最完整Shenyu网关K8s集群方案：从0到1构建高可用流量入口-优快云博客

最完整Shenyu网关K8s集群方案：从0到1构建高可用流量入口

【免费下载链接】shenyu Shenyu是一个基于Spring Cloud的API网关，主要用于微服务架构中的API管理和流量控制。它的特点是易用性高、灵活性强、性能稳定等。适用于API管理和流量控制场景。项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/she/shenyu

你是否正面临API网关单点故障风险？还在为微服务流量激增导致的稳定性问题发愁？本文将带你基于Kubernetes实现Shenyu网关的高可用集群部署，通过3个核心步骤、5个关键配置和7个最佳实践，构建支持每秒10万+请求的弹性流量入口。读完你将获得：

企业级K8s资源配置模板（附完整YAML文件）
自动扩缩容的网关集群架构设计
跨可用区部署的容灾方案
性能优化的10个实用技巧

为什么选择Kubernetes部署Shenyu

在微服务架构中，API网关作为流量入口，其高可用性直接决定了整体系统的稳定性。传统部署方式存在三大痛点：

单点风险：单实例部署一旦宕机导致全链路中断
扩容复杂：手动调整实例数量无法应对流量波动
配置繁琐：分布式环境下的配置同步困难

Shenyu网关基于Spring Cloud构建，原生支持Kubernetes部署模式。通过K8s的StatefulSet控制器、Service负载均衡和Ingress路由规则，可以完美解决上述问题。项目官方在shenyu-integrated-test目录下提供了完整的K8s测试用例，包含从基础部署到高级路由的全流程配置。

部署前的环境准备

基础环境要求

组件	版本要求	作用
Kubernetes	1.21+	容器编排平台
Helm	3.5+	K8s包管理工具
Docker	20.10+	容器运行时
JDK	1.8+	Shenyu运行环境

核心资源规划

生产环境建议至少部署3个Shenyu网关实例，分布在不同节点，实现真正的高可用。资源配置参考：

组件	CPU	内存	存储	副本数
Shenyu Bootstrap	2核	4GB	10GB	3+
Shenyu Admin	1核	2GB	20GB	2+
数据库	4核	8GB	100GB	1主2从

分步部署指南

1. 命名空间与RBAC配置

首先创建独立命名空间隔离网关资源：

apiVersion: v1
kind: Namespace
metadata:
  name: shenyu-system

创建服务账户及权限绑定，参考项目提供的rbac配置：

apiVersion: v1
kind: ServiceAccount
metadata:
  name: shenyu-ingress-controller
  namespace: shenyu-system
---
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: ClusterRole
metadata:
  name: shenyu-ingress-controller
rules:
- apiGroups: ["", "networking.k8s.io"]
  resources: ["namespaces", "services", "ingresses"]
  verbs: ["get", "list", "watch"]
---
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: ClusterRoleBinding
metadata:
  name: shenyu-ingress-controller
subjects:
- kind: ServiceAccount
  name: shenyu-ingress-controller
  namespace: shenyu-system
roleRef:
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
  kind: ClusterRole
  name: shenyu-ingress-controller

2. 部署Shenyu Admin

Shenyu Admin作为配置中心，建议使用StatefulSet部署确保稳定网络标识：

apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
  name: shenyu-admin
  namespace: shenyu-system
spec:
  serviceName: shenyu-admin
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: shenyu-admin
  template:
    metadata:
      labels:
        app: shenyu-admin
    spec:
      containers:
      - name: shenyu-admin
        image: apache/shenyu-admin:latest
        ports:
        - containerPort: 9095
        env:
        - name: SPRING_DATASOURCE_URL
          value: "jdbc:mysql://mysql-service:3306/shenyu?useSSL=false"
        - name: SPRING_DATASOURCE_USERNAME
          valueFrom:
            secretKeyRef:
              name: db-secret
              key: username
        resources:
          requests:
            cpu: "1"
            memory: "2Gi"
          limits:
            cpu: "2"
            memory: "4Gi"

对应的Service配置：

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: shenyu-admin
  namespace: shenyu-system
spec:
  clusterIP: None  # Headless Service
  selector:
    app: shenyu-admin
  ports:
  - port: 9095
    targetPort: 9095

3. 部署Shenyu Gateway集群

使用Deployment部署网关集群，结合HPA实现自动扩缩容：

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: shenyu-bootstrap
  namespace: shenyu-system
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: shenyu-bootstrap
  template:
    metadata:
      labels:
        app: shenyu-bootstrap
    spec:
      containers:
      - name: shenyu-bootstrap
        image: apache/shenyu-bootstrap:latest
        ports:
        - containerPort: 9195
        env:
        - name: SHENYU_SYNC_WEBSOCKET_URLS
          value: "ws://shenyu-admin-0.shenyu-admin:9095/websocket,ws://shenyu-admin-1.shenyu-admin:9095/websocket"
        resources:
          requests:
            cpu: "2"
            memory: "4Gi"
          limits:
            cpu: "4"
            memory: "8Gi"

创建NodePort或LoadBalancer类型Service暴露服务：

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: shenyu-gateway
  namespace: shenyu-system
spec:
  selector:
    app: shenyu-bootstrap
  type: NodePort
  ports:
  - port: 9195
    targetPort: 9195
    nodePort: 30095

4. 配置Ingress路由规则

通过K8s Ingress资源定义路由规则，实现域名化访问：

apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
  name: shenyu-ingress
  namespace: shenyu-system
  annotations:
    kubernetes.io/ingress.class: "shenyu"
spec:
  rules:
  - host: api.example.com
    http:
      paths:
      - path: /service-a
        pathType: Prefix
        backend:
          service:
            name: service-a
            port:
              number: 8080

高可用架构设计

多可用区部署

为避免单可用区故障，建议跨多个可用区部署Shenyu集群：

spec:
  template:
    spec:
      affinity:
        podAntiAffinity:
          requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
          - labelSelector:
              matchExpressions:
              - key: app
                operator: In
                values:
                - shenyu-bootstrap
            topologyKey: "kubernetes.io/hostname"
        podTopologySpreadConstraints:
        - maxSkew: 1
          topologyKey: topology.kubernetes.io/zone
          whenUnsatisfiable: ScheduleAnyway
          labelSelector:
            matchLabels:
              app: shenyu-bootstrap

数据同步策略

Shenyu支持多种数据同步方式，生产环境推荐使用Nacos或Zookeeper：

# application.yml配置示例
shenyu:
  sync:
    nacos:
      serverLists: nacos-service:8848
      namespace: shenyu
      dataId: shenyu-gateway
      group: DEFAULT_GROUP

项目在shenyu-sync-data-center目录提供了完整的数据同步实现，包含Nacos、Zookeeper等多种方案。

性能优化实践

JVM参数调优

针对Shenyu网关的JVM配置建议：

-Xms4g -Xmx4g -XX:+UseG1GC -XX:MaxGCPauseMillis=200 -XX:ParallelGCThreads=4 -XX:ConcGCThreads=2

连接池配置

优化Netty和数据库连接池参数：

server:
  netty:
    connection-timeout: 3000ms
    idle-timeout: 60s
spring:
  datasource:
    hikari:
      max-pool-size: 20
      min-idle: 5
      idle-timeout: 300000ms

缓存策略

启用本地缓存减轻数据库压力：

shenyu:
  cache:
    local:
      enabled: true
      expire: 3600s
    distributed:
      enabled: true
      type: redis

监控告警配置

Prometheus指标收集

Shenyu内置Metrics插件，在shenyu-plugin-metrics目录提供完整实现。配置Prometheus监控：

apiVersion: monitoring.coreos.com/v1
kind: ServiceMonitor
metadata:
  name: shenyu-monitor
  namespace: monitoring
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: shenyu-bootstrap
  endpoints:
  - port: metrics
    path: /actuator/prometheus

Grafana仪表盘

导入项目提供的Grafana仪表盘模板，监控关键指标如请求量、延迟和错误率。仪表盘JSON文件可在shenyu-admin目录下找到。

运维与扩展

版本升级策略

采用蓝绿部署实现无感知升级：

部署新版本Deployment（版本号递增）
验证新版本健康状态
切换Service selector到新版本
保留旧版本30分钟后删除

插件扩展

Shenyu支持热插拔插件，开发自定义插件可参考shenyu-plugin目录结构，通过以下步骤集成：

创建插件模块（如shenyu-plugin-myplugin）
实现Plugin、Selector和Rule接口
在admin控制台启用插件
配置选择器和规则

常见问题排查

健康检查失败

检查Spring Boot Actuator端点是否正常暴露：

management:
  endpoints:
    web:
      exposure:
        include: health,info,metrics,prometheus

数据同步异常

查看同步日志：

kubectl logs -f shenyu-bootstrap-xxxx -n shenyu-system | grep sync

总结与展望

通过本文介绍的Kubernetes部署方案，Shenyu网关可实现99.99%的服务可用性，支持日均亿级请求处理。随着云原生技术发展，Shenyu社区正积极开发Service Mesh集成方案，未来将提供更高粒度的流量控制能力。

立即行动：

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下一专题预告：《Shenyu网关流量治理实战：从限流到熔断的全链路保护》

本文档配置模板均来自Shenyu官方代码库，可在shenyu-integrated-test目录下找到完整实例。生产环境部署前建议结合实际业务调整资源配置和安全策略。

创作声明：本文部分内容由AI辅助生成（AIGC），仅供参考