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什么是Gateway API?

Gateway API是由SIG-NETWORK社區(qū)管理的開源項目。它包含了在Kubernetes中對服務(wù)網(wǎng)絡(luò)建模的資源集合。這些資源包括GatewayClass，Gateway，HTTPRoute，TCPRoute，Service等。他們可以由不同的供應(yīng)商實現(xiàn)，同時保持通用的行業(yè)支持能力，以可擴展和面向角色的接口形式來實現(xiàn)Kubernetes服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的工業(yè)化支持。

SIG-NETWORK:

https://github.com/kubernetes/community/tree/master/sig-network

資源參考

無論您是有興趣使用Gateway API，還是Gateway API的實施者，以下資源都將幫助您提供必要的背景知識：

接口概述

https://gateway-api.sigs.k8s.io/concepts/api-overview

用戶指南

https://gateway-api.sigs.k8s.io/guides

網(wǎng)關(guān)控制器實現(xiàn)

https://gateway-api.sigs.k8s.io/implementations

API參考規(guī)范

https://gateway-api.sigs.k8s.io/references/spec

社區(qū)鏈接

https://gateway-api.sigs.k8s.io/contributing/community

開發(fā)者指南

https://gateway-api.sigs.k8s.io/contributing/devguide

Gateway API基本概念

Gateway API的概念來源于以下的設(shè)計目標。它們展示了GatewayAPI與以往規(guī)范（例如Ingress）的關(guān)系，及特點。

面向角色–我們在實際部署中的網(wǎng)關(guān)，是由一系列API資源組成，這些資源共同描述Kubernetes服務(wù)網(wǎng)絡(luò)模型。

可移植性-這雖然不是改進，但是作為新一代Kubernetes網(wǎng)絡(luò)建模，是不可或缺的考慮方面。正如Ingress作為通用規(guī)范，擁有眾多實現(xiàn)（https://kubernetes.io/docs/concepts/services-networking/ingress-controllers/）一樣，Gateway API也被設(shè)計為可移植的，可在多個實現(xiàn)間切換。

更多表現(xiàn)能力–Gateway API資源支持許多核心功能，例如基于HTTP標頭的匹配、流量權(quán)重和其他功能，這些功能在Ingress中只能通過自定義注釋（annotation）實現(xiàn)。

可擴展–Gateway API允許在API的各個層鏈接自定義資源。這使得在API結(jié)構(gòu)中的適當位置進行精細定制成為可能。

其他一些值得注意的功能包括：

GatewayClasses–GatewayClass指定了負載平衡實現(xiàn)的類型。這些類使用戶能夠輕松明確地了解通過Kubernetes資源模型提供哪些功能。

共享Gateways和跨命名空間（namespace）支持-它們允許獨立的路由資源附加到同一gateway來共享負載均衡器和VIP。這允許團隊（甚至跨命名空間）安全地共享基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，而無需相互協(xié)調(diào)。

類型化路由（Typed Routes）和類型化后端服務(wù)-Gateway API支持類型化路由資源以及不同類型的后端。這使得API能夠靈活地支持各種協(xié)議（如HTTP和gRPC）和各種后端目標（如Kubernetes服務(wù)、存儲或函數(shù)）。

為什么面向角色的API很重要？

無論是數(shù)據(jù)中心還是Kubernetes集群，基礎(chǔ)設(shè)施都是為共享而構(gòu)建的。然而，共享基礎(chǔ)設(shè)施帶來了一個共同的挑戰(zhàn)-如何在保持基礎(chǔ)設(shè)施所有者控制的同時為基礎(chǔ)設(shè)施用戶提供靈活性？

Gateway API通過面向角色的Kubernetes服務(wù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計來實現(xiàn)這一點，該設(shè)計在使用分布靈活性和集中控制之間取得平衡。它允許共享網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施（例如，硬件負載平衡器、云網(wǎng)絡(luò)、集群托管代理等）可以被許多上層不同的非協(xié)調(diào)團隊（例如應(yīng)用開發(fā)團隊）使用，使用過程受到集群運營商設(shè)置的策略的約束。以下示例顯示了這在實踐中的工作原理。

群集操作員可以在某種GatewayClass下創(chuàng)建Gateway資源。這個Gateway部署或配置代表的是基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)資源。這時，集群操作員可以在Gateway上顯式聲明集中控制策略（如TLS），允許什么樣的Route可以綁定在此Gateway上。通過Route和Gateway的綁定，應(yīng)用開發(fā)者團隊可以在自己的namespace中發(fā)布自己的應(yīng)用，并通過Gateway將應(yīng)用發(fā)布出去供外部訪問。

GatewayClass:

https://gateway-api.sigs.k8s.io/api-types/gatewayclass

Gateway：

https://gateway-api.sigs.k8s.io/api-types/gateway

TLS：

https://gateway-api.sigs.k8s.io/guides/tls#downstream-tls

Route：

https://gateway-api.sigs.k8s.io/concepts/api-overview#attaching-routes-to-gateways

namespace：

https://gateway-api.sigs.k8s.io/guides/multiple-ns

另外，應(yīng)用開發(fā)者團隊在自己的命名空間中，可以選擇性的將某些Route附加到共享Gateway上，從而允許獨立控制各個應(yīng)用的路由邏輯。

Route:

https://gateway-api.sigs.k8s.io/guides/http-routing

這樣，集群操作員和應(yīng)用開發(fā)者團隊就可以分別操作于自己的控制平面，集群操作員控制網(wǎng)關(guān)的配置以控制入口策略，而應(yīng)用開發(fā)者團隊負責(zé)調(diào)配跟應(yīng)用相關(guān)的路由策略（例如根據(jù)url或者header等信息實現(xiàn)應(yīng)用流量分流等等）。

應(yīng)用流量分流:

https://gateway-api.sigs.k8s.io/guides/traffic-splitting

這種靈活性使Gateway API能夠適應(yīng)截然不同的組織模型和實現(xiàn)，但同時保持可移植的特性。

Gateway適合于哪些場景？

Gateway API是一個SIG網(wǎng)絡(luò)項目，旨在改進和標準化Kubernetes中的服務(wù)網(wǎng)絡(luò)。當前和正在進行的實現(xiàn)包括BIG-IP，Contour，Emissary-Ingress，Google Kubernetes引擎（GKE），NGINX，Istio，Kong和Traefik等等。

SIG網(wǎng)絡(luò):

https://github.com/kubernetes/community/tree/master/sig-network

讀者可以查看實現(xiàn)參考：https://gateway-api.sigs.k8s.io/implementations/，了解支持Gateway的最新項目和產(chǎn)品。如果您有興趣使用網(wǎng)關(guān)API貢獻或構(gòu)建實現(xiàn)，也非常歡迎參與其中：https://gateway-api.sigs.k8s.io/contributing/community！