一、为什么会有 Gateway API？

传统 Ingress 有很多问题：

• 功能有限
• 不同厂商实现不统一
• TCP/UDP 支持差
• 权限控制粗糙
• 不适合大型平台

所以 Kubernetes 推出了：Gateway API

二、Gateway API 的核心组件

主要有 4 个资源：

资源 作用
GatewayClass 网关实现类型
Gateway 网关实例
HTTPRoute 路由规则
ReferenceGrant 跨命名空间授权

三、和 Ingress 对比

传统 Ingress：

Ingress
├── 域名
├── 路由
├── TLS
└── Controller
所有东西都混在一起

Gateway API：




 
  

   
   Gateway
  

  

   
   负责监听端口
  

  

   
   
  

  

   
   HTTPRoute
  

  

   
   负责路由规则
  

  

   
   
  

 



实现了解耦。

  这也是它最大的优势。


四、安装、使用gateway发布服务


目前k8s本身是没有自带gateway的，我们需要安装他的一些组件


安装gateway API的CRD





 
  

   
   kubectl apply -f https://github.com/kubernetes-sigs/gateway-api/releases/download/v1.2.0/standard-install.yaml
  

 



然后我们还需要安装一个控制器，控制器类型较多，以下控制器都可以，我这里选择envoy



 
  

   Controller
   支持情况
  

 
 
  

   Istio
   很好
  

  

   Cilium
   很好
  

  

   Nginx Gateway Fabric
   支持
  

  

   Envoy Gateway
   官方推荐之一
  

  

   Kong
   支持
  

 






 
  

   
   helm install eg oci://docker.io/envoyproxy/gateway-helm --version v1.8.0 -n envoy-gateway-system --create-namespace
  

 



这里需要上点手段，不然会因为网络问题导致下载失败进而无法安装成功


等几分钟让pod都正常running





 
  

   
   [root@master gateway]# kubectl get pods -n envoy-gateway-system 
  

  

   
   NAME READY STATUS RESTARTS AGE
  

  

   
   envoy-default-web-gateway-6a499eb1-6d6c8c9b99-s6dcg 2/2 Running 2 (74m ago) 13h
  

  

   
   envoy-gateway-798d84ccb8-znxpd 1/1 Running 1 (74m ago) 24h
  

 



都正常running之后咱们需要自己创建对应的gatewayclass，gateway了，当然也可以使用官方的yaml文件直接创建，这里采用手动编写yaml并创建的方式，一步步来更好理解，官网yaml文件地址envoy官网


4.1 创建gatewayClass





 
  

   
   apiVersion: gateway.networking.k8s.io/v1
  

  

   
   kind: GatewayClass
  

  

   
   metadata:
  

  

   
   name: envoy
  

  

   
   spec:
  

  

   
   controllerName: gateway.envoyproxy.io/gatewayclass-controller
  

 



这里的controllerName，如果你也是安装的envoy那么就是这个，如果你是安装的其他控制器，那么你需要查对应的controllerName是什么，如果填错了将不会被控制器接管





 
  

   
   kubectl apply -f gatewayClass.yaml
  

 



等待他创建完成之后我们查看





 
  

   
   [root@master gateway]# kubectl get gatewayclasses.gateway.networking.k8s.io 
  

  

   
   NAME CONTROLLER ACCEPTED AGE
  

  

   
   envoy gateway.envoyproxy.io/gatewayclass-controller True 13h
  

 



这里的ACCEPTED一定要是True，如果为false的话就是错的，要么控制器名写错了，要么控制器还没创建好，自己检查一下


4.2 创建gateway


有了gatewayClass之后，我们就可以创建gateway了





 
  

   
   apiVersion: gateway.networking.k8s.io/v1
  

  

   
   kind: Gateway
  

  

   
   metadata:
  

  

   
   name: web-gateway
  

  

   
   namespace: default
  

  

   
   spec:
  

  

   
   gatewayClassName: envoy
  

  

   
   listeners:
  

  

   
   - name: http
  

  

   
   protocol: HTTP
  

  

   
   port: 80
  

  

   
   hostname: "www.test.com"
  

  

   
   allowedRoutes:
  

  

   
   namespaces:
  

  

   
   from: Same
  

 



下面这一段的 allowedRoutes表示这个gateway将会接管那些路由，我这写的是 namespaces: from : Same 表示只会接管相同命名空间下的route，这里还有其他选项，如All 和Selector

  生产环境建议使用选择器(selector)，这种方式更灵活





 
  

   
   kubectl apply -f gateway.yaml
  

 



接下来我们可以创建路由了





 
  

   
   apiVersion: gateway.networking.k8s.io/v1
  

  

   
   kind: HTTPRoute
  

  

   
   metadata:
  

  

   
   name: web-route
  

  

   
   spec:
  

  

   
   parentRefs:
  

  

   
   - name: web-gateway
  

  

   
   rules:
  

  

   
   - matches:
  

  

   
   - path:
  

  

   
   type: PathPrefix
  

  

   
   value: /
  

  

   
   backendRefs:
  

  

   
   - name: nginx
  

  

   
   port: 80
  

 



backendRefs: 表示流量转发到哪个后端svc，现在我们的环境上没有后端，一会把他创建出来，我们先把路由给写出来





 
  

   
   kubectl apply -f route.yaml
  

 



路由创建成功之后我们就可以来创建pod，svc了这一步非常简单





 
  

   
   kubectl run nginx --image ngnix
  

  

   
   kubectl expose nginx --port 80 --target-port 80 --type ClusterIP
  

 



执行这2条命令即可创建出来，到这里，我们就可以访问了，只不过现在访问的方式有一些麻烦。不过我们依旧可以试一下

  因为我们定义的域名是www.test.com，那么我们访问这个域名看看，记得修改hosts文件





 
  

   
   curl www.test.com
  

 



此时你会发现，根本无法访问，或者访问出来的内容是你其他服务启动的80端口的内容，这是因为我们的gateway他还没有地址

  或者使用另一种方式测试一下





 
  

   
   curl -H "Host: www.test.com" http://IP
  

 



这种方式也行，意思就是我访问这个ip的时候加上 www.test.com这个请求头，这个可行的话接着往下看





 
  

   
   [root@master gateway]# kubectl get gateway 
  

  

   
   NAME CLASS ADDRESS PROGRAMMED AGE
  

  

   
   web-gateway envoy True 13h
  

 



这里的address是空的，原因是刚刚创建的gateway的svc的类型是loadBalancer，而我们不是云上的环境，没有提供loadBalancer的能力，所以这里没有被分配到地址。接下来我们安装第三方工具来实现loadBalancer


4.3 安装metalLB


之前的博客有写过，直接附上链接各位自行参考loadBalancer

  要注意的是，博客里面的地址段你得写一个你真正能通的，比如你的k8s节点的地址是192.168.88.0/24的，那么你最好将loadBalancer的地址段也写成这个

  安装完对应的插件之后再去查看





 
  

   
   [root@master gateway]# kubectl get gateway 
  

  

   
   NAME CLASS ADDRESS PROGRAMMED AGE
  

  

   
   web-gateway envoy 192.168.88.240 True 13h
  

 



此时就被分配到了一个地址段内的的IP了，接下来我们直接将hosts文件内的映射关系改为新的地址





 
  

   
   [root@master gateway]# cat /etc/hosts
  

  

   
   127.0.0.1 localhost localhost.localdomain localhost4 localhost4.localdomain4
  

  

   
   
  

  

   
   ::1 localhost localhost.localdomain localhost6 localhost6.localdomain6
  

  

   
   192.168.88.100 harbor01.test.com
  

  

   
   192.168.88.110 harbor02.test.com
  

  

   
   192.168.88.240 www.test.com
  

 



这个时候我们再去访问www.test.com





 
  

   
   [root@master gateway]# curl www.test.com
  

  

   
   <!DOCTYPE html>
  

  

   
   <html>
  

  

   
   <head>
  

  

   
   <title>Welcome to nginx!</title>
  

  

   
   <style>
  

  

   
   html { color-scheme: light dark; }
  

  

   
   body { width: 35em; margin: 0 auto;
  

  

   
   font-family: Tahoma, Verdana, Arial, sans-serif; }
  

  

   
   </style>
  

  

   
   </head>
  

  

   
   <body>
  

  

   
   <h1>Welcome to nginx!</h1>
  

  

   
   <p>If you see this page, nginx is successfully installed and working.
  

  

   
   Further configuration is required for the web server, reverse proxy, 
  

  

   
   API gateway, load balancer, content cache, or other features.</p>
  

  

   
   
  

  

   
   <p>For online documentation and support please refer to
  

  

   
   <a href="https://nginx.org/">nginx.org</a>.<br/>
  

  

   
   To engage with the community please visit
  

  

   
   <a href="https://community.nginx.org/">community.nginx.org</a>.<br/>
  

  

   
   For enterprise grade support, professional services, additional 
  

  

   
   security features and capabilities please refer to
  

  

   
   <a href="https://f5.com/nginx">f5.com/nginx</a>.</p>
  

  

   
   
  

  

   
   <p><em>Thank you for using nginx.</em></p>
  

  

   
   </body>
  

  

   
   </html>
  

 



此时就能拿到正确的结果了


到这k8s的gateway就已经正常工作了，目前我们只写了一个路由，假设我们有多条路由呢？ 比如我访问www.test.com是转发到nginx这个pod上，我访问www.test.com/login会转到登录页面上，这个如何做呢？


4.4 多路由、重写


有了刚刚的想法之后我们直接开干，先创建一个pod来模拟登录业务





 
  

   
   kubectl run login --image nginx
  

  

   
   kubectl expose login --port 80 --target-port 80 --type ClusterIP
  

  

   
   kubectl exec -it login -- bash
  

  

   
   echo "Please login..." > /usr/share/nginx/html/index.html
  

  

   
   exit
  

 



以上步骤的意思是，创建一个nignx容器并给他一个ClusterIP类型的svc，然后进入这个pod修改他的首页文件，使用这个pod来模拟登录功能，接下来直接上yaml文件





 
  

   
   apiVersion: gateway.networking.k8s.io/v1
  

  

   
   kind: HTTPRoute
  

  

   
   metadata:
  

  

   
   name: login-route
  

  

   
   namespace: default
  

  

   
   spec:
  

  

   
   parentRefs:
  

  

   
   - name: web-gateway
  

  

   
   hostnames:
  

  

   
   - "www.test.com"
  

  

   
   rules:
  

  

   
   - matches:
  

  

   
   - path:
  

  

   
   type: PathPrefix
  

  

   
   value: /login
  

  

   
   # 这一段是之前没有的
  

  

   
   filters:
  

  

   
   - type: URLRewrite
  

  

   
   urlRewrite:
  

  

   
   path:
  

  

   
   type: ReplaceFullPath
  

  

   
   replaceFullPath: /
  

  

   
   backendRefs:
  

  

   
   - name: login
  

  

   
   port: 80
  

 



这一段yaml文件出现了一段新的内容，作用是重写url，因为如果不重写的话，我们访问www.test.com/login，那么gateway就会直接转发到pod内，请求的内容依旧是/login

  但是我们的想法是你转发到login这个pod没有错，但是你得让他请求的是index.html这个文件才对，所以我们需要设置重写





 
  

   
   kubectl apply -f rewrite.yaml
  

 



这个时候再去测试一下





 
  

   
   [root@master gateway]# curl www.test.com
  

  

   
   <!DOCTYPE html>
  

  

   
   <html>
  

  

   
   <head>
  

  

   
   <title>Welcome to nginx!</title>
  

  

   
   <style>
  

  

   
   html { color-scheme: light dark; }
  

  

   
   body { width: 35em; margin: 0 auto;
  

  

   
   font-family: Tahoma, Verdana, Arial, sans-serif; }
  

  

   
   </style>
  

  

   
   </head>
  

  

   
   <body>
  

  

   
   <h1>Welcome to nginx!</h1>
  

  

   
   <p>If you see this page, nginx is successfully installed and working.
  

  

   
   Further configuration is required for the web server, reverse proxy, 
  

  

   
   API gateway, load balancer, content cache, or other features.</p>
  

  

   
   
  

  

   
   <p>For online documentation and support please refer to
  

  

   
   <a href="https://nginx.org/">nginx.org</a>.<br/>
  

  

   
   To engage with the community please visit
  

  

   
   <a href="https://community.nginx.org/">community.nginx.org</a>.<br/>
  

  

   
   For enterprise grade support, professional services, additional 
  

  

   
   security features and capabilities please refer to
  

  

   
   <a href="https://f5.com/nginx">f5.com/nginx</a>.</p>
  

  

   
   
  

  

   
   <p><em>Thank you for using nginx.</em></p>
  

  

   
   </body>
  

  

   
   </html>
  

 



访问www.test.com是没有问题的，接下来访问login





 
  

   
   [root@master gateway]# curl www.test.com/login
  

  

   
   Please login...
  

 

 
  

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