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使用Gateway API访问服务

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Gateway API是Kubernetes中用于对服务网络流量进行建模的一系列资源。它的目标是建立一套表现力强、易扩展、面向角色的服务网络模型。本文介绍如何使用Gateway API访问服务。

前提条件

  • 确保集群为1.24及以上版本。

  • 已安装Gateway API组件。具体操作，请参见管理组件。

    说明

    1.24及以上版本的集群已默认安装Gateway API组件。

背景信息

ACK 1.24及以上版本集群默认安装Gateway API组件相关的CRD资源。您可以通过安装支持Gateway API的网关来使用Gateway API的相关特性。关于Gateway API的更多说明，请参见Gateway API。

使用流程

流程

准备工作

  1. 获取集群KubeConfig并通过kubectl工具连接集群。

  2. 创建测试应用go-httpbin。

    1. 使用以下内容，创建httpbin.yaml。

      apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: go-httpbin
  namespace: default
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: go-httpbin
  template:
    metadata:
      labels:
        app: go-httpbin
        version: v1
    spec:
      containers:
        - image: specialyang/go-httpbin:v3
          args:
            - "--port=8090"
            - "--version=v1"
          imagePullPolicy: Always
          name: go-httpbin
          ports:
            - containerPort: 8090
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: go-httpbin
  namespace: default
spec:
  ports:
    - port: 80
      targetPort: 8090
      protocol: TCP
  selector:
    app: go-httpbin

    2. 执行以下命令，创建go-httpbin应用。

      kubectl apply -f httpbin.yaml

  3. 安装Kong Kubernetes Ingress Controller。

    ACK中未提供支持Gateway API的网关组件，本文以kubernetes-ingress-controller网关为例。

    1. 执行以下命令，安装Kong Kubernetes Ingress Controller。

      说明

      Kong Kubernetes Ingress Controller会使用LoadBalancer类型的kong-proxy Service向外暴露服务，创建的CLB实例会产生额外的费用。关于CLB实例的计费说明，请参见CLB计费概述。

      kubectl create -f https://raw.githubusercontent.com/Kong/kubernetes-ingress-controller/v2.8.0/deploy/single/all-in-one-dbless.yaml

      创建完成的资源将会放置在kong命名空间下。

    2. 验证Kong Kubernetes Ingress Controller是否安装成功。

      1. 执行以下命令，查看Service的LoadBalancer IP。

        kubectl get svc -n kong kong-proxy

        预期输出：

        NAME         TYPE           CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP    PORT(S)                      AGE
kong-proxy   LoadBalancer   172.16.19.238   47.14.**.**  80:31611/TCP,443:30936/TCP     10s

        在返回结果中获取EXTERNAL IP。

      2. 执行以下命令，访问Kong Kubernetes Ingress Controller。

        curl http://<EXTERNAL-IP>

        预期输出：

        {"message":"no Route matched with those values"}

      访问Kong Kubernetes Ingress Controller时，返回{"message":"no Route matched with those values"}，表明安装Kong Kubernetes Ingress Controller成功。

  4. 创建GatewayClass和Gateway。

    1. 使用以下内容，创建gateway.yaml。

      apiVersion: gateway.networking.k8s.io/v1beta1
kind: GatewayClass
metadata:
  name: kong
  annotations:
    konghq.com/gatewayclass-unmanaged: 'true'
spec:
  controllerName: konghq.com/kic-gateway-controller
---
apiVersion: gateway.networking.k8s.io/v1beta1
kind: Gateway
metadata:
  name: kong
spec:
  gatewayClassName: kong
  listeners:
  - name: proxy
    port: 80
    protocol: HTTP
  - name: proxy-ssl
    port: 443
    protocol: HTTPS

    2. 执行以下命令，创建GatewayClass和Gateway。

      kubectl apply -f gateway.yaml

    3. 执行以下命令，查看Gateway外部端点。

      kubectl get gateway kong

      预期输出：

      NAME   CLASS   ADDRESS        PROGRAMMED   AGE
kong   kong    47.14.**.**              68s

      返回以上结果，表明创建GatewayClass和Gateway成功。

使用HTTPRoute

以下介绍如何使用HTTPRoute，

功能一：创建前缀匹配路由

使用HTTPRoute的前缀匹配路由能力，使仅前缀正确的请求路由到应用。

  1. 使用以下内容，创建demo-route.yaml。

    apiVersion: gateway.networking.k8s.io/v1beta1
kind: HTTPRoute
metadata:
  name: demo-route
spec:
  parentRefs: # 引用Gateway资源。
    - group: gateway.networking.k8s.io
      kind: Gateway
      name: kong
  hostnames:
    - example.com # host设置为example.com
  rules:
    - matches: # 匹配规则为前缀匹配路径。
        - path:
            type: PathPrefix
            value: /
      backendRefs: # 后端为类型为Service，名称go-httpbin，端口80。
        - kind: Service
          name: go-httpbin
          port: 80

  2. 执行以下命令，创建HTTPRoute资源。

    kubectl apply -f demo-route.yaml

  3. 执行以下命令，访问go-httpbin应用。

    curl http://example.com/version --resolve example.com:80:<EXTERNAL-IP>

    预期输出：

    version:v1

    返回以上结果，表明访问go-httpbin应用成功，创建前缀匹配路由成功。

功能二：创建权重路由

使用HTTPRoute的权重路由能力，使流量按照权重比例路由到应用。

  1. 创建测试应用new-nginx和old-nginx。

    1. 使用以下内容，创建nginx.yaml。

      apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: old-nginx
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      run: old-nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        run: old-nginx
    spec:
      containers:
      - image: registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/acs-sample/old-nginx
        imagePullPolicy: Always
        name: old-nginx
        ports:
        - containerPort: 80
          protocol: TCP
      restartPolicy: Always
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: old-nginx
spec:
  ports:
  - port: 80
    protocol: TCP
    targetPort: 80
  selector:
    run: old-nginx
  sessionAffinity: None
  type: NodePort
---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: new-nginx
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      run: new-nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        run: new-nginx
    spec:
      containers:
      - image: registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/acs-sample/new-nginx
        imagePullPolicy: Always
        name: new-nginx
        ports:
        - containerPort: 80
          protocol: TCP
      restartPolicy: Always
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: new-nginx
spec:
  ports:
  - port: 80
    protocol: TCP
    targetPort: 80
  selector:
    run: new-nginx
  sessionAffinity: None
  type: NodePort

    2. 执行以下命令，创建new-nginx和old-nginx。

      kubectl apply -f nginx.yaml

  2. 创建HTTPRoute资源。

    1. 执行以下命令，创建demo-weight.yaml。

      apiVersion: gateway.networking.k8s.io/v1beta1
kind: HTTPRoute
metadata:
  name: demo-weight
spec:
  parentRefs: # 引用Gateway资源。
    - group: gateway.networking.k8s.io
      kind: Gateway
      name: kong
  hostnames:
    - weight.example.com # host设置为weight.example.com
  rules:
    - matches: # 匹配规则为前缀匹配路径。
        - path:
            type: PathPrefix
            value: /
      backendRefs:
        # 设置后端以及对应权重，权重不为百分比形式，无需等于100。
        - kind: Service
          name: old-nginx
          port: 80
          weight: 1 # 设置old-nginx的权重为1。
        - kind: Service
          name: new-nginx
          port: 80
          weight: 1 # 设置new-nginx的权重为1。

      weight：权重比例，例如本文设置old-nginx的weight为1，new-nginx的weight为1，表明流量按照1∶1的比例路由到old-nginx和new-nginx。

    2. 执行以下命令，创建HTTPRoute资源。

      kubectl apply -f demo-weight.yaml

  3. 多次执行以下命令，访问new-nginx和old-nginx应用。

    curl http://weight.example.com/ --resolve weight.example.com:80:<EXTERNAL-IP>

    预期输出：

    old
new
old
new
old
new

    可以看到流量按照1∶1的比例路由到new-nginx和old-nginx两个应用中，表明创建权重路由成功。

功能三：修改请求头

使用HTTPRoute的filter能力，可以在请求或者回复阶段对请求头进行额外处理。本文以给发送到后端的请求添加请求头为例。关于filter能力的更多介绍，请参见HTTPRoute。

  1. 创建HTTPRoute资源。

    1. 执行以下命令，创建demo-filter.yaml。

      apiVersion: gateway.networking.k8s.io/v1beta1
kind: HTTPRoute
metadata:
  name: demo-filter
spec:
  parentRefs: # 引用Gateway资源。
    - group: gateway.networking.k8s.io
      kind: Gateway
      name: kong
  hostnames:
    - filter.example.com # host设置为filter.example.com。
  rules:
    - matches: # 匹配规则为前缀匹配路径。
        - path:
            type: PathPrefix
            value: /
      filters:
        - type: RequestHeaderModifier # 添加请求头my-header: foo。
          requestHeaderModifier:
            add:
              - name: my-header
                value: foo
      backendRefs: # 后端为类型为Service，名称go-httpbin，端口80。
        - kind: Service
          name: go-httpbin
          port: 80

    2. 执行以下命令，创建HTTPRoute资源。

      kubectl apply -f demo-filter.yaml

  2. 执行以下命令，访问go-httpbin应用。

    curl http://filter.example.com/ --resolve filter.example.com:80:<EXTERNAL-IP>

    预期输出：

    headers: {
    // ...
    "My-Header": [
      "foo"
    ],
    // ...
}

    可以看到访问go-httpbin应用时，返回结果中包含My-Header:foo请求头，表明修改请求头成功。

配置TLS证书

  1. 执行以下命令，通过OpenSSL创建自签名证书。

    openssl req -subj '/CN=example.com' -new -newkey rsa:2048 -sha256 \
  -days 365 -nodes -x509 -keyout server.key -out server.crt \
  -addext "subjectAltName = DNS:example.com" \
  -addext "keyUsage = digitalSignature" \
  -addext "extendedKeyUsage = serverAuth" 2> /dev/null;
  openssl x509 -in server.crt -subject -noout

    生成的证书和私钥位于当前目录的server.crt和server.key文件中。

  2. 执行以下命令，使用server.crt和server.key文件创建TLS Secret。

    kubectl create secret tls example.com --key server.key --cert server.crt

    预期输出：

    secret/example.com created

  3. 将证书配置到Gateway。

    1. 执行以下命令，创建gateway1.yaml。

      apiVersion: gateway.networking.k8s.io/v1beta1
kind: Gateway
metadata:
  name: kong
spec:
  gatewayClassName: kong
  listeners:
  - name: proxy
    port: 80
    protocol: HTTP
  - name: proxy-ssl
    port: 443
    protocol: HTTPS
    tls: # 配置TLS。
      mode: Terminate
      certificateRefs: # 引用所创建的secret。
        - kind: Secret
          name: example.com

    2. 执行以下命令，将证书配置到Gateway。

      kubectl apply -f gateway1.yaml

  4. 执行以下命令，验证配置TLS证书是否成功。

    openssl s_client -servername example.com -connect <EXTERNAL-IP>:443

    返回结果中包含CN = example.com，表明配置TLS证书成功。

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