跳转至

国内外主流云厂商 Kubernetes

云厂商托管 Kubernetes 的共同点是托管 API Server、etcd 和控制面高可用,并把 Kubernetes 与本云的计算、网络、存储、负载均衡、身份和可观测服务集成起来。差异主要不在 kubectl 能否使用,而在数据面由谁管理、节点能否定制、网络模型、异构算力、自动扩容、版本节奏和云服务绑定深度。

本文选择国内常见的阿里云 ACK、腾讯云 TKE、华为云 CCE,以及海外常见的 AWS EKS、Google GKE 和 Azure AKS。功能、地域、配额和价格变化频繁,上线前必须以目标地域和目标版本的官方控制台、文档和 SLA 为准。

1. 先理解托管边界

云厂商负责
  机房和基础云 → 托管控制面 → 部分系统组件和升级能力

共同责任
  VPC/子网 → 节点池 → CNI/CSI → 身份 → 可观测 → 备份

用户负责
  Namespace/RBAC → Operator → 训练/推理 → 数据/模型 → SLO

“托管 Kubernetes”不表示云厂商自动负责以下工作:

  • 选择正确的 Kubernetes 和节点 OS 升级窗口;
  • 验证 GPU 驱动、CUDA、RDMA、训练框架和推理引擎兼容性;
  • 为训练建立队列、公平共享、Gang 和 Checkpoint;
  • 为推理建立容量、灰度、路由、模型分发和延迟 SLO;
  • 备份用户创建的 Kubernetes 对象、PV 数据和外部依赖;
  • 保证某个 GPU 型号在目标地域随时有足够库存。

全托管或 Autopilot 模式通常减少节点运维,但也会限制特权容器、自定义内核、驱动、RuntimeClass、HostPath、DaemonSet 或网络插件。AI/GPU 平台不能只因为“免运维”就默认选择它。

2. 国内云厂商

阿里云 ACK

阿里云容器服务 Kubernetes 版 ACK 提供托管集群、Serverless、Edge 和面向智能计算灵骏的集群形态。生产集群通常从 ACK 托管集群 Pro 版评估,控制面由阿里云托管,工作节点可使用 ECS、GPU 实例和部分裸金属/灵骏资源。

主要特点:

  • 与 ECS、SLB、云盘、NAS、CPFS、OSS、ACR 和云监控集成;
  • 提供面向 VPC/ENI 的容器网络与 CSI 存储接入;
  • 节点池、集群升级、组件管理和弹性能力较完整;
  • ACK Edge 面向云边协同,ACK Serverless 面向无需长期维护节点的工作负载;
  • 云原生 AI 套件覆盖异构资源、GPU 共享、拓扑感知、队列调度、数据访问加速、训练和推理工具链;
  • ACK 灵骏面向大规模 AI/HPC,强化多卡拓扑、eRDMA、共享 GPU 和批任务调度。

适合:已经大量使用阿里云网络、存储、ACR/OSS/CPFS,或者需要在中国大陆地域建设训练、推理和大数据一体化平台的团队。

注意点:ACK 集群类型和 AI 套件组件存在版本、规格与计费差异;共享 GPU、调度、数据加速等增强能力不等同于上游同名项目,迁移前要确认资源名、CRD、镜像、驱动和监控指标。

参考:ACK 产品介绍ACK 云原生 AI 套件ACK 异构计算

腾讯云 TKE

腾讯云容器服务 TKE 提供标准集群、Serverless/超级节点、边缘和注册节点等方式。一个集群可以根据场景组合普通节点、面向 Kubernetes 优化的原生节点、超级节点,以及通过专线或公网纳管的外部节点。

主要特点:

  • 与 CVM、CLB、CBS、CFS、COS、TCR 和腾讯云可观测体系集成;
  • 支持 Global Router、VPC-CNI,以及部分混合云场景的 Cilium Overlay 等网络方式;
  • 原生节点侧重快速供给、节点生命周期和资源效率;
  • 超级节点提供类似 Serverless 的 Pod 算力和弹性方式;
  • 注册节点适合把 IDC 或其他位置的节点纳入 TKE 管理,但网络、存储和云 API 可达性要单独设计;
  • qGPU 提供显存和算力细粒度共享与隔离,并与 TKE 原生节点绑定;
  • 产品体系还包括面向 AI Agent 的沙箱、跨地域算力等能力,具体成熟度和地域支持需按目标版本验证。

适合:业务已经深度使用腾讯云,关注在线服务弹性、混合节点形态、GPU 共享,或者需要把部分 IDC 资源与公有云控制面结合的团队。

注意点:普通节点、原生节点、超级节点和注册节点的生命周期、计费、可观测、GPU 能力和限制不同。qGPU 不是所有节点类型都支持;VPC-CNI 还受子网 IP、网卡数量和可用区约束。

参考:TKE 产品概述TKE 节点与产品形态TKE qGPUTKE VPC-CNI

华为云 CCE

华为云云容器引擎 CCE 提供 CCE Standard、CCE Turbo 和 CCE Autopilot。Standard 面向通用托管 Kubernetes;Turbo 强化 VPC 直通、网络和调度性能;Autopilot 进一步托管节点并按工作负载资源使用计费。

主要特点:

  • 与 ECS、裸金属、ELB、EVS、SFS、OBS、SWR 和云监控集成;
  • 同时覆盖 x86、Arm、NVIDIA GPU 和昇腾 NPU;
  • CCE AI Suite 提供 GPU/NPU 驱动、设备接入、虚拟化、监控和故障治理;
  • Volcano Scheduler 与 CCE、GPU/NPU 和 CloudMatrix 拓扑结合,提供队列、Gang、优先级、拓扑感知和批任务调度;
  • CCE Turbo 使用面向 VPC 的高性能容器网络,适合对网络时延和吞吐更敏感的场景;
  • 昇腾 NPU、vNPU 和超节点/Hypernode 拓扑是其 AI 基础设施的重要差异点。

适合:采用华为云基础设施、需要 NVIDIA 与昇腾异构算力,或希望使用 Volcano 建设大规模训练、推理和批处理平台的团队。

注意点:Standard、Turbo 和 Autopilot 并非创建后可随意互转;网络模型、VPC/子网、可用区和控制面规格通常是早期架构决策。GPU/NPU 虚拟化强依赖集群、OS、内核、驱动、插件和硬件型号矩阵。

参考:CCE 产品介绍CCE 产品功能CCE 云原生 AI 套件

3. 海外云厂商

AWS EKS

Amazon Elastic Kubernetes Service(EKS)提供 EKS Standard 和 EKS Auto Mode。Standard 托管 Kubernetes 控制面,数据面可以使用 Managed Node Groups、自建节点、Karpenter、Fargate 或 Hybrid Nodes;Auto Mode 进一步托管节点、扩缩容、网络、负载均衡、DNS、块存储和部分 GPU 软件栈。

主要特点:

  • 与 IAM、VPC CNI、Elastic Load Balancing、EBS/EFS/FSx、S3、ECR、CloudWatch 和 Managed Prometheus 深度集成;
  • Managed Node Groups 提供节点创建、更新、排空和替换;
  • Karpenter 和 Auto Mode 可以根据 Pending Pod 需求动态选择和创建 EC2;
  • 支持 NVIDIA GPU、AWS Trainium/Inferentia、Neuron SDK 和 EFA 高速网络;
  • EKS Auto Mode 内置部分 NVIDIA/Neuron 驱动和 Device Plugin,减少 GPU 节点软件维护;
  • EKS Hybrid Nodes 和 EKS Anywhere 覆盖混合云与本地场景,但责任边界不同于公有云 EKS。

适合:AWS 是主要云平台、需要丰富 EC2 机型和 Spot、依赖 IAM/VPC/S3/FSx,或计划使用 Trainium/Inferentia 与 EFA 的团队。

注意点:Standard、Managed Node Groups、Karpenter、Fargate 和 Auto Mode 是不同数据面模型。Auto Mode 节点更不可变且限制直接登录和自定义;EFA 的 Device Plugin、DRA、Karpenter 和 Auto Mode 支持矩阵也不同。大型训练要在选型阶段确定 AMI、EFA、GPU/Neuron 拓扑和容量预留方式。

参考:Amazon EKSEKS Auto ModeEKS GPU/NeuronEKS EFA

Google GKE

Google Kubernetes Engine(GKE)提供 Standard 与 Autopilot 两种运行模式。Standard 允许平台团队直接控制节点池和大部分基础设施设置;Autopilot 由 Google 管理节点、扩缩容、安全约束和更多默认配置。当前 GKE 也支持在 Standard 集群中通过 ComputeClass 让部分工作负载以 Autopilot 模式运行。

主要特点:

  • 与 VPC、Cloud Load Balancing、Persistent Disk/Hyperdisk、Filestore、Cloud Storage、Artifact Registry 和 Cloud Monitoring 集成;
  • Release Channel、自动升级和自动修复体系成熟;
  • Autopilot 面向减少节点运维,Standard 面向特权、自定义网络和特殊硬件需求;
  • 同时支持 NVIDIA GPU 和 Google TPU,TPU 以 Slice、拓扑和原子节点池表达;
  • ComputeClass 可以声明候选硬件、GPU 和节点供给偏好;
  • GKE Fleet、Config Sync 等能力可用于多集群治理,但会进一步绑定 Google Cloud 平台模型。

适合:希望获得成熟的托管 Kubernetes 体验、需要 TPU/JAX/Google AI 生态,或希望将通用工作负载和加速器工作负载统一放在 GKE 的团队。

注意点:Autopilot 对特权工作负载、节点定制和部分系统组件有约束;GPU/TPU 的计费和请求规则与普通 Pod 不同。多主机 TPU Slice 通常按完整拓扑创建、修复和缩放,不能把它当作普通可独立增减的节点池。

参考:GKE 模式选择GKE Autopilot 与 Standard 对比GKE GPUGKE TPU

Azure AKS

Azure Kubernetes Service(AKS)提供 AKS Standard 和 AKS Automatic。Standard 让平台团队管理节点池、网络和更多基础设施选项;Automatic 提供生产默认值,并由 Azure 进一步管理节点供给、扩缩容、安全、监控和升级。

主要特点:

  • 与 Microsoft Entra ID、Workload Identity、Azure CNI、Load Balancer/Application Gateway、Azure Disk/Files/Blob、ACR 和 Azure Monitor 集成;
  • AKS Standard 支持多节点池、Windows 节点和多种网络选择;
  • Node Auto-Provisioning 基于 Karpenter,根据 Pod 需求选择 VM SKU、Spot/按需容量并管理节点生命周期;
  • 支持 NVIDIA GPU 节点池,并提供托管 GPU 节点池路径;
  • 与 Azure Machine Learning、Microsoft Fabric、GitHub/Azure DevOps 和企业身份体系组合自然;
  • Azure Arc-enabled Kubernetes 可统一连接其他位置的集群,但它不是 AKS 公有云控制面本身。

适合:企业身份和治理以 Entra/Azure Policy 为中心、已有大量 Azure 数据与应用服务、需要 Windows 容器,或希望与微软 AI/数据平台整合的团队。

注意点:Automatic 和 Standard 的 VM SKU、网络、节点访问和自定义范围不同。GPU 节点要核对目标区域库存、驱动安装方式、节点 OS 生命周期和自动升级策略;高性能多机训练还要单独确认支持 InfiniBand/RDMA 的 VM、拓扑和镜像组合。

参考:Azure AKSAKS GPUAKS Node Auto-Provisioning

4. 六家产品快速对比

服务 主要集群/数据面形态 AI 加速器重点 弹性与节点 典型优势
阿里云 ACK 托管 Pro、Serverless、Edge、灵骏 NVIDIA GPU、共享 GPU、eRDMA 节点池、弹性节点、Serverless 国内云生态、AI 套件、灵骏与数据加速
腾讯云 TKE 标准、原生节点、超级节点、注册节点 NVIDIA GPU、qGPU 原生节点、超级节点、混合节点 节点形态灵活、在线弹性、GPU 共享
华为云 CCE Standard、Turbo、Autopilot NVIDIA GPU、昇腾 NPU、CloudMatrix 节点池、Autopilot GPU/NPU 异构、Volcano、云原生高性能网络
AWS EKS Standard、MNG、Karpenter、Fargate、Auto Mode、Hybrid NVIDIA、Trainium、Inferentia、EFA MNG、Karpenter、Auto Mode AWS 服务集成、机型和 Spot、Neuron/EFA
Google GKE Standard、Autopilot、Autopilot ComputeClass NVIDIA GPU、TPU NodePool、ComputeClass、Autopilot Kubernetes 成熟度、TPU、自动化运维
Azure AKS Standard、Automatic、Virtual Nodes NVIDIA GPU NodePool、NAP/Karpenter、Automatic Entra、微软企业生态、Azure AI/数据平台

这张表不能直接用于采购。每一项都要继续展开到目标地域、实例型号、交付周期、配额、预留、Spot 行为、网络带宽、存储吞吐、驱动版本和 SLA。

5. 云服务映射

能力 ACK TKE CCE EKS GKE AKS
镜像 Registry ACR TCR SWR ECR Artifact Registry ACR
对象存储 OSS COS OBS S3 Cloud Storage Blob Storage
块/文件存储 云盘、NAS、CPFS CBS、CFS EVS、SFS EBS、EFS、FSx Persistent Disk/Hyperdisk、Filestore Azure Disk、Azure Files
云身份 RAM/OIDC 体系 CAM/OIDC 体系 IAM IAM、Pod Identity Workload Identity Federation Entra Workload Identity
云负载均衡 SLB/ALB/NLB CLB ELB ALB/NLB Cloud Load Balancing Azure Load Balancer/Application Gateway
可观测 ARMS/Prometheus/日志服务 TMP/日志服务 AOM/云监控 CloudWatch/Managed Prometheus Cloud Monitoring/Managed Prometheus Azure Monitor/Managed Prometheus

同名缩写可能冲突:阿里云 ACR 和 Azure ACR 都是 Registry;华为云 CCE 与百度智能云的容器产品缩写也可能相同。架构文档应写全产品名和云厂商,不要只写缩写。

6. 面向 GPU 训练的选择重点

大规模训练不要先比较控制台体验,而要逐项验证:

  1. 目标 GPU/NPU/TPU 型号在哪些地域和可用区可交付;
  2. 单节点卡数、PCIe/NVLink/NVSwitch 和 NUMA 拓扑;
  3. 多机网络是普通 VPC、RoCE、InfiniBand、EFA、ICI 还是厂商超节点网络;
  4. NCCL/HCCL/XLA、驱动、固件、OFED 和容器镜像由谁维护;
  5. 是否支持 Gang、队列、公平共享、拓扑调度和整组扩容;
  6. Spot/竞价回收通知、Checkpoint 和容量预留方式;
  7. 对象存储、并行文件系统、本地 NVMe 和数据缓存吞吐;
  8. 是否可以执行 NCCL Tests、存储基准和长时间故障演练。

各云的特色可以概括为:AWS 的 EFA 与 Trainium/Inferentia、GKE 的 TPU Slice、CCE 的昇腾与 Volcano/CloudMatrix、ACK 的灵骏/eRDMA 与 AI 套件、TKE 的 qGPU 和多节点形态、AKS 的 Azure GPU VM 与微软 AI 生态。真正的性能仍由具体实例、区域、网络和软件版本决定。

7. 面向 LLM 推理的选择重点

推理平台还要比较:

  • GPU 小规格、共享、MIG/vGPU 和 Serverless GPU 是否真实可用;
  • 节点从零扩容、镜像拉取和模型加载的完整冷启动时间;
  • Registry、对象存储和节点缓存之间的模型分发链路;
  • 负载均衡是否支持长连接、流式响应、Gateway API 和会话保持;
  • 是否能按 TTFT、TPOT、队列深度、KV Cache 和模型维度观测;
  • 跨可用区流量、NAT、公网出流和日志的隐性成本;
  • 灰度、容量预热、优雅下线和故障域切换方式。

Autopilot、Auto Mode、Automatic 或超级节点能降低节点管理成本,但大模型权重加载可能远慢于节点创建。没有模型缓存、容量预留和预热流程时,“秒级扩容”不等于“秒级可服务”。

8. 可移植性与云绑定

Kubernetes API 提供了基础可移植性,但以下对象通常绑定云厂商:

  • StorageClass、快照和文件系统参数;
  • Service/Ingress/Gateway 的负载均衡 Annotation;
  • Workload Identity 的 ServiceAccount Annotation 和云 IAM;
  • CNI、Pod IP、Security Group 和 NetworkPolicy 实现;
  • 节点标签、实例类型、可用区和容量类型;
  • GPU/NPU/TPU 资源名、Device Plugin 和调度 CRD;
  • 自动供给的 NodePool/NodeClass/ComputeClass API;
  • 日志、指标、密钥、证书和数据库接入方式。

推荐把应用和平台拆成三层:

可移植应用层
  Deployment / Job / Service / Gateway API / 标准指标

平台契约层
  GPU Capability、Queue、Model Artifact、Workload Identity、Storage Profile

云适配层
  CNI/CSI、LB Annotation、IAM、节点类、云监控和加速器插件

使用 Kustomize/Helm Overlay 或平台 Operator 生成云差异,不要让业务仓库到处复制云厂商 Annotation。多云的目标应是可重建和可迁移,而不是假设训练数据、模型、网络和 GPU 可以无成本实时漂移。

9. 怎么选

已有条件或核心诉求 优先评估
主要业务、数据和采购都在阿里云 ACK Pro;大规模 AI 进一步评估 ACK 灵骏和 AI 套件
主要业务在腾讯云,重视节点弹性或 GPU 共享 TKE 原生节点/超级节点与 qGPU
需要昇腾 NPU,或已采用华为云与 Volcano CCE Turbo/Standard 与 CCE AI Suite
AWS 是主云,需要丰富 EC2、Spot、EFA 或 Neuron EKS Standard + Karpenter/MNG;再评估 Auto Mode
需要 TPU/JAX,或希望高度自动化的 GKE 体验 GKE Standard/Autopilot
企业身份和数据平台围绕 Microsoft/Azure AKS Standard/Automatic
必须跨国内外云部署 先统一 OCI、GitOps、模型/数据接口和可观测,再选择各云托管 K8s

如果 GPU 数量还很少、团队也没有 Kubernetes SRE 能力,云厂商的托管训练、Notebook 或推理服务可能比直接建设 Kubernetes 平台更合适。选择 Kubernetes 应由可移植控制器、多租户调度、统一运行时或平台 API 等明确需求驱动。

10. POC 清单

  • 在目标地域实际创建目标模式的集群和 GPU 节点池;
  • 记录控制面、节点、NAT、公网 IP、LB、存储、日志和跨区流量费用;
  • 验证 Kubernetes 版本支持窗口、升级路径和节点 OS 生命周期;
  • 验证 OIDC/Workload Identity,不向 Pod 发放长期云密钥;
  • 验证 Pod IP 上限、子网耗尽、LB 配额和 DNS 行为;
  • 验证云盘、文件存储、对象存储和本地 NVMe 吞吐;
  • 验证 GPU 发现、驱动、拓扑、DCGM 和故障隔离;
  • 执行 NCCL/HCCL/XLA、训练片段和 vLLM/SGLang 推理基准;
  • 从零扩容并测量节点、镜像、模型到 Ready 的分段耗时;
  • 演练节点升级、Spot 回收、可用区故障和控制面不可达;
  • 用 IaC 与 GitOps 重建第二个集群,确认没有控制台隐藏配置;
  • 明确退出路径:制品、数据、身份和网络怎样迁移到另一云或本地。

延伸阅读