一文带你看懂Traefik
微信公众号：运维开发故事，作者：乔克
提到Traefik，有些人可能并不熟悉，但是提到Nginx，应该都耳熟能详。
暂且我们把Traefik当成和Nginx差不多的一类软件，待读完整篇文章，你就会对Traefik有不一样的认识。
本文主要带大家对Traefik有一个全面的认识，我将从下面几个方面作介绍。
本文基于Traefik 2.5.3进行介绍。
什么是Traefik
Traefik是一个开源的边缘路由网关，它简单易用并且功能全面。官方【1】的介绍是：Traefik is an [open-source](https://github.com/traefik/traefik) _Edge Router_ that makes publishing your services a fun and easy experience.
Traefik原生支持多种集群，如Kubernetes、Docker、Docker Swarm、AWS、Mesos、Marathon等；并且可以同时处理许多集群。
Traefik的核心概念及能力
Traefik是一个边缘路由器，它会拦截外部的请求并根据逻辑规则选择不同的操作方式，这些规则决定着这些请求到底该如何处理。Traefik提供自动发现能力，会实时检测服务，并自动更新路由规则。
从上图可知，请求首先会连接到entrypoints，然后分析这些请求是否与定义的rules匹配，如果匹配，则会通过一系列middlewares，再到对应的services上。
这就涉及到以下几个重要的核心组件。
- Providers
- Entrypoints
- Routers
- Services
- Middlewares
Providers
Providers是基础组件，Traefik的配置发现是通过它来实现的，它可以是协调器，容器引擎，云提供商或者键值存储。
Traefik通过查询Providers的API来查询路由的相关信息，一旦检测到变化，就会动态的更新路由。
Entrypoints
Entrypoints是Traefik的网络入口，它定义接收请求的接口，以及是否监听TCP或者UDP。
Routers
Routers主要用于分析请求，并负责将这些请求连接到对应的服务上去，在这个过程中，Routers还可以使用Middlewares来更新请求，比如在把请求发到服务之前添加一些Headers。
Services
Services负责配置如何到达最终将处理传入请求的实际服务。
Middlewares
Middlewares用来修改请求或者根据请求来做出一些判断（authentication, rate limiting, headers, …），中间件被附件到路由上，是一种在请求发送到你的服务之前（或者在服务的响应发送到客户端之前）调整请求的一种方法。
部署Traefik
Traefik的部署方式有多种，这里主要采用Helm方式进行部署管理。
Helm部署
环境：
kubernetes: 1.22.3
helm: 3.7.1
1、添加traefik helm仓库
$ helm repo add traefik https://helm.traefik.io/traefik
$ helm repo update
2、将traefik包下载到本地进行管理
$ helm search repo traefik
NAME CHART VERSION APP VERSION DESCRIPTION
traefik/traefik 10.6.0 2.5.3 A Traefik based Kubernetes ingress controller
$ helm pull traefik/traefik
3、部署Traefik
默认的value.yaml[2]配置文件配置比较多，可能需要花一定的时间去梳理，不过根据相关的注释还是可以很快的理解。
这里自定义一个配置文件my-value.yaml，如下：
service:
type: NodePort
ingressRoute:
dashboard:
enabled: false
ports:
traefik:
port: 9000
expose: true
web:
port: 8000
expose: true
websecure:
port: 8443
expose: true
persistence:
enabled: true
name: data
accessMode: ReadWriteOnce
size: 5G
storageClass: "openebs-hostpath"
path: /data
additionalArguments:
- "--serversTransport.insecureSkipVerify=true"
- "--api.insecure=true"
- "--api.dashboard=true"
进行部署，命令如下：
$ kubectl create ns traefik-ingress
$ helm install traefik -n traefik-ingress -f my-value.yaml .
然后可以看到部署结果，如下：
# kubectl get all -n traefik-ingress
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
pod/traefik-77ff894bb5-qqszd 1/1 Running 0 6m26s
NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE
service/traefik NodePort 10.108.170.22 <none> 9000:32271/TCP,80:31728/TCP,443:30358/TCP 6m26s
NAME READY UP-TO-DATE AVAILABLE AGE
deployment.apps/traefik 1/1 1 1 6m26s
NAME DESIRED CURRENT READY AGE
replicaset.apps/traefik-77ff894bb5 1 1 1 6m26s
然后可以通过NodePort访问Dashboard页面，如下：
使用Traefik
创建第一个路由规则
我们上面访问Dashboard是采用的NodePort的方式，既然已经把Traefik部署好了，为什么不使用路由网关的方式呢？
下面我们就来创建第一个路由网关来访问Dashboard。
Traefik创建路由规则有多种方式，比如：
- 原生Ingress写法
- 使用CRD IngressRoute方式
- 使用GatewayAPI的方式
这里暂时介绍前面两种方式，关于GatewayAPI的方式在后续进行介绍。
原生Ingress路由规则
原生Ingress的路由规则，写法就比较简单，如下。
# cat traefik-ingress.yaml
apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
name: traefik-dashboard-ingress
annotations:
kubernetes.io/ingress.class: traefik
traefik.ingress.kubernetes.io/router.entrypoints: web
spec:
rules:
- host: traefik-web.coolops.cn
http:
paths:
- pathType: Prefix
path: /
backend:
service:
name: traefik
port:
number: 9000
创建路由规则，命令如下：
# kubectl apply -f traefik-ingress.yaml -n traefik-ingress
ingress.networking.k8s.io/traefik-dashboard-ingress created
现在就可以通过域名http://traefik-web.coolops.cn:31728/dashboard/#/ 进行访问了（31728是80端口的映射端口），如下：
使用CRD方式配置路由规则
在早期版本，Traefik仅提供kubernetes ingress方式配置路由规则，社区认为采用开发一个自定义CRD的类型能够更好的提供Kubernetes的访问配置【3】。
IngressRoute的配置方式也比较简单，如下：
# cat traefik-ingressRoute.yaml
apiVersion: traefik.containo.us/v1alpha1
kind: IngressRoute
metadata:
name: traefik-dashboard-route
spec:
entryPoints:
- web
routes:
- match: Host(`traefik-web2.coolops.cn`)
kind: Rule
services:
- name: traefik
port: 9000
部署命令如下：
# kubectl apply -f traefik-ingressRoute.yaml -n traefik-ingress
ingressroute.traefik.containo.us/traefik-dashboard-route created
然后就可以通过http://traefik-web2.coolops.cn:31728/dashboard/#/ 进行访问了。
暴露HTTP服务
首先，部署一个简单的whoami[4]应用，YAML文件如下：
---
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: whoami
labels:
app: whoami
spec:
containers:
- name: whoami
image: traefik/whoami:latest
ports:
- containerPort: 80
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: whoami
spec:
ports:
- port: 80
protocol: TCP
targetPort: 80
selector:
app: whoami
type: ClusterIP
部署成功后，创建一个路由规则，使外部可以访问。
# cat ingressroute.yaml
apiVersion: traefik.containo.us/v1alpha1
kind: IngressRoute
metadata:
name: whoami-route
spec:
entryPoints:
- web
routes:
- match: Host(`whoami.coolops.cn`)
kind: Rule
services:
- name: whoami
port: 80
创建过后，就可以进行访问了，如下：
暴露HTTPS服务
上面的whoami应用，是通过HTTP进行访问的，如果要通过HTTPS进行访问，应该如何配置呢？
Traefik支持HTTPS和TLS，对于证书可以选择自有证书，也可以使用Let’s Encrypt【5】自动生成证书。这里会分别介绍这两种方式。
自有证书配置HTTPS
现在公司基本都会自己购买更安全的证书，那对于自有证书配置HTTPS就会使用更加频繁，这里主要介绍这种配置方式。
1、申请或者购买证书
我这里是在腾讯云申请的免费证书。
然后下载对应的证书，并上传到服务器上。
2、将证书文件保存为Secret
# kubectl create secret tls whoami-tls --cert=1_whoami.coolops.cn_bundle.crt --key=2_whoami.coolops.cn.key
3、创建IngressRoute对象，使其可以通过TLS访问
# cat ingressroutetls.yaml
apiVersion: traefik.containo.us/v1alpha1
kind: IngressRoute
metadata:
name: whoami-route-tls
spec:
entryPoints:
- websecure
routes:
- match: Host(`whoami.coolops.cn`)
kind: Rule
services:
- name: whoami
port: 80
tls:
secretName: whoami-tls
创建完成后，就可以通过https://whoami.coolops.cn:30358/ 进行访问了（30358是443映射出来的端口）。
自动生成HTTPS证书
Traefik除了使用自有证书外，还支持Let's Encrypt自动生成证书【6】。
要使用Let's Encrypt自动生成证书，需要使用ACME。需要在静态配置中定义 “证书解析器”，Traefik负责从ACME服务器中检索证书。
然后，每个 "路由器 "被配置为启用TLS，并通过tls.certresolver配置选项与一个证书解析器关联。
Traefik的ACME验证方式主要有以下三种：
- tlsChallenge
- httpChallenge
- dnsChallenge
如果使用tlsChallenge，则要求Let's Encrypt到 Traefik 443 端口必须是可达的。如果使用httpChallenge，则要求Let's Encrypt到 Traefik 80端口必须是可达的。如果使用dnsChallenge，则需要对应的providers[7]。
但是我们上面部署Traefik的时候并没有把80和443端口暴露出来，要测试tlsChallenge和httpChallenge的话就必须暴露，下面我们更改一下my-value.yaml，如下：
service:
type: NodePort
ingressRoute:
dashboard:
enabled: false
ports:
traefik:
port: 9000
expose: true
web:
port: 8000
hostPort: 80
expose: true
websecure:
port: 8443
hostPort: 443
expose: true
persistence:
enabled: true
name: data
accessMode: ReadWriteOnce
size: 5G
storageClass: "openebs-hostpath"
path: /data
additionalArguments:
- "--serversTransport.insecureSkipVerify=true"
- "--api.insecure=true"
- "--api.dashboard=true"
然后重新更新一下Traefik，命令如下：
helm upgrade traefik -n traefik-ingress -f my-value.yaml .
现在我们就可以直接通过80或443端口进行访问了。
1、tlsChallenge
上面已经介绍过，要使用tlsChallenge，必须能访问入口的443端口，现在我们入口已经放开，接下来就修改Traefik的my-value.yaml配置，如下：
......
deployment:
initContainers:
- name: volume-permissions
image: busybox:1.31.1
command: ["sh", "-c", "chmod -Rv 600 /data/*"]
volumeMounts:
- name: data
mountPath: /data
additionalArguments:
- "--serversTransport.insecureSkipVerify=true"
- "--api.insecure=true"
- "--api.dashboard=true"
- "[email protected]"
- "--certificatesresolvers.coolops.acme.storage=/data/acme.json"
- "--certificatesresolvers.coolops.acme.tlschallenge=true"
PS：这里需要将/data目录权限给更改一下，默认是0660,权限太大是不允许的。
然后我们创建一个ingressRoute，如下：
# cat ingressrouteautotls.yaml
apiVersion: traefik.containo.us/v1alpha1
kind: IngressRoute
metadata:
name: whoami-route-auto-tls
spec:
entryPoints:
- websecure
routes:
- match: Host(`whoami3.coolops.cn`)
kind: Rule
services:
- name: whoami
port: 80
tls:
certResolver: coolops
这时候我们访问https://whoami3.coolops.cn是可以正常使用证书的，如下：
2、httpChallenge
下面再使用httpChallenge进行测试，修改my-value.yaml配置文件如下：
......
deployment:
initContainers:
- name: volume-permissions
image: busybox:1.31.1
command: ["sh", "-c", "chmod -Rv 600 /data/*"]
volumeMounts:
- name: data
mountPath: /data
additionalArguments:
- "--serversTransport.insecureSkipVerify=true"
- "--api.insecure=true"
- "--api.dashboard=true"
- "[email protected]"
- "--certificatesresolvers.coolops.acme.storage=/data/acme.json"
- "--certificatesresolvers.coolops.acme.httpchallenge=true"
- "--certificatesresolvers.coolops.acme.httpchallenge.entrypoint=web"
更新Traefik过后，然后再创建一个ingressRoute进行测试，YAML文件如下：
apiVersion: traefik.containo.us/v1alpha1
kind: IngressRoute
metadata:
name: whoami-route-auto-tls-http
spec:
entryPoints:
- websecure
routes:
- match: Host(`whoami4.coolops.cn`)
kind: Rule
services:
- name: whoami
port: 80
tls:
certResolver: coolops
然后使用https://whoami4.coolops.cn，效果如下：
3、dnsChallenge
dnsChallenge在使用上相对比较麻烦，因为需要配置对应的provider，不过它可以生成通配符证书，这里以阿里云DNS【8】为例。
使用阿里DNS的前提是您的域名是在阿里云上面，不然在签署证书的时候会报错，如下：
Unable to obtain ACME certificate for domains \"*.coolops.cn\" : unable to generate a certificate for the domains [*.coolops.cn]: error: one or more domains had a problem:\n[*.coolops.cn] [*.coolops.cn] acme: error presenting token: alicloud: zone coolops.cn. not found in AliDNS for domain coolops.cn\n" providerName=coolops.acme
使用阿里云的 DNS 校验需要配置3个环境变量：ALICLOUD_ACCESS_KEY、ALICLOUD_SECRET_KEY、ALICLOUD_REGION_ID，分别对应我们平时开发阿里云应用的时候的密钥，可以登录阿里云后台获取，由于这是比较私密的信息，所以我们用 Secret 对象来创建：
$ kubectl create secret generic traefik-alidns --from-literal=ALICLOUD_ACCESS_KEY=> --from-literal=ALICLOUD_SECRET_KEY=>--from-literal=ALICLOUD_REGION_ID=cn-beijing -n traefik-ingress
修改Traefik的my-value.yaml，如下：
......
additionalArguments:
- "--serversTransport.insecureSkipVerify=true"
- "--api.insecure=true"
- "--api.dashboard=true"
- "[email protected]"
- "--certificatesresolvers.coolops.acme.storage=/data/acme.json"
- "--certificatesresolvers.coolops.acme.dnschallenge=true"
- "--certificatesResolvers.coolops.acme.dnsChallenge.provider=alidns"
envFrom:
- secretRef:
name: traefik-alidns
更新Traefik过后，然后再创建一个ingressRoute进行测试，YAML文件如下（由于coolops.cn不在阿里云上，所以换了一个域名）：
apiVersion: traefik.containo.us/v1alpha1
kind: IngressRoute
metadata:
name: whoami-route-auto-tls-dns
spec:
entryPoints:
- websecure
routes:
- match: Host(`whoami6.coolops.cn`)
kind: Rule
services:
- name: whoami
port: 80
tls:
certResolver: coolops
domains:
- main: "*.coolops.cn"
然后访问域名后，就可以看到证书签署 成功，如下：
中间件的使用
在介绍Traefik的核心概念的时候有提到一个请求匹配Rules后，会经过一系列的Middleware，再到具体的Services上。这个Middleware是什么呢？
Middleware是Traefik 2.0之后新增的功能，用户可以根据不通的需求来选择不同的Middleware来满足服务，提高了定制化的能力。
Traefik内置了很多不同功能的Middleware，主要是针对HTTP和TCP，HTTP占大部分[9]，这里挑选几个比较常用的进行演示。
强制跳转HTTPS
强制跳转HTTPS是经常会配置的功能，这里还是以上没的whoami应用为例。
1、创建一个HTTPS的ingressRoute
apiVersion: traefik.containo.us/v1alpha1
kind: IngressRoute
metadata:
name: whoami-route-auto-tls
spec:
entryPoints:
- websecure
routes:
- match: Host(`whoami3.coolops.cn`)
kind: Rule
services:
- name: whoami
port: 80
tls:
certResolver: coolops
2、定义一个跳转HTTPS的中间件
这里会用到RedirectScheme的内置中间件，配置如下：
apiVersion: traefik.containo.us/v1alpha1
kind: Middleware
metadata:
name: redirect-https-middleware
spec:
redirectScheme:
scheme: https
3、定义一个HTTP的ingressRoute，并使用Middleware
apiVersion: traefik.containo.us/v1alpha1
kind: IngressRoute
metadata:
name: whoami3-route
spec:
entryPoints:
- web
routes:
- match: Host(`whoami3.coolops.cn`)
kind: Rule
services:
- name: whoami
port: 80
middlewares:
- name: redirect-https-middleware
然后访问http://whoami3.coolops.cn就会被强制跳转到https://whoami3.coolops.cn。
去除请求路径前缀
有时候会遇到这么一个需求：
- 只有一个域名
- 相通过这个域名访问不同的应用
这种需求是非常常见的，在NGINX中，我们可以配置多个Location来定制规则，使用Traefik也可以这么做。
但是定制不同的前缀后，由于应用本身并没有这些前缀，导致请求返回404，这时候我们就需要对请求的path进行处理，还是以whoami应用为例。
1、创建一个带前缀的ingressRoute
apiVersion: traefik.containo.us/v1alpha1
kind: IngressRoute
metadata:
name: whoami7-route
spec:
entryPoints:
- web
routes:
- match: Host(`whoami7.coolops.cn`) && PathPrefix('/coolops')
kind: Rule
services:
- name: whoami
port: 80
我们现在访问是会返回404状态的。
2、定义去除前缀的中间件
apiVersion: traefik.containo.us/v1alpha1
kind: Middleware
metadata:
name: prefix-coolops-url-middleware
spec:
stripPrefix:
prefixes:
- /coolops
3、修改上面的ingressRoute，应用中间件
apiVersion: traefik.containo.us/v1alpha1
kind: IngressRoute
metadata:
name: whoami7-route
spec:
entryPoints:
- web
routes:
- match: Host(`whoami7.coolops.cn`) && PathPrefix('/coolops')
kind: Rule
services:
- name: whoami
port: 80
middlewares:
- name: prefix-coolops-url-middleware
然后就可以正常访问了。
添加IP白名单
在工作中，有一些URL并不希望对外暴露，比如prometheus、grafana等的url，这时候我们希望通过白名单IP来达到需求，就可以使用Traefik中的ipWhiteList中间件来完成。
1、定义白名单IP的中间件
apiVersion: traefik.containo.us/v1alpha1
kind: Middleware
metadata:
name: ip-white-list-middleware
spec:
ipWhiteList:
sourceRange:
- 127.0.0.1/32
- 192.168.100.180
然后将中间件应用到对应的Rules上，就可以完成白名单功能。
除了上面的功能，Traefik内置Middleware还支持很多其他功能，比如限流、认证鉴权等，可以通过引用【9】进行查看。
暴露TCP服务
Traefik 2.0支持暴露TCP，这里以Redis为例。
1、部署一个Redis服务
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: redis
spec:
selector:
matchLabels:
app: redis
template:
metadata:
labels:
app: redis
spec:
containers:
- name: redis
image: redis:5.0.14
ports:
- containerPort: 6379
protocol: TCP
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: redis
spec:
ports:
- port: 6379
targetPort: 6379
selector:
app: redis
2、暴露Redis端口
暴露TCP端口使用的是SNI【10】，而SNI又是依赖TLS的，所以我们需要配置证书才行，但是如果没有证书的话，我们可以使用通配符*进行配置。
（1）、添加一个redis的entrypoints
修改Traefik的部署文件my-value.yaml，添加如下内容：
ports:
traefik:
port: 9000
expose: true
web:
port: 8000
hostPort: 80
expose: true
websecure:
port: 8443
hostPort: 443
expose: true
redis:
port: 6379
containerPort: 6379
hostPort: 6379
additionalArguments:
- "--entryPoints.redis.address=:6379"
- "--serversTransport.insecureSkipVerify=true"
- "--api.insecure=true"
- "--api.dashboard=true"
- "[email protected]"
- "--certificatesresolvers.coolops.acme.storage=/data/acme.json"
- "--certificatesresolvers.coolops.acme.httpchallenge=true"
- "--certificatesresolvers.coolops.acme.httpchallenge.entrypoint=web"
在启动参数中添加--entryPoints.redis.address=:6379用来指定entrypoint。
（2）、创建ingressRoute进行对外暴露
apiVersion: traefik.containo.us/v1alpha1
kind: IngressRouteTCP
metadata:
name: redis-traefik-tcp
spec:
entryPoints:
- redis
routes:
- match: HostSNI(`*`)
services:
- name: redis
port: 6379
然后可以使用客户端工具进行Redis的操作了。
# redis-cli -h redis.coolops.cn
redis.coolops.cn:6379> set a b
OK
redis.coolops.cn:6379> get a
"b"
redis.coolops.cn:6379>
灰度发布
Traefik2.0 以后的一个更强大的功能就是灰度发布，灰度发布我们有时候也会称为金丝雀发布（Canary），主要就是让一部分测试的服务也参与到线上去，经过测试观察看是否符号上线要求。
假设一个应用现在运行着V1版本，新的V2版本需要上线，这时候我们需要在集群中部署好V2版本，然后通过Traefik提供的带权重的轮询(WRR)来实现该功能。
1、部署appv1、appv2应用
appv1.yaml
---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: appv1
spec:
selector:
matchLabels:
app: appv1
template:
metadata:
labels:
use: test
app: appv1
spec:
containers:
- name: nginx
image: nginx
imagePullPolicy: IfNotPresent
lifecycle:
postStart:
exec:
command: ["/bin/sh", "-c", "echo Hello v1 > /usr/share/nginx/html/index.html"]
ports:
- containerPort: 80
name: portv1
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: appv1
spec:
selector:
app: appv1
ports:
- name: http
port: 80
targetPort: portv1
appv2.yaml
---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: appv2
spec:
selector:
matchLabels:
app: appv2
template:
metadata:
labels:
use: test
app: appv2
spec:
containers:
- name: nginx
image: nginx
imagePullPolicy: IfNotPresent
lifecycle:
postStart:
exec:
command: ["/bin/sh", "-c", "echo Hello v2 > /usr/share/nginx/html/index.html"]
ports:
- containerPort: 80
name: portv2
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: appv2
spec:
selector:
app: appv2
ports:
- name: http
port: 80
targetPort: portv2
2、创建TraefikService
在 Traefik2.1以后新增了一个 TraefikService的 CRD 资源，我们可以直接利用这个对象来配置 WRR。
apiVersion: traefik.containo.us/v1alpha1
kind: TraefikService
metadata:
name: app-wrr
spec:
weighted:
services:
- name: appv1
weight: 3
port: 80
kind: Service
- name: appv2
weight: 1
port: 80
kind: Service
3、创建ingressRoute
apiVersion: traefik.containo.us/v1alpha1
kind: IngressRoute
metadata:
name: app-ingressroute-canary
spec:
entryPoints:
- web
routes:
- match: Host(`app.coolops.cn`)
kind: Rule
services:
- name: app-wrr
kind: TraefikService
注意：这里配置的不是Service类型，而是TraefikService。
然后就可以通过访问http://app.coolops.cn来校验结果。
待V2测试没问题后，就可以将流量全切到V2了。
流量复制
在Traefik 2.0之后还引入了镜像服务[11]，它可以将请求的流量按规则复制一份发送给其他服务，并且会忽略这部分请求的响应。
这个功能在做一些压测或者问题复现的时候还是很有用。
这里依然以上没的appv1和appv2为例进行简单的演示。
1、创建TraefikService，定义复制规则
apiVersion: traefik.containo.us/v1alpha1
kind: TraefikService
metadata:
name: app-mirror
spec:
mirroring:
name: appv1
port: 80
mirrors:
- name: appv2
percent: 50
port: 80
上面定义的意思是将请求到appv1的50%请求复制到appv2。
2、创建ingressRoute，进行效果演示
apiVersion: traefik.containo.us/v1alpha1
kind: IngressRoute
metadata:
name: app-ingressroute-mirror
spec:
entryPoints:
- web
routes:
- match: Host(`mirror.coolops.cn`)
kind: Rule
services:
- name: app-mirror
kind: TraefikService
然后进行测试，效果如下：
发了4次请求，appv1可以正常接收4次请求，appv2可以收到2次请求，收到的响应是appv1的，并没有appv2的响应。
Kubernetes Gateway API
我们在上面创建路由规则要么使用ingress，要么使用ingressRoute，其实在Traefik 2.4以后支持Kubernetes Gateway API[12]提供的CRD方式创建路由规则。
什么是Gateway API？
Gateway API【13】是一个由SIG-NETWORK社区管理的开源项目。它是Kubernetes中服务网络模型的资源集合。这些资源（GatewayClass、Gateway、HTTPRoute、TCPRoute、Service）旨在通过表达式的、可扩展的和面向角色的接口来发展Kubernetes服务网络，这些接口由许多供应商实现，并得到了广泛的行业支持。
- GatewayClass： GatewayClass 是基础结构提供程序定义的群集范围的资源。此资源表示可以实例化的网关类。一般该资源是用于支持多个基础设施提供商用途的，这里我们只部署一个即可。
- Gateway： Gateway 与基础设施配置的生命周期是 1:1。当用户创建网关时，GatewayClass 控制器会提供或配置一些负载平衡基础设施。
- HTTPRoute： HTTPRoute 是一种网关 API 类型，用于指定 HTTP 请求从网关侦听器到 API 对象（即服务）的路由行为。
使用Gateway API
1、安装Gateway API 的CRD
Traefik Gateway provider 仅支持 v0.3.0 (v1alpha1).
kubectl kustomize "github.com/kubernetes-sigs/gateway-api/config/crd?ref=v0.3.0" \
| kubectl apply -f -
2、创建rbac，给traefik授权
---
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: ClusterRole
metadata:
name: gateway-role
rules:
- apiGroups:
- ""
resources:
- services
- endpoints
- secrets
verbs:
- get
- list
- watch
- apiGroups:
- networking.x-k8s.io
resources:
- gatewayclasses
- gateways
- httproutes
- tcproutes
- tlsroutes
verbs:
- get
- list
- watch
- apiGroups:
- networking.x-k8s.io
resources:
- gatewayclasses/status
- gateways/status
- httproutes/status
- tcproutes/status
- tlsroutes/status
verbs:
- update
---
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: ClusterRoleBinding
metadata:
name: gateway-controller
roleRef:
apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
kind: ClusterRole
name: gateway-role
subjects:
- kind: ServiceAccount
name: traefik
namespace: traefik-ingress
2、Traefik开启gateway api支持
修改my-value.yaml 文件，如下：
......
additionalArguments:
- "--entryPoints.redis.address=:6379"
- "--serversTransport.insecureSkipVerify=true"
- "--api.insecure=true"
- "--api.dashboard=true"
- "[email protected]"
- "--certificatesresolvers.coolops.acme.storage=/data/acme.json"
- "--certificatesresolvers.coolops.acme.httpchallenge=true"
- "--certificatesresolvers.coolops.acme.httpchallenge.entrypoint=web"
- "--experimental.kubernetesgateway"
- "--providers.kubernetesgateway"
更新Traefik，命令如下：
helm upgrade traefik -n traefik-ingress -f my-value.yaml .
4、通过Gateway api的方式暴露traefik dashboard应用
（1）、创建GatewayClass
apiVersion: networking.x-k8s.io/v1alpha1
kind: GatewayClass
metadata:
name: traefik
spec:
controller: traefik.io/gateway-controller
（2）、创建gateway
apiVersion: networking.x-k8s.io/v1alpha1
kind: Gateway
metadata:
name: http-gateway
namespace: traefik-ingress
spec:
gatewayClassName: traefik
listeners:
- protocol: HTTP
port: 8000
routes:
kind: HTTPRoute
namespaces:
from: All
selector:
matchLabels:
app: traefik
（3）、创建HTTPRoute
apiVersion: networking.x-k8s.io/v1alpha1
kind: HTTPRoute
metadata:
name: whoami-gateway-api-route
namespace: traefik-ingress
labels:
app: traefik
spec:
hostnames:
- "traefik1.coolops.cn"
rules:
- matches:
- path:
type: Prefix
value: /
forwardTo:
- serviceName: traefik
port: 9000
weight: 1
（4）、现在就可以直接在浏览器访问了
GatewayClass在集群中可以只创建一个，然后Gateway和HTTPRoute是需要对应的。
比如我这里要暴露default命名空间下的whoami应用，YAML就应该如下：
apiVersion: networking.x-k8s.io/v1alpha1
kind: Gateway
metadata:
name: http-gateway
spec:
gatewayClassName: traefik
listeners:
- protocol: HTTP
port: 8000
routes:
kind: HTTPRoute
namespaces:
from: All
selector:
matchLabels:
app: whoami
---
apiVersion: networking.x-k8s.io/v1alpha1
kind: HTTPRoute
metadata:
name: whoami-gateway-api-route
labels:
app: whoami
spec:
hostnames:
- "whoami8.coolops.cn"
rules:
- matches:
- path:
type: Prefix
value: /
forwardTo:
- serviceName: whoami
port: 80
weight: 1
最后
Traefik是一个功能比较强大的边缘网关，基本能满足绝大部分的场景需求，而且还有Mesh等工具，比较好用，有兴趣的朋友可以到官网[14]进行学习，也欢迎交流。
引用
[1] https://doc.traefik.io/traefik/
[2] https://github.com/traefik/traefik-helm-chart/blob/master/traefik/values.yaml
[3] https://doc.traefik.io/traefik/providers/kubernetes-crd/
[4] https://github.com/traefik/whoami
[5] https://letsencrypt.org/zh-cn/
[6] https://doc.traefik.io/traefik/https/acme/
[7] https://doc.traefik.io/traefik/https/acme/#tlschallenge
[8] https://go-acme.github.io/lego/dns/alidns/
[9] https://doc.traefik.io/traefik/middlewares/http/overview/
[10] https://doc.traefik.io/traefik/routing/routers/#configuring-tcp-routers
[11] https://doc.traefik.io/traefik/routing/services/#mirroring-service
[12] https://doc.traefik.io/traefik/providers/kubernetes-gateway/
[13] https://gateway-api.sigs.k8s.io/
[14] https://traefik.io/