如何通过Kubernetes Gateway API实现应用的标准80端口外部访问？

要通过标准80端口访问Kubernetes集群内的服务，核心是让Gateway Controller的对外服务绑定到节点的80端口，而非默认的高位NodePort。以下分场景给出具体实现方案：

1. 云厂商K8s集群（首选：LoadBalancer类型Service） #

云环境的K8s集群普遍支持LoadBalancer类型服务，可直接将外部80端口映射到Gateway Controller的内部端口：

• 找到Gateway Controller对应的Service（比如NGINX Gateway Fabric的默认Service是nginx-gateway-fabric），将其类型改为LoadBalancer，并配置端口映射、外部流量策略：

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nginx-gateway-fabric
  namespace: nginx-gateway
spec:
  type: LoadBalancer
  externalTrafficPolicy: Local # 保留客户端源IP，避免SNAT导致的IP丢失
  ports:
  - name: http
    port: 80
    targetPort: 80
    protocol: TCP
  selector:
    app: nginx-gateway-fabric

• 应用后，云厂商会分配一个公网IP，将example.com解析到该IP，即可通过http://example.com访问。

2. 自建K8s集群/单节点场景（HostPort） #

如果是自建集群或单节点部署，可直接让Gateway Controller的Pod绑定节点的80端口：

• 修改Gateway Controller的Deployment配置，在容器端口中添加hostPort: 80：

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-gateway-fabric
  namespace: nginx-gateway
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx-gateway-fabric
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx-gateway-fabric
    spec:
      containers:
      - name: nginx-gateway
        image: nginx/nginx-gateway-fabric:latest
        ports:
        - name: http
          containerPort: 80
          hostPort: 80 # 直接绑定节点的80端口
        resources:
          requests:
            cpu: 100m
            memory: 128Mi

• 确保节点的80端口未被其他进程占用，且防火墙开放80端口。将example.com解析到节点的公网IP即可访问。

3. 修改NodePort范围（指定固定80端口） #

如果必须用NodePort类型，可调整集群的NodePort范围包含80，再指定固定端口：

1. 修改Kube-apiserver的启动参数，添加--service-node-port-range=80-32767（需重启apiserver）；
2. 创建/修改Gateway Controller的Service为NodePort类型，指定nodePort: 80：

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nginx-gateway-fabric
  namespace: nginx-gateway
spec:
  type: NodePort
  ports:
  - name: http
    port: 80
    targetPort: 80
    nodePort: 80 # 指定固定80端口
    protocol: TCP
  selector:
    app: nginx-gateway-fabric

• 注意：该方案需要集群所有节点的80端口未被占用，且防火墙开放80端口。

4. 本地开发环境（Minikube/Kind） #

• Minikube：部署Gateway Controller后，执行minikube tunnel命令，它会创建本地负载均衡器，将Service的80端口映射到本地的80端口，此时http://example.com可直接访问（需在本地hosts文件中添加127.0.0.1 example.com）。
• Kind：创建集群时通过配置文件映射80端口到本地：

kind: Cluster
apiVersion: kind.x-k8s.io/v1alpha4
nodes:
- role: control-plane
  extraPortMappings:
  - containerPort: 80
    hostPort: 80
    protocol: TCP

最后补充Gateway资源配置 #

完成以上服务配置后，还需创建GatewayClass、Gateway和HTTPRoute来路由流量到后端服务：

1. 定义GatewayClass（对应使用的Controller）：

apiVersion: gateway.networking.k8s.io/v1
kind: GatewayClass
metadata:
  name: nginx-gateway-class
spec:
  controllerName: gateway.nginx.org/nginx-gateway-controller

2. 定义Gateway，监听80端口：

apiVersion: gateway.networking.k8s.io/v1
kind: Gateway
metadata:
  name: example-gateway
  namespace: default
spec:
  gatewayClassName: nginx-gateway-class
  listeners:
  - name: http
    port: 80
    protocol: HTTP
    allowedRoutes:
      namespaces:
        from: All

3. 定义HTTPRoute，将example.com的流量路由到后端服务（假设后端服务名为my-app，端口80）：

apiVersion: gateway.networking.k8s.io/v1
kind: HTTPRoute
metadata:
  name: example-route
  namespace: default
spec:
  parentRefs:
  - name: example-gateway
  hostnames:
  - "example.com"
  rules:
  - matches:
    - path:
        type: PathPrefix
        value: /
    backendRefs:
    - name: my-app
      port: 80

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Higuys