Kubernetes Gateway API 详解：下一代服务网络流量管理-优快云博客

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Kubernetes Gateway API 详解：下一代服务网络流量管理

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前言

在现代云原生应用中，服务网络流量管理是一个至关重要的环节。Kubernetes 最初通过 Ingress API 提供了基础的流量管理能力，但随着应用场景的复杂化，Ingress 逐渐暴露出诸多局限性。为此，Kubernetes 社区推出了 Gateway API，这是一套更加强大、灵活且面向未来的服务网络管理解决方案。

Gateway API 概述

Gateway API 是一组基于 Kubernetes 自定义资源定义（CRD）的 API，它通过可扩展的、角色导向的、协议感知的配置机制来提供网络服务。与传统的 Ingress 相比，Gateway API 具有以下显著优势：

角色分离：明确区分基础设施提供者、集群操作员和应用开发者的职责
协议感知：原生支持 HTTP、TCP、UDP 等多种协议
扩展性强：支持自定义资源和插件机制
表达能力丰富：提供基于标头、路径等多种条件的流量路由规则

核心概念与架构

1. 资源模型

Gateway API 定义了三种核心资源类型，它们共同构成了完整的流量管理体系：

1.1 GatewayClass

GatewayClass 类似于 StorageClass，它定义了一组具有共同配置的网关，并由特定的控制器实现和管理。每个 GatewayClass 都关联一个控制器，该控制器负责处理该类的 Gateway 实例。

apiVersion: gateway.networking.k8s.io/v1
kind: GatewayClass
metadata:
  name: cloud-lb-class
spec:
  controllerName: cloud-provider.example/gateway-controller

1.2 Gateway

Gateway 资源代表实际的流量处理基础设施实例，如云负载均衡器或集群内代理。它定义了监听器、协议和端口等网络端点配置。

apiVersion: gateway.networking.k8s.io/v1
kind: Gateway
metadata:
  name: production-gateway
spec:
  gatewayClassName: cloud-lb-class
  listeners:
  - name: https
    protocol: HTTPS
    port: 443
    tls:
      mode: Terminate
      certificateRefs:
      - name: production-cert

1.3 HTTPRoute

HTTPRoute 定义了具体的流量路由规则，将来自 Gateway 的请求路由到后端服务。它支持基于主机名、路径、标头等多种匹配条件。

apiVersion: gateway.networking.k8s.io/v1
kind: HTTPRoute
metadata:
  name: webapp-route
spec:
  parentRefs:
  - name: production-gateway
  hostnames:
  - "app.example.com"
  rules:
  - matches:
    - path:
        type: PathPrefix
        value: /api
    backendRefs:
    - name: api-service
      port: 8080