AKS网络架构演进：Kubenet退役与Azure CNI Overlay迁移指南

AKS网络架构演进：Kubenet退役与Azure CNI Overlay迁移指南

AKS Azure Kubernetes Service 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/ak/AKS

背景与现状

在Azure Kubernetes Service（AKS）的发展历程中，网络组件始终是集群架构的核心支柱。早期版本采用的Kubenet网络插件作为基础网络方案，通过简单的NAT机制实现Pod与节点间的通信。这种设计虽然简化了初期部署，但随着云原生生态的成熟，逐渐暴露出IP地址管理效率低、网络策略功能有限等架构性约束。

技术转型动因

本次架构调整的核心驱动力来自三个方面：

1. 规模瓶颈突破：Kubenet的NAT层成为性能瓶颈，而Azure CNI Overlay通过VXLAN封装实现纯三层转发，单集群可支持5000节点规模
2. 功能完整性：原生集成Cilium数据平面，提供基于eBPF的细粒度网络策略、服务网格和可观测性能力
3. 运维标准化：统一VNet地址空间管理，避免与传统网络插件并存的兼容性问题

迁移技术方案

目标架构优势

Azure CNI Overlay模式采用创新的双栈设计：

• 控制平面：沿用Azure CNI的VNet集成能力
• 数据平面：通过VXLAN隧道实现Pod网络Overlay，每个节点获得独立的/24地址段
• 策略执行：可选Cilium数据平面实现L3-L7安全策略

迁移路径建议

1. 新集群部署：直接使用az aks create --network-plugin azure --network-plugin-mode overlay创建
2. 存量迁移：
   • 开发环境可通过蓝绿部署验证
   • 生产环境建议分阶段迁移，先启用Overlay测试网络策略兼容性
3. 关键验证点：
   • 网络策略的语义一致性验证
   • 服务发现机制的平滑过渡
   • 监控探针的适配调整

实施注意事项

1. 地址规划：Overlay模式不再消耗VNet地址空间，但需确保节点规模与分配的Pod CIDR匹配
2. 性能调优：对于延迟敏感型应用，建议启用Accelerated Networking并测试VXLAN封装的性能影响
3. 安全策略：迁移后需重新评估NetworkPolicy规则，特别是依赖节点级防火墙的场景

长期演进展望

此次网络架构升级为AKS带来了面向未来的技术基础：

• 为服务网格集成提供底层支持
• 实现与Azure原生安全服务的深度集成
• 奠定多租户网络隔离的技术基础

建议用户在2028年3月正式停用期限前完成迁移，以获得更优的性能体验和功能支持。对于复杂企业环境，可联系Azure架构支持团队获取定制化迁移方案。

AKS Azure Kubernetes Service 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/ak/AKS