Kubernetes HTTPS迁移：Ingress到GatewayAPI实战

从 Ingress 到 Gateway API：Web 应用 HTTPS 迁移实战

在 Kubernetes 集群中，Ingress 作为服务暴露的经典方案，曾长期支撑着 Web 应用的外部访问需求。但随着业务复杂度提升，Ingress 的局限性逐渐凸显 —— 角色边界模糊、路由能力单一、扩展依赖特定控制器，这些问题促使 Kubernetes 社区推出了Gateway API这一下一代流量管理标准。本文将以 “Web 应用从 Ingress 迁移到 Gateway API 并保持 HTTPS 访问” 为核心，拆解迁移所需的关键知识点，提供 step-by-step 实战指南，并附上可直接下载使用的操作文档，助力团队快速落地。

一、为什么要从 Ingress 迁移到 Gateway API？

在动手迁移前，我们先明确 “迁移的价值”—— 理解 Ingress 的痛点与 Gateway API 的优势，才能更好地把控迁移过程。

维度	Ingress 痛点	Gateway API 优势
角色分离	集群管理员与应用开发者需共同修改 Ingress 对象，权限混乱	清晰分离三角色：- 基础设施提供者（管 GatewayClass）- 集群管理员（管 Gateway）- 应用开发者（管 HTTPRoute）
路由能力	仅支持 Host/Path 匹配，复杂场景需依赖注解（如 Nginx Ingress 的 rewrite 注解）	原生支持 Header/Query 匹配、权重分流、重定向，配置结构化无注解依赖
扩展性	功能扩展绑定特定 Ingress 控制器（如 Istio 与 Nginx 规则不通用）	标准化 API，支持多控制器（Nginx/Istio/Traefik 均兼容），无厂商锁定
故障排查	注解配置无类型校验，错误需到控制器日志中排查	基于 CRD Schema 校验，配置错误直接返回 API 报错，事件日志清晰

简单来说：如果把流量管理比作 “商场客流引导”，Ingress 像一张手写的引导牌，而 Gateway API 则是一套 “引导牌设计标准 + 专人分工体系”—— 更规范、更灵活、更易维护。

二、迁移前必须掌握的核心概念

要顺利完成迁移，需先理清 Gateway API 的三大核心资源，以及它们与 Ingress 资源的对应关系：

Gateway API 资源	作用说明	对应 Ingress 的功能模块
GatewayClass	定义 “流量管理方案的类型”（如 nginx/istio），由基础设施提供者创建	Ingress 控制器类型（如 nginx-ingress-controller）
Gateway	定义 “流量入口”（端口、域名、TLS 配置），由集群管理员创建	Ingress 的spec.tls+spec.rules.host+ 侦听端口
HTTPRoute	定义 “流量路由规则”（路径匹配、后端服务），由应用开发者创建	Ingress 的spec.rules.http.paths

本次迁移场景中，集群已预装nginx类型的 GatewayClass（无需我们创建），我们只需聚焦 “Gateway+HTTPRoute” 的配置，以及与原有 Ingress 的参数对齐。

三、实战迁移步骤（附配置示例）

本次迁移的核心目标是：1:1 复刻原有 Ingress 的 HTTPS 配置与路由规则，确保业务无感知切换。以下步骤基于 “现有 Ingress 名为 web” 的场景展开。

前提条件确认

在开始前，先执行以下命令，收集原有 Ingress 的关键配置（后续迁移需用到）：

# 1. 查看Ingress的TLS配置（获取证书Secret名称）kubectl get ingress web -o jsonpath='{.spec.tls[0].secretName}{"\n"}'# 2. 查看Ingress的路由规则（获取后端服务名与端口）kubectl get ingress web -o jsonpath='{.spec.rules[0].http.paths[0].backend.service.name}{":"}{.spec.rules[0].http.paths[0].backend.service.port.number}{"\n"}'# 3. 确认GatewayClass存在（集群已预装nginx）kubectl get gatewayclasses.gateway.networking.k8s.io nginx

假设上述命令返回结果为：

• TLS 证书 Secret：web-tls-secret

• 后端服务：web-service:80

• GatewayClass 状态：Ready

步骤 1：创建 web-gateway（复刻 Ingress 的 HTTPS 入口）

Gateway 资源的核心是 “复刻 Ingress 的 TLS 配置与侦听规则”，配置文件如下（保存为web-gateway.yaml）：

apiVersion: gateway.networking.k8s.io/v1beta1 # 若集群支持v1可替换为v1kind: Gatewaymetadata:name: web-gateway # 任务要求的Gateway名称namespace: default # 【需修改】替换为原有Ingress的命名空间spec:gatewayClassName: nginx # 集群已有的GatewayClass名称listeners: # 对应Ingress的侦听配置- name: https-listener # 自定义侦听器名称，便于识别protocol: HTTPS # 保持HTTPS协议，与Ingress一致port: 443 # 标准HTTPS端口，若Ingress用其他端口需同步修改hostname: gateway.web.k8s.local # 任务要求的主机名tls: # 复刻Ingress的TLS配置mode: Terminate # TLS终止模式（在Gateway层解密，后端用HTTP）certificateRefs: # 引用原有TLS证书Secret- kind: Secretname: web-tls-secret # 替换为步骤1获取的证书Secret名称namespace: default # 【需修改】与Secret所在命名空间一致

执行创建命令：

kubectl apply -f web-gateway.yaml

验证 Gateway 状态：确保状态为Ready（表示入口已就绪）

kubectl get gateways.gateway.networking.k8s.io web-gateway -o wide# 预期输出：# NAME CLASS ADDRESS READY AGE# web-gateway nginx 192.168.56.10 True 2m

步骤 2：创建 web-route（复刻 Ingress 的路由规则）

HTTPRoute 资源用于 “定义流量如何从 Gateway 转发到后端服务”，需 1:1 复刻原有 Ingress 的路径匹配与后端映射，配置文件如下（保存为web-route.yaml）：

apiVersion: gateway.networking.k8s.io/v1beta1 # 与Gateway版本保持一致kind: HTTPRoutemetadata:name: web-route # 任务要求的HTTPRoute名称namespace: default # 【需修改】与Gateway、Ingress同命名空间spec:parentRefs: # 绑定到步骤1创建的Gateway- name: web-gatewaynamespace: default # 【需修改】与Gateway所在命名空间一致hostnames: # 仅处理指定主机名的流量，与Gateway对齐- gateway.web.k8s.localrules: # 复刻Ingress的路由规则- matches: # 路径匹配条件（与Ingress的path一致）- path:type: PathPrefix # 匹配方式，Ingress默认是PathPrefixvalue: / # 匹配所有路径（若Ingress有特定路径需修改，如/apis）backendRefs: # 转发到原有后端服务- name: web-service # 步骤1获取的后端服务名port: 80 # 步骤1获取的后端服务端口namespace: default # 【需修改】与后端服务同命名空间

执行创建命令：

kubectl apply -f web-route.yaml

验证 HTTPRoute 状态：确保READY为True（表示路由规则已生效）

kubectl get httproutes.gateway.networking.k8s.io web-route# 预期输出：# NAME HOSTNAMES PARENTS READY AGE# web-route ["gateway.web.k8s.local"] ["web-gateway"] True 1m

步骤 3：测试 Gateway API 配置有效性

迁移是否成功，关键看业务能否正常访问。使用任务提供的curl命令测试 HTTPS 访问：

# -L：自动处理重定向；-k：忽略自签名证书（测试环境常用）# 31443：集群NodePort端口（需与实际环境一致，可通过kubectl get svc查看nginx网关服务端口）curl -Lk https://gateway.web.k8s.local:31443

预期结果：返回 Web 应用的正常响应（如 HTML 页面、JSON 数据），与迁移前通过 Ingress 访问的结果一致。

异常排查：若访问失败，执行以下命令查看问题日志：

# 查看Gateway事件（如证书加载失败）kubectl describe gateway web-gateway# 查看HTTPRoute事件（如后端服务不可达）kubectl describe httproutes web-route# 查看nginx Gateway控制器日志（需替换控制器Pod名）kubectl logs -n kube-system nginx-gateway-controller-7f98d7c6b4-2xqzk

步骤 4：删除旧 Ingress 资源（完成迁移收尾）

确认 Gateway API 配置正常后，即可安全删除旧的web Ingress，避免资源冲突：

# 删除原有Ingresskubectl delete ingress web -n default # 【需修改】替换为Ingress所在命名空间# 验证删除结果kubectl get ingress web -n default# 预期输出：Error from server (NotFound): ingresses.networking.k8s.io "web" not found

四、可下载操作文档（完整版）

为方便团队内部共享与落地，我将上述步骤整理为Markdown 格式的操作手册，可直接下载保存为ingress-to-gateway-migration.md文件，适配不同环境的参数修改需求。

下载文档内容框架

# Ingress迁移到Gateway API操作手册## 一、文档信息| 项目 | 内容 ||--------------|----------------------------------------|| 文档版本 | v1.0 || 适用集群版本 | Kubernetes v1.24+、Gateway API v1beta1/v1 || 迁移目标 | Web应用从Ingress迁移到Gateway API，保持HTTPS访问 || 维护人 | 【填写维护人/团队】 |## 二、前提条件清单1. 集群已安装Gateway API CRDs（执行`kubectl api-resources | grep gateway`验证）；2. 存在名为`nginx`的GatewayClass（执行`kubectl get gatewayclasses nginx`验证）；3. 收集原有`web` Ingress的关键信息（填写下表）：| 信息类型 | 取值（需手动填写） ||------------------|--------------------|| Ingress命名空间 | || TLS证书Secret名称| || 后端服务名:端口 | || Ingress侦听端口 | |## 三、详细操作步骤### 步骤1：创建web-gateway1. 编写配置文件`web-gateway.yaml`：```yamlapiVersion: gateway.networking.k8s.io/v1beta1kind: Gatewaymetadata:name: web-gatewaynamespace: 【替换为Ingress命名空间】spec:gatewayClassName: nginxlisteners:- name: https-listenerprotocol: HTTPSport: 【替换为Ingress侦听端口】hostname: gateway.web.k8s.localtls:mode: TerminatecertificateRefs:- kind: Secretname: 【替换为TLS证书Secret名称】namespace: 【替换为Secret命名空间】

1. 执行创建命令：kubectl apply -f web-gateway.yaml；

1. 验证：kubectl get gateways web-gateway -o wide，确保READY为True。

步骤 2：创建 web-route

（省略，与前文步骤 2 一致，含可编辑占位符）

步骤 3：测试访问

（省略，含 curl 命令与异常排查）

步骤 4：删除旧 Ingress

（省略，含删除命令与验证）

四、注意事项

1. 生产环境建议 “先并行运行 Gateway 与 Ingress，验证正常后再删除 Ingress”；

1. 若后端服务有多个副本，HTTPRoute 支持通过weight字段配置流量权重；

1. 迁移前备份 Ingress 配置：kubectl get ingress web -o yaml > web-ingress-backup.yaml。

五、附录：常用命令

操作需求	命令
查看 Gateway 事件	kubectl describe gateway web-gateway
查看 HTTPRoute 规则	kubectl get httproutes web-route -o yaml
查看网关服务端口	`kubectl get svc -n kube-system

下载方式

1. 复制上述框架内容，粘贴到本地文本编辑器；

1. 将文件保存为ingress-to-gateway-migration.md；

1. 根据实际环境修改文档中的【】占位符内容，即可直接使用。

五、迁移后最佳实践

1. 权限管控：基于 Gateway API 的角色分离特性，给集群管理员授予Gateway创建权限，给应用开发者仅授予HTTPRoute创建权限，避免越权操作；

1. 监控告警：为 Gateway 与 HTTPRoute 配置监控（如 Prometheus+Grafana），监控指标包括gateway_ready（入口就绪状态）、httproute_rule_matches（路由匹配次数），异常时触发告警；

1. 灰度扩展：后续若需新增功能（如基于 Header 的 A/B 测试），可直接在 HTTPRoute 中添加matches.header规则，无需修改 Gateway，实现 “无侵入扩展”。

六、总结

从 Ingress 到 Gateway API 的迁移，不仅是 “资源类型的替换”，更是 “流量管理体系的升级”。通过本文的知识点解析与实战步骤，你可以在保持业务不中断的前提下，完成迁移落地；而可下载的操作文档，也能帮助团队快速标准化迁移流程。随着 Gateway API 的不断成熟，它将成为 Kubernetes 流量管理的主流方案 —— 掌握这一技能，能让你的集群管理更规范、更灵活。