云平台托管集群:EKS、GKE、AKS 深度解析与选型指南-第二章
目录
专栏介绍
作者与平台
您将学到什么?
学习特色
引言:云原生时代的托管集群浪潮
第二章:核心功能与高级特性深度剖析
2.1 存储集成:持久化数据的基石
2.2 安全体系:构建零信任的容器环境
2.3 可观测性:洞察集群与应用的脉搏
2.4 DevOps 与 CI/CD 集成:加速应用交付
2.5 无服务器与混合云扩展:超越集群边界
专栏介绍
作者与平台
作者:庸子
用户ID:2401_86478612
第一发表平台:CSDN
欢迎来到《Kubernetes架构师之路:系统化学习与实践》专栏!在这个容器化技术主导的时代,Kubernetes已成为云原生应用编排的事实标准,掌握Kubernetes已成为每位开发者和运维工程师的必备技能。
本专栏采用系统化学习方法,从基础概念到高级实践,循序渐进地带您全面掌握Kubernetes技术栈。无论您是刚接触容器技术的初学者,还是希望深入理解Kubernetes架构的资深工程师,这里都将为您提供清晰的学习路径和实用的实战指导。
您将学到什么?
- 基础理论:深入理解容器、容器编排、Kubernetes核心概念和架构设计
- 核心组件:掌握etcd、API Server、Controller Manager、Scheduler等核心组件的工作原理
- 资源管理:学会Pod、Deployment、Service、Ingress等核心资源的创建与管理
- 网络与存储:理解Kubernetes网络模型和存储方案,解决实际部署中的网络与存储问题
- 高可用与扩展:构建高可用的Kubernetes集群,实现应用的自动扩展与故障恢复
- 监控与日志:掌握集群监控、日志收集与应用性能优化方法
- CI/CD集成:学习如何将Kubernetes与CI/CD流程结合,实现自动化部署
- 安全实践:了解Kubernetes安全模型,掌握RBAC、网络策略等安全配置
学习特色
- 系统化知识体系:从零开始,构建完整的Kubernetes知识框架
- 实战导向:每个知识点都配有实际操作案例,让您"学以致用"
- 问题驱动:针对实际部署中常见的问题提供解决方案
- 最新版本覆盖:基于最新稳定版Kubernetes,紧跟技术发展趋势
- 架构师视角:不仅教您"如何做",更解释"为什么这样设计"
无论您是想提升个人竞争力,还是为企业构建高效的云原生基础设施,本专栏都将助您成为真正的Kubernetes专家。让我们一起开启这段激动人心的Kubernetes学习之旅!
立即订阅,开启您的Kubernetes架构师成长之路!
引言:云原生时代的托管集群浪潮
在数字化转型的浪潮中,容器化技术(以 Docker 为代表)和容器编排平台(以 Kubernetes 为核心)已成为现代应用架构的基石。企业纷纷拥抱云原生,以实现敏捷开发、弹性伸缩、高可用性和资源效率最大化。然而,自建 Kubernetes 集群涉及复杂的安装、配置、升级、维护和监控工作,对运维团队的技术能力和资源投入提出了极高要求。
为了解决这一痛点,全球三大云服务提供商——亚马逊云科技(AWS)、谷歌云(Google Cloud)、微软 Azure——相继推出了其 Kubernetes 托管服务:
Amazon EKS (Elastic Kubernetes Service)
Google Kubernetes Engine (GKE)
Azure Kubernetes Service (AKS)
这些托管服务将 Kubernetes 控制平面的管理责任完全交给云厂商,用户只需专注于工作负载的部署、管理和业务创新。它们极大地降低了 Kubernetes 的使用门槛,加速了云原生应用的落地。
然而,EKS、GKE、AKS 虽然都基于 Kubernetes 核心,但在架构设计、功能特性、集成生态、成本模型、运维体验等方面存在显著差异。对于企业而言,选择哪个平台并非易事,需要综合考虑技术栈、业务需求、成本预算、团队技能、合规要求等多重因素。
本文旨在提供一份超详细、超深入、超实用的对比分析,字数超过 3 万字,力求成为您在 EKS、GKE、AKS 之间做出明智选择的终极参考。我们将从基础架构到高级特性,从技术细节到实战场景,从成本优化到未来趋势,进行全方位、无死角的剖析。
第二章:核心功能与高级特性深度剖析
除了基础架构,三大平台在存储、安全、可观测性、DevOps 集成、无服务器扩展等核心功能和高级特性上的差异,往往是企业选型的关键考量点。
2.1 存储集成:持久化数据的基石
容器本身是无状态的,但绝大多数应用都需要持久化存储。三大平台如何提供和管理持久化卷?
Amazon EKS:
存储驱动: 使用 Container Storage Interface (CSI) 驱动程序。AWS 提供官方 CSI 驱动:
AWS EBS CSI Driver: 用于动态创建和管理 EBS 卷(块存储)。支持不同类型的 EBS 卷(gp2/gp3, io1/io2, st1, sc1)。支持卷快照、克隆、扩容。支持加密(使用 AWS KMS)。
AWS EFS CSI Driver: 用于动态创建和管理 EFS 文件系统(共享文件存储)。支持动态创建 PV/PVC,支持 ReadWriteMany 访问模式。非常适合需要多个 Pod 共享数据的场景(如内容管理、数据处理)。支持加密。
FSx for Lustre CSI Driver: 用于高性能计算场景,集成 FSx for Lustre 文件系统。
FSx for NetApp ONTAP CSI Driver: 集成企业级文件存储 FSx for ONTAP。
存储类 (StorageClass): EKS 默认提供 gp2 (EBS) 和 gp3 (EBS) StorageClass。用户可以轻松创建自定义 StorageClass 来指定不同的 EBS 类型、IOPS、吞吐量、加密参数,或者使用 EFS/FSx。
快照与备份:EBS 快照: EBS CSI Driver 支持创建卷快照。结合 VolumeSnapshotClass 和 VolumeSnapshot 资源,可以实现应用一致性快照(需要应用配合,如使用 Velero)。
Velero: 强烈推荐使用开源备份迁移工具 Velero。它利用 CSI 快照能力,可以备份和恢复整个集群(包括资源对象和持久化卷),支持跨集群、跨区域迁移。与 AWS S3 集成存储备份数据。
动态配置: 所有 CSI 驱动都支持动态 PV 配置,用户只需创建 PVC 并指定 StorageClass,驱动会自动创建底层存储资源。
Google Kubernetes Engine (GKE):
存储驱动: 同样使用 CSI 驱动。Google Cloud 提供官方 CSI 驱动:
PD CSI Driver: 用于动态创建和管理 Persistent Disk (PD)(块存储)。支持标准 PD、SSD PD、平衡 PD。支持快照、克隆、扩容。支持加密(使用 Google Cloud KMS)。
Filestore CSI Driver: 用于动态创建和管理 Filestore 实例(高性能网络文件存储)。支持 ReadWriteMany。支持不同性能层级(标准、高级、企业)。
Cloud Storage FUSE CSI Driver: 允许 Pod 直接挂载 Google Cloud Storage (GCS) 存储桶作为文件系统。适合对象存储访问、大数据分析等场景。性能取决于 FUSE 实现。
存储类 (StorageClass): GKE 默认提供 standard (标准 PD), premium-rwo (SSD PD), standard-rwx (Filestore) 等 StorageClass。用户可以轻松创建自定义 StorageClass。
快照与备份:PD 快照: PD CSI Driver 支持创建卷快照。结合 VolumeSnapshot 资源实现。
Velero: 同样推荐使用 Velero。与 Google Cloud Storage 集成存储备份数据。GKE 对 Velero 的支持良好。
动态配置: 所有 CSI 驱动都支持动态 PV 配置。
Azure Kubernetes Service (AKS):
存储驱动: 使用 CSI 驱动。Azure 提供官方 CSI 驱动:
Azure Disk CSI Driver: 用于动态创建和管理 Azure Disk(块存储)。支持 Premium SSD (P), Standard SSD (E), Standard HDD (S)。支持快照、克隆、扩容。支持加密(使用 Azure Disk Encryption)。
Azure File CSI Driver: 用于动态创建和管理 Azure Files(共享文件存储)。支持 Premium 和 Standard 层级。支持 ReadWriteMany。支持 SMB 和 NFS 协议。支持加密(使用 Azure Storage Service Encryption)。
Blob Fuse CSI Driver: 允许 Pod 直接挂载 Azure Blob Storage 容器作为文件系统(通过 Blob FUSE)。适合对象存储访问。
存储类 (StorageClass): AKS 默认提供 default (Azure Disk - Standard HDD), managed-premium (Azure Disk - Premium SSD), azurefile (Azure Files - Standard), azurefile-premium (Azure Files - Premium) 等 StorageClass。用户可以创建自定义 StorageClass。
快照与备份:Azure Disk 快照: Azure Disk CSI Driver 支持创建卷快照。结合 VolumeSnapshot 资源实现。
Velero: 推荐使用 Velero。与 Azure Blob Storage 集成存储备份数据。AKS 对 Velero 的支持良好。
动态配置: 所有 CSI 驱动都支持动态 PV 配置。
存储集成对比总结:
特性 | Amazon EKS | Google GKE | Azure AKS |
主要 CSI 驱动 | EBS CSI, EFS CSI, FSx CSI (Lustre/ONTAP) | PD CSI, Filestore CSI, Cloud Storage FUSE CSI | Azure Disk CSI, Azure File CSI, Blob Fuse CSI |
块存储 | EBS (gp2/gp3, io1/io2, st1, sc1) | Persistent Disk (PD) (Standard, SSD, Balanced) | Azure Disk (Premium SSD, Standard SSD/HDD) |
共享文件存储 | EFS (NFS), FSx for Lustre, FSx for ONTAP | Filestore (NFS), Cloud Storage FUSE (Object) | Azure Files (SMB/NFS), Blob Fuse (Object) |
对象存储挂载 | 无官方 CSI (需第三方方案) | Cloud Storage FUSE CSI (GCS) | Blob Fuse CSI (Azure Blob Storage) |
快照支持 | EBS/EFS/FSx CSI 支持 | PD/Filestore CSI 支持 | Azure Disk/Azure File CSI 支持 |
备份工具 | Velero (S3) | Velero (GCS) | Velero (Azure Blob Storage) |
加密 | EBS/EFS/FSx 支持 KMS 加密 | PD/Filestore 支持 KMS 加密 | Azure Disk/Azure Files 支持 SSE 加密 |
动态配置 | 全部支持 | 全部支持 | 全部支持 |
ReadWriteMany | EFS, FSx (Lustre/ONTAP) | Filestore, Cloud Storage FUSE | Azure Files (SMB/NFS) |
分析:
块存储: 三者都提供高性能、可扩展的块存储解决方案(EBS, PD, Azure Disk),功能(快照、加密、动态配置)非常接近。EBS 的 gp3 在性价比上常被称道,PD 的平衡类型提供灵活性,Azure Disk 的 Premium SSD 性能优异。
共享文件存储: EFS、Filestore、Azure Files 都是成熟的 NFS 解决方案。EFS 以其简单的扩展性和按使用量付费模式著称;Filestore 提供明确的服务层级和性能保障;Azure Files 对 SMB 协议的原生支持是其特色(尤其对 Windows 应用)。
对象存储挂载: GKE 和 AKS 提供了官方 CSI 驱动(Cloud Storage FUSE, Blob Fuse)将对象存储桶挂载为文件系统,方便应用直接访问对象数据。EKS 目前缺乏官方方案,需要依赖第三方工具或自定义实现。
高级存储: EKS 通过 FSx CSI 集成了 Lustre(HPC)和 NetApp ONTAP(企业级 NAS),提供了更专业化的存储选项,这是其优势。GKE 和 AKS 在此方面相对依赖其通用的文件存储或对象存储方案。
备份: Velero 是三大平台都支持的、事实上的标准备份迁移工具,功能强大且成熟。集成各自的云存储(S3, GCS, Blob)作为后端。
2.2 安全体系:构建零信任的容器环境
安全是 Kubernetes 部署的重中之重。三大平台在身份认证与授权、网络安全、工作负载安全、合规性等方面构建了多层次的安全体系。
Amazon EKS:
身份认证 (Authentication):IAM Authenticator for Kubernetes: 核心组件。允许用户使用 AWS IAM 用户或角色来认证到 Kubernetes API Server。通过创建 aws-auth ConfigMap 将 IAM 角色/用户映射到 Kubernetes 用户/组。这是 EKS 身份认证的核心,与 AWS IAM 深度集成。
OIDC 身份提供者集成: EKS 集群可以配置为信任外部的 OIDC 身份提供者(如 Active Directory, Okta, Auth0)。用户可以使用外部 IdP 的身份登录集群。
服务账户令牌卷投影: 支持 Kubernetes 服务账户与 IAM 角色的关联(IRSA - IAM Roles for Service Accounts)。允许 Pod 内的服务账户直接承担 IAM 角色,获取临时 AWS 凭证,无需在 Pod 中硬编码长期密钥。这是 EKS 安全的关键特性。
授权 (Authorization):Kubernetes RBAC: 标准授权机制,基于角色(Role/ClusterRole)和角色绑定(RoleBinding/ClusterRoleBinding)控制对 Kubernetes API 资源的访问。
AWS IAM Authenticator 与 RBAC 结合: 通过 aws-auth ConfigMap 将 IAM 主体映射到 Kubernetes 用户/组后,即可对这些用户/组应用 RBAC 策略。
网络安全:安全组 (Security Groups): 如前所述,VPC CNI 支持 Security Groups for Pods。可以为 Pod 或 Deployment 直接关联安全组,实现 Pod 级别的入站/出站流量控制。这是 AWS 独有的强大功能。
网络策略: 通过部署 Calico/Cilium 或使用安全组策略实现。
VPC 流日志: 可开启 VPC 流日志,记录所有进出 VPC 的网络流量,用于审计和故障排查。
AWS WAF/Shield: 集成到 ALB/NLB,提供 Web 应用防火墙和 DDoS 防护。
工作负载安全:容器镜像扫描: 集成 Amazon ECR (Elastic Container Registry) 的镜像扫描功能(基本扫描免费,高级扫描需付费)。可在推送镜像时自动扫描漏洞。
密钥管理: 集成 AWS Secrets Manager 和 Parameter Store。通过 CSI 驱动(如 Secrets Store CSI Driver)将密钥安全地挂载到 Pod 中,或使用 SDK 在应用中访问。IRSA 是 Pod 访问 AWS 服务凭证的最佳实践。
运行时安全: AWS 提供 GuardDuty,可监控 EKS 集群的审计日志(如 CloudTrail)、VPC 流日志等,检测潜在威胁(如异常 API 调用、恶意 IP 访问)。Amazon Inspector 可提供运行时漏洞评估。
Pod 安全策略 (PSP) / Pod 安全准入控制器 (PSA): EKS 支持 PSP(已弃用,未来将移除)和新的 PSA(Pod Security Admission)。推荐使用 PSA 并结合 OPA/Gatekeeper 等策略引擎实施更精细的 Pod 安全标准(如限制特权容器、主机路径挂载等)。
合规性: AWS 提供广泛的合规性认证(如 SOC, PCI DSS, HIPAA, GDPR)。EKS 本身继承这些认证,并提供 AWS Security Hub、AWS Config 等服务进行持续合规监控和配置审计。AWS Control Tower 可帮助搭建多账户合规环境。
Google Kubernetes Engine (GKE):
身份认证 (Authentication):Google Cloud IAM: 核心组件。用户使用 Google Cloud IAM 账户(用户账户或服务账户)通过 gcloud 或 Web UI 认证到 GKE 集群。GKE 自动将 Cloud IAM 权限映射到 Kubernetes 权限。
Workload Identity: 这是 GKE 的核心安全特性。 允许 Kubernetes 服务账户直接扮演 Google Cloud IAM 服务账户。Pod 内的应用可以使用 Google Cloud 客户端库自动获取 IAM 服务账户的临时凭证,访问 GCP 服务(如 Cloud Storage, BigQuery),无需管理密钥文件。与 EKS 的 IRSA 类似,但集成更原生。
OIDC 身份提供者集成: GKE 支持配置外部 OIDC 身份提供者。
授权 (Authorization):Kubernetes RBAC: 标准机制。
Cloud IAM 与 RBAC 结合: GKE 提供了预定义的 Cloud IAM 角色(如 container.clusterViewer, container.developer),这些角色在 GKE 层面有特定权限,并会映射到集群内的 Kubernetes RBAC 权限。用户也可以自定义 Cloud IAM 角色并精细控制其在 GKE 集群中的权限。
网络安全:VPC 防火墙规则: 如前所述,GKE 自动配置必要的防火墙规则。用户可以创建自定义的 VPC 防火墙规则来控制节点之间、节点与外部之间的流量。
网络策略: 原生支持 Kubernetes NetworkPolicy,无需额外组件。这是 GKE 的显著优势。
Cloud Armor: 集成到 External HTTP(S) Load Balancer,提供 WAF 和 DDoS 防护。
Private Google Access: 允许集群中的节点(即使没有公网 IP)通过私有网络访问 Google API 和服务。
工作负载安全:容器镜像扫描: 集成 Container Analysis / Binary Authorization。可在推送镜像到 Artifact Registry (GCR 的继任者) 时自动扫描漏洞。Binary Authorization 强制执行部署策略(如只允许签名的镜像部署)。
密钥管理: 集成 Secret Manager。通过 CSI 驱动(Secrets Store CSI Driver)或 SDK 访问。Workload Identity 是 Pod 访问 GCP 服务凭证的最佳实践。
运行时安全: Google 提供 Security Command Center,可整合 GKE 审计日志、VPC 流日志、威胁情报等,提供统一的安全态势管理和威胁检测。Cloud Security Scanner 可扫描 Web 应用漏洞。
Pod 安全策略 (PSP) / Pod 安全准入控制器 (PSA): GKE 支持 PSP(已弃用)和 PSA。推荐使用 PSA 并结合 Policy Controller(基于 OPA/Gatekeeper 的 GKE 托管策略引擎)实施策略(如限制镜像仓库、强制标签、禁止特权容器等)。
合规性: Google Cloud 提供广泛的合规性认证(SOC, PCI DSS, HIPAA, GDPR)。GKE 继承这些认证。Cloud Asset Inventory 提供资源清单和策略分析。Assured Workloads 可帮助满足特定合规性要求(如 HIPAA)的隔离环境。
Azure Kubernetes Service (AKS):
身份认证 (Authentication):Azure Active Directory (AAD): 核心组件。 AKS 与 Azure AD 深度集成。用户可以使用 Azure AD 用户、组或服务主体认证到 AKS 集群。支持两种集成模式:
AAD 集成 (推荐): 将 Azure AD 身份直接映射为 Kubernetes 用户。用户使用 az aks get-credentials 命令登录时,会触发 Azure AD 认证流程(如设备码登录),获取的凭证包含用户的 Azure AD 身份信息。Kubernetes API Server 使用 Azure AD 进行身份验证。
Azure RBAC for AKS: 将 Azure AD 身份与 Kubernetes RBAC 直接绑定。用户可以在 Azure 门户或 CLI 中,直接将 Azure AD 用户/组/服务主体分配到 Kubernetes 命名空间级别的角色(如 Azure Kubernetes Service RBAC Reader),这些角色映射到标准的 Kubernetes RBAC 角色(如 view, edit, admin)。这是 AKS 的独特优势,极大简化了权限管理。
OIDC 身份提供者集成: AKS 支持配置外部 OIDC 身份提供者。
工作负载身份 (Workload Identity): 类似于 IRSA 和 Workload Identity。允许 Kubernetes 服务账户关联 Azure AD 应用程序(服务主体)。Pod 内的应用可以使用 Azure Identity 库自动获取 Azure AD 令牌,访问 Azure 资源(如 Key Vault, Storage)。
授权 (Authorization):Kubernetes RBAC: 标准机制。
Azure RBAC for AKS: 如上所述,这是 AKS 的核心授权模型,将 Azure AD 身份与 Kubernetes 权限通过 Azure 平台直接绑定,管理体验统一。
网络安全:网络安全组 (NSG): AKS 自动配置 NSG 规则保护节点和控制平面端点。用户可以创建自定义 NSG 规则进行更精细的控制。
网络策略: 通过部署 Calico/Cilium 或 Azure Network Policy 实现。
Azure Firewall / Application Gateway WAF: 集成 Azure Firewall 作为网络出口,或使用 Application Gateway 的 WAF 功能保护入口流量。
私有链接: 支持 Azure Private Link,允许通过私有端点访问 Azure PaaS 服务(如 Key Vault, SQL Database),避免流量经过公网。
工作负载安全:容器镜像扫描: 集成 Microsoft Defender for Cloud 和 Azure Container Registry (ACR)。Defender for Cloud 可在 ACR 中推送镜像时自动扫描漏洞,并提供运行时威胁防护(需在 AKS 上启用 Defender 仪表板)。
密钥管理: 集成 Azure Key Vault。通过 CSI 驱动(Secrets Store CSI Driver)将密钥/证书安全地挂载到 Pod 中,或使用 SDK 访问。工作负载身份是 Pod 访问 Azure 服务凭证的最佳实践。
运行时安全: Microsoft Defender for Cloud 是 AKS 运行时安全的核心。提供:
威胁防护:检测集群中的恶意活动(如挖矿程序、异常访问)。
漏洞评估:扫描节点和容器的漏洞。
合规性检查:评估集群配置是否符合安全基线(如 CIS Benchmark)。
数据收集:收集节点日志、容器审计日志等。
Pod 安全策略 (PSP) / Pod 安全准入控制器 (PSA): AKS 支持 PSP(已弃用)和 PSA。推荐使用 PSA 并结合 Azure Policy for AKS。Azure Policy 提供大量内置策略(如限制特权容器、强制镜像来源、禁用主机网络等),可直接在 Azure 门户中应用到 AKS 集群,实现策略的集中管理和审计。这是 AKS 在策略管理上的显著优势。
合规性: Azure 提供广泛的合规性认证(SOC, PCI DSS, HIPAA, GDPR)。AKS 继承这些认证。Azure Policy 和 Microsoft Defender for Cloud 是核心的合规监控和强制工具。Azure Blueprints 可帮助部署符合特定合规性要求的环境。
安全体系对比总结:
特性 | Amazon EKS | Google GKE | Azure AKS |
核心身份认证 | AWS IAM Authenticator + IAM 用户/角色 | Google Cloud IAM + Workload Identity | Azure AD 集成 + Azure RBAC for AKS |
服务账户身份 | IAM Roles for Service Accounts (IRSA) | Workload Identity | Workload Identity |
授权模型 | Kubernetes RBAC + IAM 映射 | Kubernetes RBAC + Cloud IAM 预定义/自定义角色 | Kubernetes RBAC + Azure RBAC for AKS (统一管理) |
Pod 级网络控制 | Security Groups for Pods (强) | 原生 NetworkPolicy (强) | NetworkPolicy (需额外 CNI) |
负载均衡器安全 | AWS WAF, Shield (ALB/NLB) | Cloud Armor (External HTTP(S) LB) | Application Gateway WAF |
镜像扫描 | Amazon ECR 扫描 | Container Analysis / Binary Authorization | Microsoft Defender for Cloud + ACR 扫描 |
密钥管理 | Secrets Manager / Parameter Store + CSI | Secret Manager + CSI | Azure Key Vault + CSI (深度集成) |
运行时安全 | GuardDuty, Inspector | Security Command Center | Microsoft Defender for Cloud (集成度高) |
策略引擎 | OPA/Gatekeeper (需自管) | Policy Controller (GKE 托管 OPA/Gatekeeper) | Azure Policy for AKS (内置策略,统一管理) |
合规性工具 | Security Hub, Config, Control Tower | Security Command Center, Assured Workloads | Azure Policy, Defender for Cloud, Blueprints |
独特优势 | Security Groups for Pods, IRSA | 原生 NetworkPolicy, Workload Identity, Policy Controller | Azure RBAC for AKS, Azure Policy, Defender 集成 |
分析:
身份认证与授权:EKS (IAM): 与 AWS IAM 的集成非常深入,IRSA 是 Pod 访问 AWS 服务的标准。授权需要将 IAM 主体映射到 Kubernetes 用户,然后应用 RBAC,管理相对分散。
GKE (Cloud IAM): Workload Identity 设计优雅,与 GCP 服务集成无缝。Cloud IAM 提供了预定义角色,简化了部分权限管理,但精细控制仍需 RBAC。
AKS (Azure AD): Azure RBAC for AKS 是最大亮点。 将 Azure AD 身份与 Kubernetes 权限在 Azure 平台层面直接绑定,管理员可以在熟悉的 Azure 门户或 CLI 中统一管理集群访问权限,体验极佳,极大降低了管理复杂度。工作负载身份也完善了 Pod 访问 Azure 服务的安全模型。
网络安全:EKS: Security Groups for Pods 是独门绝技,提供了类似 VM 级别的精细化网络控制,对安全要求极高的场景非常有价值。
GKE: 原生 NetworkPolicy 开箱即用,无需额外部署和维护 CNI,是显著优势,简化了安全策略的实施。
AKS: 网络策略需要额外 CNI,但 Azure Private Link 提供了强大的私有网络访问能力。
工作负载安全:镜像扫描: 三者都提供集成的镜像扫描能力,功能接近。GKE 的 Binary Authorization 提供了更强的部署策略控制。
密钥管理: 三者都支持通过 CSI 驱动挂载密钥。Azure Key Vault 是企业级密钥管理的标杆,AKS 与其集成非常成熟。
运行时安全:EKS: GuardDuty 和 Inspector 提供威胁检测和漏洞评估,但需要用户分别配置和管理。
GKE: Security Command Center 提供统一的安全态势管理视图。
AKS: Microsoft Defender for Cloud 是 AKS 的王牌。 它将威胁防护、漏洞管理、合规性检查、数据收集整合在一个服务中,与 Azure 生态深度集成,提供仪表板、告警、修复建议,体验非常完整和强大。这是 AKS 在安全运营上的显著优势。
策略与合规:EKS: 需要自行部署和管理 OPA/Gatekeeper,灵活但运维负担重。AWS 的合规工具(Security Hub, Config)功能强大但需要整合。
GKE: Policy Controller 提供托管的 OPA/Gatekeeper,简化了策略引擎的运维。Assured Workloads 满足特定合规需求。
AKS: Azure Policy for AKS 是最大亮点。 提供大量开箱即用的内置安全策略,直接在 Azure 门户中管理、分配、审计,与 Azure 的合规框架无缝集成,极大降低了实施安全基线和满足合规要求的门槛。这是 AKS 在治理和自动化合规方面的核心优势。
2.3 可观测性:洞察集群与应用的脉搏
有效的监控、日志和追踪是保障集群稳定运行、快速排查问题、优化性能的关键。三大平台在可观测性生态上各有侧重。
Amazon EKS:
监控 (Metrics):CloudWatch Container Insights: 官方推荐。 提供开箱即用的 EKS 集群监控能力。自动收集控制平面、节点、Pod、容器级别的性能指标(CPU、内存、磁盘、网络)。提供预置仪表板展示集群资源利用率、Pod 状态、节点健康状况等。支持设置告警。
Prometheus + Grafana: 开源事实标准。用户可以在 EKS 集群中部署 Prometheus Server(或使用托管 Prometheus 服务)收集指标,使用 Grafana 进行可视化。社区提供大量针对 Kubernetes、EKS、AWS 服务的仪表盘模板。Amazon Managed Service for Prometheus (AMP) 是 AWS 托管的 Prometheus 兼容服务,简化了 Prometheus 的运维,支持长期存储、告警、与 Grafana 集成。
指标来源: kubelet, cAdvisor, node-exporter, Kubernetes API Server Metrics, 以及通过 ServiceMonitor/PodMonitor 发现的应用自定义指标。
日志 (Logs):CloudWatch Logs: 官方推荐。 通过部署 Fluent Bit 或 Fluentd 作为 DaemonSet,将节点、容器、Kubernetes 组件的日志发送到 CloudWatch Logs。提供强大的日志查询、过滤、分析功能。支持创建指标过滤器从日志中提取指标。支持设置基于日志的告警。
其他选项: 用户也可以选择将日志发送到第三方日志服务(如 Elasticsearch/Kibana, Splunk, Datadog)。
追踪 (Tracing):AWS X-Ray: AWS 原生的分布式追踪服务。应用需要集成 X-Ray SDK。X-Ray Daemon 可以作为 Sidecar 或 DaemonSet 部署在 EKS 中,收集追踪数据并发送到 X-Ray 服务。提供服务地图、性能分析、错误率统计等。
开源方案: 部署 Jaeger 或 Zipkin。Amazon Managed Service for OpenTelemetry (AMOT) 是 AWS 托管的 OpenTelemetry 兼容服务,支持收集、处理、导出追踪、指标和日志数据,兼容 OpenTelemetry 协议,是未来的方向。
统一可观测性: AWS Distro for OpenTelemetry (ADOT) 是 AWS 维护的 OpenTelemetry 发行版,提供 Collector、SDK、Auto Instrumentation Agent,帮助用户在 EKS 中统一收集指标、日志、追踪数据,并发送到 AWS 服务(CloudWatch, X-Ray, AMP)或兼容的第三方后端。
Google Kubernetes Engine (GKE):
监控 (Metrics):Cloud Monitoring (formerly Stackdriver): 官方推荐且深度集成。 GKE 原生集成 Cloud Monitoring,自动收集控制平面、节点、Pod、容器级别的丰富指标。提供强大的预置仪表板(GKE Dashboard)、查询语言(MQL)、告警功能。支持基于 SLO 的告警。
Prometheus + Grafana: 同样是主流选择。用户可以在 GKE 中部署 Prometheus。Google Cloud Managed Service for Prometheus 是 GCP 托管的 Prometheus 兼容服务,提供与 Cloud Monitoring 类似的托管优势(长期存储、告警、Grafana 集成)。
指标来源: 与 EKS 类似,kubelet, cAdvisor, node-exporter, KSM 等。
日志 (Logs):Cloud Logging (formerly Stackdriver Logging): 官方推荐且深度集成。 GKE 默认启用 Cloud Logging,通过节点上的日志代理自动收集系统日志、容器日志、Kubernetes 组件日志。提供强大的日志查询、分析、基于日志的指标提取、告警功能。支持日志 sinks 将日志导出到其他地方。
其他选项: 同样支持第三方日志服务。
追踪 (Tracing):Cloud Trace: Google Cloud 原生的分布式追踪服务。应用需要集成 OpenTelemetry 或旧版 Stackdriver Trace SDK。Cloud Trace 提供服务地图、延迟分析、采样率控制等。
开源方案: 部署 Jaeger 或 Zipkin。Google Cloud Managed Service for OpenTelemetry 是 GCP 托管的 OpenTelemetry 兼容服务,功能与 AWS AMOT 类似。
统一可观测性: Google Cloud’s operations suite (包含 Cloud Monitoring, Logging, Trace, Error Reporting, Profiler 等) 提供了高度统一和集成的可观测性体验。OpenTelemetry 是 Google 积极推动的标准,其托管服务也基于此。
Azure Kubernetes Service (AKS):
监控 (Metrics):Azure Monitor for containers: 官方推荐且深度集成。 AKS 原生集成 Azure Monitor,通过部署在集群中的 containerized agent 收集控制平面、节点、Pod、容器级别的性能指标。提供预置的 AKS 仪表板(在 Azure 门户中)、强大的查询语言 (Kusto Query Language - KQL)、告警功能。支持基于 Prometheus 指标的收集和查询(通过配置)。
Prometheus + Grafana: 广泛使用。用户可以在 AKS 中部署 Prometheus。Azure Monitor managed service for Prometheus 是 Azure 托管的 Prometheus 兼容服务,提供与 Azure Monitor 集成的托管优势。
指标来源: kubelet, cAdvisor, node-exporter, KSM 等。
日志 (Logs):Azure Monitor Logs: 官方推荐且深度集成。 通过 containerized agent 自动收集节点、容器、Kubernetes 组件的日志。日志存储在 Log Analytics 工作区 中,使用强大的 KQL 进行查询和分析。支持创建日志查询告警、工作簿 (Workbooks) 进行可视化分析、日志指标等。
其他选项: 支持第三方日志服务。
追踪 (Tracing):Application Insights: Azure 的应用性能管理 (APM) 服务,包含分布式追踪能力。应用需要集成 Application Insights SDK。它提供端到端事务追踪、依赖项映射、性能分析、异常诊断等。与 Azure Monitor 深度集成。
开源方案: 部署 Jaeger 或 Zipkin。Azure Monitor managed service for OpenTelemetry 是 Azure 托管的 OpenTelemetry 兼容服务。
统一可观测性: Azure Monitor 是 AKS 可观测性的核心平台,集成了指标、日志、追踪(通过 Application Insights)、告警、工作簿、仪表板等功能。Azure Managed Grafana 提供托管的 Grafana 服务,可与 Azure Monitor 数据源无缝集成。
可观测性对比总结:
特性 | Amazon EKS | Google GKE | Azure AKS |
官方监控方案 | CloudWatch Container Insights | Cloud Monitoring | Azure Monitor for containers |
托管 Prometheus | Amazon Managed Service for Prometheus (AMP) | Google Cloud Managed Service for Prometheus | Azure Monitor managed service for Prometheus |
官方日志方案 | CloudWatch Logs (Fluent Bit/Fluentd) | Cloud Logging (内置代理) | Azure Monitor Logs (Log Analytics) |
官方追踪方案 | AWS X-Ray / AMOT (OpenTelemetry) | Cloud Trace / Managed OpenTelemetry | Application Insights / Managed OpenTelemetry |
统一平台 | CloudWatch, X-Ray, AMP, AMOT | Cloud’s operations suite (Monitoring, Logging, Trace) | Azure Monitor (Metrics, Logs, Insights) |
查询语言 | CloudWatch Insights Query | Monitoring Query Language (MQL) | Kusto Query Language (KQL) (强大) |
告警 | CloudWatch Alarms | Cloud Alerting | Azure Alerts |
仪表板 | CloudWatch Dashboards / Grafana | Cloud Monitoring Dashboards / Grafana | Azure Dashboards / Azure Managed Grafana |
集成度 | 高 (Container Insights) | 非常高 (原生集成) | 非常高 (原生集成) |
开源支持 | 良好 (Prometheus, Grafana, Fluentd, OpenTelemetry) | 良好 (Prometheus, Grafana, OpenTelemetry) | 良好 (Prometheus, Grafana, OpenTelemetry) |
分析:
官方方案集成度: GKE 和 AKS 在官方监控日志方案的集成度上略胜一筹。GKE 的Cloud Monitoring/Logging 和 AKS 的 Azure Monitor 都是与 Kubernetes 平台深度绑定的,配置相对简单,开箱即用性强。EKS 的 Container Insights 也很成熟,但需要部署 Fluent Bit/Fluentd 代理。
托管 Prometheus: 三大云都提供了托管的 Prometheus 兼容服务(AMP, GCP Managed Prometheus, Azure Managed Prometheus),解决了自建 Prometheus 的运维痛点(存储、高可用、扩容),是拥抱开源 Prometheus 标准的用户的理想选择。
日志查询与分析: Azure Monitor Logs 的 KQL 被广泛认为是功能最强大、表达能力最强的日志查询语言之一,尤其适合复杂的日志分析和关联查询。CloudWatch Logs 和 Cloud Logging 的查询能力也很强,但 KQL 在复杂场景下可能更具优势。
追踪:EKS: X-Ray 功能全面,但需要应用集成 SDK。AMOT (OpenTelemetry) 是未来方向。
GKE: Cloud Trace 与 GCP 生态集成好,性能分析能力强。Managed OpenTelemetry 是重点。
AKS: Application Insights 不仅是追踪工具,更是完整的 APM 解决方案,提供应用性能、异常、依赖项的全方位洞察,与 Azure DevOps 集成紧密,对 .NET 应用尤其友好。Managed OpenTelemetry 也是重点。
统一平台: GCP 的 operations suite 和 Azure Monitor 都提供了非常统一和集成的可观测性体验,在一个平台内完成指标、日志、追踪的查看、查询、告警、分析。AWS 的 CloudWatch、X-Ray、AMP 等服务虽然强大,但整合体验上稍显分散(尽管在不断改进)。
开源生态: 三者对 Prometheus、Grafana、Fluentd、OpenTelemetry 等开源工具的支持都非常好,用户有充分的自由度选择开源方案。
2.4 DevOps 与 CI/CD 集成:加速应用交付
托管 Kubernetes 集群需要与 CI/CD 流水线紧密集成,实现自动化构建、测试、部署和发布管理。三大平台及其生态提供了丰富的工具链。
Amazon EKS:
CI/CD 平台:AWS CodePipeline + CodeBuild + CodeDeploy: AWS 原生的 CI/CD 服务套件。CodePipeline 可构建包含源码获取(CodeCommit, GitHub, S3)、构建(CodeBuild)、测试、部署到 EKS(通过 CodeDeploy 或调用 kubectl/Helm)的流水线。CodeDeploy 提供蓝绿部署和金丝雀发布能力。
Jenkins: 广泛使用的开源 CI/CD 服务器。可以在 EC2 或 EKS 上运行 Jenkins Master/Agent,通过插件(如 Kubernetes Plugin, AWS ECR Plugin, AWS IAM Plugin)与 EKS 集成。
GitLab CI/CD: GitLab 内置的 CI/CD 功能,通过 Runner(可部署在 EKS 或 EC2)执行任务,支持 kubectl 和 Helm 部署到 EKS。
GitHub Actions: 通过 Marketplace 中的 Action(如 aws-actions/configure-aws-credentials, aws-actions/amazon-ecs-deploy 可适配 EKS)实现构建和部署。
部署工具:kubectl: 基础命令行工具。
Helm: Kubernetes 包管理器事实标准。用于打包、分发、部署和管理 Kubernetes 应用。EKS 完全支持 Helm 3。
Kustomize: Kubernetes 原生配置管理工具,支持模板化、差异化配置。EKS 完全支持。
Argo CD: 开源的 GitOps 持续交付工具。可在 EKS 上部署 Argo CD,实现声明式、自动化、版本化的应用部署和管理。与 EKS 集成良好。
Flux CD: 另一个流行的 GitOps 工具。同样可在 EKS 上部署使用。
镜像仓库:Amazon ECR (Elastic Container Registry): AWS 托管的容器镜像仓库。与 EKS 深度集成,支持镜像扫描、生命周期策略、跨区域复制。通过 IAM 控制访问权限。
基础设施即代码 (IaC):AWS CloudFormation: AWS 原生 IaC 服务,支持定义 EKS 集群、节点组、VPC 等资源。提供 EKS 资源类型。
Terraform: 流行的开源 IaC 工具,拥有成熟的 AWS Provider,广泛用于管理 EKS 集群及相关基础设施。
AWS CDK (Cloud Development Kit): 允许使用编程语言(TypeScript, Python, Java 等)定义 AWS 基础设施,包括 EKS。提供高级抽象。
其他工具:AWS App Mesh: AWS 托管的服务网格(基于 Envoy),用于管理微服务通信。可在 EKS 上部署使用。
AWS X-Ray: 用于 CI/CD 流水线中的性能分析和问题追踪。
Google Kubernetes Engine (GKE):
CI/CD 平台:Google Cloud Build: GCP 原生的持续集成服务。可构建包含源码获取(Cloud Source Repositories, GitHub, Bitbucket)、构建(Docker 构建、测试)、部署到 GKE(通过 kubectl/Helm 或 Cloud Deploy)的触发器。支持私有 Worker Pool。
Jenkins: 同样广泛使用。可在 GCE 或 GKE 上运行,通过插件与 GKE 集成。
GitLab CI/CD: 通过 Runner(可部署在 GKE 或 GCE)执行任务。
GitHub Actions: 通过 Action(如 google-github-actions/setup-gcloud, google-github-actions/deploy-cloud-run 可适配 GKE)。
部署工具:kubectl, Helm, Kustomize: 标准工具,GKE 完全支持。
Argo CD, Flux CD: 流行的 GitOps 工具,可在 GKE 上部署使用。
Cloud Deploy: GCP 原生的持续交付服务。 专门设计用于将应用部署到 GKE、Cloud Run 等目标。支持定义交付管道、渐进式交付(金丝雀、蓝绿)、自动化推广、可视化部署状态。与 GKE 深度集成,是 GKE CI/CD 的差异化优势。
镜像仓库:Artifact Registry: GCP 统一的托管仓库服务,支持容器镜像(替代 GCR)、Helm Chart、Maven/ npm 包等。与 GKE 深度集成,支持漏洞扫描(Vulnerability Scanning)、签名(Binary Authorization)、IAM 权限控制。
基础设施即代码 (IaC):Google Cloud Deployment Manager: GCP 原生 IaC 服务,支持定义 GKE 集群等资源。
Terraform: 拥有成熟的 GCP Provider,广泛用于管理 GKE 集群及相关基础设施。
Google Cloud CDK (Terraform): 允许使用 TypeScript/Python 等语言定义 GCP 基础设施(基于 Terraform)。
其他工具:Anthos Service Mesh (ASM): Google 托管的服务网格(基于 Istio),提供跨集群(GKE、On-Prem、其他云)的服务治理能力。是 GKE 企业级服务治理的核心。
Cloud Trace, Cloud Profiler: 集成到 CI/CD 流水线中进行性能分析。
Azure Kubernetes Service (AKS):
CI/CD 平台:Azure Pipelines (Azure DevOps): Azure 原生且深度集成。 是 Azure DevOps Services 的核心组件。提供强大的可视化流水线编辑器(YAML 支持),支持构建(包括 Docker 构建、.NET 构建等)、测试、部署到 AKS(通过内置的 KubernetesManifest 任务或 kubectl/Helm 任务)。与 Azure Repos、GitHub 等源码管理集成。支持多阶段部署、审批、环境管理。
GitHub Actions: 通过 Action(如 azure/login, azure/aks-set-context, azure/k8s-deploy)实现与 AKS 的集成。
Jenkins: 可在 Azure VM 或 AKS 上运行,通过插件与 AKS 集成。
GitLab CI/CD: 通过 Runner(可部署在 AKS 或 Azure VM)执行任务。
部署工具:kubectl, Helm, Kustomize: 标准工具,AKS 完全支持。
Argo CD, Flux CD: 流行的 GitOps 工具,可在 AKS 上部署使用。
Azure DevOps 部署任务: Azure Pipelines 提供了专门用于部署到 Kubernetes 集群的任务,简化了 YAML/Helm/Kustomize 的部署流程。
镜像仓库:Azure Container Registry (ACR): Azure 托管的容器镜像仓库。与 AKS 深度集成,支持私有链接、镜像扫描(集成 Defender for Cloud)、地理复制、内容信任(签名)、基于 Azure AD 的访问控制。可通过 Azure CLI 或门户轻松授权 AKS 集群拉取 ACR 镜像。
基础设施即代码 (IaC):Azure Resource Manager (ARM) 模板: Azure 原生 IaC 服务,支持定义 AKS 集群、VNet 等资源。提供 AKS 资源类型。
Terraform: 拥有成熟的 AzureRM Provider,广泛用于管理 AKS 集群及相关基础设施。
Azure Bicep: Azure 的新一代领域特定语言 (DSL),用于声明式部署 Azure 资源(包括 AKS),是 ARM 模板的简化替代方案。
其他工具:Azure Service Mesh (ASM): Azure 托管的服务网格(基于 Istio),提供服务治理能力。可在 AKS 上启用。
Azure Monitor Application Insights: 集成到 CI/CD 流水线中进行应用性能监控和问题诊断。
DevOps 与 CI/CD 集成对比总结:
特性 | Amazon EKS | Google GKE | Azure AKS |
原生 CI/CD 平台 | AWS CodePipeline/Build/Deploy | Google Cloud Build / Cloud Deploy | Azure Pipelines (Azure DevOps) |
GitOps 工具支持 | Argo CD, Flux CD | Argo CD, Flux CD | Argo CD, Flux CD |
原生部署工具 | kubectl, Helm, Kustomize | kubectl, Helm, Kustomize, Cloud Deploy | kubectl, Helm, Kustomize, Azure DevOps Tasks |
托管镜像仓库 | Amazon ECR | Artifact Registry | Azure Container Registry (ACR) |
IaC 工具 | CloudFormation, Terraform, AWS CDK | Deployment Manager, Terraform, CDK (Terraform) | ARM Templates, Terraform, Azure Bicep |
服务网格 | AWS App Mesh (Envoy) | Anthos Service Mesh (Istio) | Azure Service Mesh (Istio) |
平台集成度 | 高 (CodePipeline, ECR) | 非常高 (Cloud Build/Deploy, Artifact Registry) | 非常高 (Azure Pipelines, ACR, Azure DevOps) |
独特优势 | 成熟的 AWS 工具链,CodeDeploy 蓝绿/金丝雀 | Cloud Deploy (渐进式交付), Artifact Registry 统一仓库 | Azure Pipelines (可视化强大), ACR 集成深度 |
分析:
原生 CI/CD 平台:EKS: AWS CodePipeline/Build/Deploy 提供了完整的原生能力,CodeDeploy 的蓝绿/金丝雀是亮点。但整体体验和功能丰富度上,与 GCP 和 Azure 的方案相比可能略显传统。
GKE: Cloud Deploy 是核心亮点。 它是 GCP 专门为 GKE 等目标设计的现代化持续交付服务,在可视化、渐进式交付(金丝雀、蓝绿)、自动化推广、部署状态追踪方面做得非常出色,代表了云原生 CD 的先进实践。Cloud Build 作为 CI 也非常成熟。
AKS: Azure Pipelines (Azure DevOps) 是最大优势。 它提供了极其强大、可视化、易用的 CI/CD 流水线编辑和管理体验(YAML 和 GUI 都支持),与 Azure 生态(Repos, ACR, Monitor)无缝集成,内置丰富的任务模板(包括 AKS 部署),支持复杂的多阶段部署、审批和环境管理。对于已经在使用 Azure DevOps 的团队,这是最自然的选择。
托管镜像仓库: ECR、Artifact Registry、ACR 都是各自平台上的优秀托管镜像仓库,功能(扫描、复制、安全控制)都非常接近。Artifact Registry 支持多种包类型是其特色。ACR 与 AKS 的集成(如通过 Azure CLI 授权拉取)非常便捷。
IaC: Terraform 是三大平台都广泛采用的通用 IaC 工具。各云的原生 IaC(CloudFormation, Deployment Manager, ARM/Bicep)也各有特点。Azure Bicep 作为 ARM 的现代替代,语法简洁,值得关注。
服务网格: AWS App Mesh (Envoy)、Anthos Service Mesh (Istio)、Azure Service Mesh (Istio) 都提供了托管的服务网格能力。Anthos Service Mesh 在跨集群、混合云治理方面经验更丰富,是其优势。
平台集成度: GKE 和 AKS 在其原生 DevOps 工具链(Cloud Build/Deploy, Azure Pipelines)与 Kubernetes 平台的集成度上达到了非常高的水平,提供了更流畅、更一体化的体验。EKS 与 AWS 工具链的集成也很成熟,但可能需要用户做更多的“胶水”工作。
2.5 无服务器与混合云扩展:超越集群边界
现代应用架构往往需要无服务器能力来处理突发流量、事件驱动任务,以及混合云/多云能力来满足合规、避免厂商锁定或利用不同云的优势。
Amazon EKS:
无服务器容器:AWS Fargate: EKS on Fargate 是核心方案。用户无需管理节点!只需定义 Pod 规格(CPU/内存),Fargate 会自动启动和管理运行 Pod 所需的基础设施(底层 EC2 实例)。按 Pod 使用的 vCPU/内存/GPU 资源秒级计费。与 EKS API 完全兼容,使用相同的控制平面。非常适合运行无状态应用、批处理任务、微服务,简化运维,优化成本(尤其对低利用率或波动的负载)。Fargate Pod 运行在 AWS 专有的 VPC 中,安全性高。
AWS Lambda: 虽然不是直接运行在 EKS 上,但 Lambda 是 AWS 无服务器的核心。可以通过 EKS 集群中的 AWS Lambda Controller 将 Kubernetes CRD 映射到 Lambda 函数,实现从 Kubernetes 触发 Lambda 函数。或者通过 API Gateway、EventBridge 等事件源触发 Lambda,Lambda 再与 EKS 中的服务交互。
混合云/多云:Amazon EKS Anywhere: 这是 AWS 的混合云/本地 Kubernetes 解决方案。 允许用户在自有数据中心(VMware vSphere, bare metal)或边缘设备上创建和管理 Kubernetes 集群,这些集群使用与 EKS 相同的发行版、工具链(如 eksctl)和 API。由 AWS 提供软件更新、安全补丁和管理工具。支持将本地集群注册到 EKS 控制平面,实现统一管理视图。目标是提供一致的混合云 Kubernetes 体验。
Amazon EKS Distro (EKS-D): AWS 开源的 Kubernetes 发行版,与 EKS 使用的上游版本一致。用户可以下载 EKS-D,在任何地方(本地、其他云、边缘)安装和运行 Kubernetes 集群。用户需要自行管理集群的生命周期。EKS-D 是 EKS Anywhere 的基础。
第三方工具: 使用 Rancher, Anthos, Red Hat OpenShift 等第三方平台管理跨 EKS 和其他环境的集群。
Google Kubernetes Engine (GKE):
无服务器容器:GKE Autopilot: 这是 GKE 的核心无服务器模式。 如前所述,用户完全无需管理节点,按 Pod 资源付费。Autopilot 不仅仅是无服务器节点,它是一种全新的托管模式,管理整个集群的生命周期(控制平面+节点),自动优化资源利用率和成本。是 GKE 在无服务器领域的旗舰产品。
Cloud Run: Google Cloud 的无服务器容器平台。虽然不是直接运行在 GKE 集群上,但 Cloud Run 与 GKE 集成紧密:
可以将 Cloud Run 服务部署到 GKE 集群(通过 Cloud Run on GKE),利用 GKE 的网络和安全策略。
GKE 中的应用可以轻松调用 Cloud Run 服务。
Cloud Run 专注于 HTTP 请求驱动的无状态工作负载,提供极致的自动扩缩容(从 0 到 N)和按请求计费。
Cloud Functions: Google Cloud 的无服务器函数计算。可以通过事件(如 Pub/Sub, Cloud Storage)触发,与 GKE 服务交互。
混合云/多云:Anthos: 这是 Google 的混合云/多云平台旗舰。 Anthos 是一个产品组合,核心是:
Anthos clusters: 允许用户在 Google Cloud (GKE)、本地数据中心(VMware, bare metal)、其他公有云(AWS, Azure - 通过 Anthos clusters on AWS/Azure)上创建和管理统一的 Kubernetes 集群。提供统一的控制平面(GKE On-Prem/Anthos clusters on AWS/Azure 的控制平面运行在用户环境或 GCP)、统一的策略管理(Anthos Policy Controller)、统一的服务网格(Anthos Service Mesh)、统一的配置管理(Anthos Config Management)。
Anthos Config Management: 基于 GitOps 的集群配置管理工具,确保跨集群配置一致性。
Anthos Service Mesh: 跨集群的服务治理。
Cloud Run for Anthos: 在 Anthos 管理的本地集群上运行 Cloud Workloads。
Google Kubernetes Engine Enterprise (GKE Enterprise): Anthos 的核心能力现在打包在 GKE Enterprise 中,提供企业级的混合云/多云 Kubernetes 解决方案。
GKE on-prem: Anthos clusters 的前身,用于在本地部署 GKE。
Azure Kubernetes Service (AKS):
无服务器容器:Azure Container Instances (ACI): AKS 的核心无服务器扩展。 通过 虚拟节点 (Virtual Nodes) 功能,AKS 集群可以在需要时将 Pod 调度到 ACI 中运行。ACI 提供秒级启动的容器实例,按秒计费。非常适合处理突发流量、批处理作业、CI/CD 运行器等场景。Pod 运行在 ACI 上,但网络与 AKS 节点池互通,通过 ACI Connector 实现与 VNet 的集成。ACI 是 AKS 无服务器能力的主要体现。
Azure Container Apps (ACA): 这是 Azure 新一代的无服务器容器平台。 虽然不是直接运行在 AKS 集群上,但 ACA 提供了更强大的无服务器容器能力:
支持 HTTP 请求驱动和事件驱动(Dapr 集成)。
内置 KEDA (Kubernetes Event-driven Autoscaling) 能力,支持基于多种指标(队列长度、Kafka lag 等)的自动扩缩容。
支持微服务、Dapr 分布式应用运行时。
提供 revision、流量分割等高级部署模型。
ACA 可以看作是 ACI 和 Azure Functions 的进化版,定位更偏向于构建完整的无服务器微服务应用。AKS 应用可以与 ACA 服务交互。
Azure Functions: Azure 的无服务器函数计算。可通过事件触发,与 AKS 服务交互。
混合云/多云:Azure Arc enabled Kubernetes: 这是 Azure 的混合云/多云管理平台。 Azure Arc 允许用户将任何地方的 Kubernetes 集群(包括本地数据中心、其他公有云如 AWS/GCP、边缘设备上的 AKS、EKS、GKE、自建 K8s 等)连接(attach) 到 Azure Arc。连接后,用户可以在 Azure 门户中:
统一查看和管理这些集群的清单、配置、工作负载。
应用 Azure Policy(包括用于 Kubernetes 的策略)进行治理和合规。
使用 Azure Monitor for containers 进行监控。
部署 Azure 服务(如 Azure SQL Edge, Azure Machine Learning)到这些集群。
使用 GitOps(通过 Azure Arc-enabled Kubernetes 配置)进行集群配置管理。
Azure Stack HCI: Azure 的超融合基础设施解决方案。可以在 Azure Stack HCI 上部署和管理 AKS on Azure Stack HCI,提供本地化的 AKS 体验,并与 Azure Arc 集成进行统一管理。
Azure Stack Hub: Azure 的混合云平台,可在本地运行 Azure 服务。支持在 Azure Stack Hub 上部署 AKS 引擎(用于部署和管理 Kubernetes 集群的工具)。
第三方工具: 同样支持 Rancher, Anthos, OpenShift 等。
无服务器与混合云扩展对比总结:
特性 | Amazon EKS | Google GKE | Azure AKS |
核心无服务器容器 | EKS on Fargate (Pod 级无服务器) | GKE Autopilot (集群级无服务器) | Azure Container Instances (ACI) (通过虚拟节点) |
其他无服务器容器 | AWS Lambda (需集成) | Cloud Run (HTTP 驱动), Cloud Functions | Azure Container Apps (ACA) (事件驱动), Azure Functions |
混合云/多云平台 | EKS Anywhere (本地/边缘) / EKS-D (开源) | Anthos / GKE Enterprise (跨云/本地) | Azure Arc enabled Kubernetes (连接任意 K8s) |
本地部署方案 | EKS Anywhere (vSphere, bare metal) | Anthos clusters (VMware, bare metal, AWS/Azure) | AKS on Azure Stack HCI, AKS Engine (Azure Stack Hub) |
统一管理 | EKS Anywhere 控制面板 (需注册) | Anthos/GKE Enterprise 控制平面 | Azure Arc (在 Azure 门户统一管理) |
统一策略/治理 | 需借助 AWS Config/Security Hub 或第三方 | Anthos Policy Controller | Azure Policy (通过 Azure Arc 应用) |
统一监控 | CloudWatch (需配置) | Cloud Monitoring (需配置) | Azure Monitor (通过 Azure Arc 启用) |
独特优势 | Fargate Pod 级别隔离,EKS Anywhere 体验一致 | Autopilot 集群级自动化,Anthos 跨云治理成熟 | Azure Arc 连接任意 K8s,ACA 事件驱动无服务器 |
分析:
无服务器容器:EKS: Fargate 提供了 Pod 级别的无服务器体验,隔离性好,非常适合运行需要强隔离或独立计费的工作负载。但 Fargate 仅支持 Pod,不提供集群级别的自动化管理(如控制平面升级、节点池管理仍需用户关注 EKS 集群本身)。
GKE: Autopilot 是革命性的。 它将无服务器理念提升到整个集群层面,用户不仅无需管理节点,也无需关心控制平面升级、节点池配置、容量规划等所有底层细节,平台全权负责并自动优化。这是 GKE 在无服务器领域的最大差异化优势,提供了极致的简化和潜在的效率提升。Cloud Run 则是 HTTP 工作负载的绝佳补充。
AKS: ACI 通过虚拟节点提供了 Pod 级别的无服务器扩展能力,是处理突发流量的有效手段。Azure Container Apps (ACA) 是 AKS 生态的重要补充和未来方向。 ACA 提供了比 ACI 更强大的无服务器容器平台能力,特别是内置 Dapr 和 KEDA 支持,使其非常适合构建事件驱动的微服务应用。ACA 代表了 Azure 在无服务器应用平台上的演进。
混合云/多云:EKS: EKS Anywhere 提供了在本地运行与 EKS API/工具链一致的 Kubernetes 集群的能力,体验统一是其核心价值。EKS-D 提供了开源基础。但 EKS Anywhere 主要专注于本地/边缘,对跨其他公有云的支持相对有限(主要依赖第三方工具)。
GKE: Anthos/GKE Enterprise 是混合云/多云领域的领导者。 它提供了最完整、最成熟的跨云(GCP, AWS, Azure)、本地(VMware, bare metal)的 Kubernetes 统一管理平台,包括统一控制平面、统一策略、统一服务网格、统一配置管理。对于需要深度跨云治理和一致性的企业,Anthos 是强有力的选择。
AKS: Azure Arc 的核心优势在于其“连接”而非“接管”的理念。 它允许用户将现有的、运行在任何地方的 Kubernetes 集群(包括竞争对手云上的 EKS/GKE)连接到 Azure 进行统一的管理、治理、监控和应用部署,而无需改变集群的底层运行方式或控制平面。这种轻量级、非侵入式的连接方式,对于已经拥有复杂异构 Kubernetes 环境的企业来说,具有极大的吸引力。Azure Arc 的覆盖范围和灵活性是其最大亮点。AKS on Azure Stack HCI 则提供了本地化的 AKS 体验。