.google.com/kubernetes-engine/docs/how-to/multi-subnet-cluster) 。 - **API：** 要了解有关如何使用 API 的更多信息，请查阅 API [相关文档](https://cloud.google.com/kubernetes-engine/docs/how-to/multi-subnet-cluster) 。 - Terraform 和用户界面 (UI) 支持即将推出！发布于 - [网络](https://cloud.google.com/blog/products/networking) - [容器与 Kubernetes](https://cloud.google.com/blog/products/containers-kubernetes) - [GKE](https://cloud.google.com/blog/products/kubernetes-engine)