Kubernetes Gateway API

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本任务描述如何配置 Istio，以使用 Kubernetes Gateway API 在 Service Mesh 集群外部暴露服务。这些 API 是 Kubernetes Service 和 Ingress API 的积极发展演进。

设置

在大多数 Kubernetes 集群中，默认情况下不会安装 Gateway API。如果 Gateway API CRD 不存在，请安装：

$ kubectl get crd gateways.gateway.networking.k8s.io || { kubectl kustomize "github.com/kubernetes-sigs/gateway-api/config/crd?ref=v0.4.0" | kubectl apply -f -; }

使用 minimal 配置安装 Istio:

$ istioctl install --set profile=minimal -y

与 Istio API 的区别

Gateway API 与 Istio API （如 Gateway 和 VirtualService）有很多相似之处。主资源使用相同的Gateway名称，并且这些资源服务于相类似的目标。

新的 Gateway API 致力于从 Kubernetes 的各种 Ingress 实现（包括 Istio）中吸取经验，以构建标准化的，独立于供应商的 API。这些 API 通常与 Istio Gateway 和 VirtualService 具有相同的用途，但有一些关键的区别：

Istio API 中的Gateway 仅配置已部署的现有网关 Deployment/Service，而在 Gateway API 中的Gateway 资源不仅配置也会部署网关。有关更多信息，请参阅具体部署方法。
在 Istio VirtualService 中，所有协议都在单一的资源中配置，
而在 Gateway API 中，每种协议类型都有自己的资源，例如 HTTPRoute 和 TCPRoute。
虽然 Gateway API 提供了大量丰富的路由功能，但它还没有涵盖 Istio 的全部特性。因此，正在进行的工作是扩展 API 以覆盖这些用例，以及利用 API 的可拓展性来更好地暴露 Istio 的功能。

配置网关

有关 API 的信息，请参阅 Gateway API 文档。

在本例中，我们将部署一个简单的应用程序，并使用 Gateway 将其暴露到外部。

首先部署一个测试应用：

$ kubectl apply -f @samples/httpbin/httpbin.yaml@

部署 Gateway API 配置：

$ kubectl create namespace istio-ingress
$ kubectl apply -f - <<EOF
apiVersion: gateway.networking.k8s.io/v1alpha2
kind: Gateway
metadata:
  name: gateway
  namespace: istio-ingress
spec:
  gatewayClassName: istio
  listeners:
  - name: default
    hostname: "*.example.com"
    port: 80
    protocol: HTTP
    allowedRoutes:
      namespaces:
        from: All
---
apiVersion: gateway.networking.k8s.io/v1alpha2
kind: HTTPRoute
metadata:
  name: http
  namespace: default
spec:
  parentRefs:
  - name: gateway
    namespace: istio-ingress
  hostnames: ["httpbin.example.com"]
  rules:
  - matches:
    - path:
        type: PathPrefix
        value: /get
    filters:
    - type: RequestHeaderModifier
      requestHeaderModifier:
        add:
        - name: my-added-header
          value: added-value
    backendRefs:
    - name: httpbin
      port: 8000
EOF

设置主机 Ingress

$ kubectl wait -n istio-ingress --for=condition=ready gateways.gateway.networking.k8s.io gateway
$ export INGRESS_HOST=$(kubectl get gateways.gateway.networking.k8s.io gateway -n istio-ingress -ojsonpath='{.status.addresses[*].value}')

使用 curl 访问 httpbin 服务：
```
$ curl -s -I -HHost:httpbin.example.com "http://$INGRESS_HOST/get"
HTTP/1.1 200 OK
server: istio-envoy
...
```
请注意，使用 -H 标志可以将 Host HTTP 标头设置为 “httpbin.example.com”。这一步是必需的，因为 HTTPRoute 已配置为处理"httpbin.example.com"的请求，但是在测试环境中，该主机没有 DNS 绑定，只是将请求发送到入口 IP。

访问其他没有被显式暴露的 URL 时，将看到 HTTP 404 错误：

$ curl -s -I -HHost:httpbin.example.com "http://$INGRESS_HOST/headers"
HTTP/1.1 404 Not Found
...

部署方法

在上面的示例中，在配置网关之前，您不需要安装 ingress 网关 Deployment。因为在默认配置中会根据 Gateway 配置自动分发网关Deployment 和 Service。但是对于高级别的用例，仍然允许手动部署。

自动部署

默认情况下，每个 Gateway 将自动提供相同名称的 Service 和 Deployment。如果 Gateway 发生变化（例如添加了一个新端口），这些配置将会自动更新。

这些资源可以通过以下几种方式进行定义：

将Gateway 上的注释和标签复制到 Service 和 Deployment。这就允许配置从上述字段中读取到的内容，如配置内部负载均衡器等。
Istio 提供了一个额外的注释来配置生成的资源：
Annotation 用途
networking.istio.io/service-type 控制 Service.spec.type 字段。例如，设置 ClusterIP 为不对外暴露服务，将会默认为LoadBalancer。

Annotation	用途
`networking.istio.io/service-type`	控制 `Service.spec.type` 字段。例如，设置 `ClusterIP` 为不对外暴露服务，将会默认为`LoadBalancer`。

通过配置 addresses 字段可以显式设置 Service.spec.loadBalancerIP 字段：

apiVersion: gateway.networking.k8s.io/v1alpha2
kind: Gateway
metadata:
  name: gateway
spec:
  addresses:
  - value: 192.0.2.0
    type: IPAddress
...

请注意：仅能指定一个地址。

（高级用法）生成的 Pod 配置可以通过自定义注入模板进行配置。

手动部署

如果您不希望使用自动部署，可以进行手动配置 Deployment 和 Service。

完成此选项后，您将需要手动将 Gateway 链接到 Service，并保持它们的端口配置同步。

要将 Gateway 链接到 Service，需要将 addresses 字段配置为指向单个主机名。

apiVersion: gateway.networking.k8s.io/v1alpha2
kind: Gateway
metadata:
  name: gateway
spec:
  addresses:
  - value: ingress.istio-gateways.svc.cluster.local
    type: Hostname
...

网格流量

Gateway API 也可以用来配置网格流量。具体做法是先配置 parentRef ，然后指向istio Mesh来实现的。这个资源实际上并不存在于集群中，只是用来标识要使用的 Istio 网格参数。

例如，要将对 example.com 的调用重定向到另外一个名为 example 的集群内的 Service：

apiVersion: gateway.networking.k8s.io/v1alpha2
kind: HTTPRoute
metadata:
  name: mesh
spec:
  parentRefs:
  - kind: Mesh
    name: istio
  hostnames: ["example.com"]
  rules:
  - backendRefs:
    - name: example
      port: 80

清理

卸载 Istio 和 httpbin 示例：

$ kubectl delete -f @samples/httpbin/httpbin.yaml@
$ kubectl delete httproute http
$ kubectl delete gateways.gateway.networking.k8s.io gateway -n istio-ingress
$ istioctl uninstall -y --purge
$ kubectl delete ns istio-system
$ kubectl delete ns istio-ingress

如果不再需要这些 Gateway API CRD 资源，请移除：

$ kubectl kustomize "github.com/kubernetes-sigs/service-apis/config/crd?ref=v0.5.0" | kubectl delete -f -