在 AKS 上透過 Azure 應用閘道公開 Kubernetes Gateway API 的實務與考量

TLDR¶

• 核心重點：多租戶 AKS 集群透過 Azure Application Gateway（含 WAF）公開 Kubernetes Gateway API，遇到整合挑戰並提出解決方案。
• 主要內容：說明健康探針、後端狀態與流量轉發等問題的成因與修正思路。
• 關鍵觀點：該解決方案與 POC 基於 Kubernetes Gateway API on AKS，與更廣泛的 Kubernetes 生態系統趨勢高度一致。
• 注意事項：注意與現有 Ingress-NGINX 退休趨勢的衝突與衝擊，需選擇相容的配置路徑。
• 建議行動：在多租戶環境評估將 Gateway API 作為核心入口，並參考本文提供的整合步驟與注意點實作。

內容概述
本篇討論的案例在於如何將 Kubernetes Gateway API 從多租戶的 AKS 集群透過 Azure Application Gateway（並搭配 WAF）對外暴露。整合過程並非一步到位：初始設置後出現多項整合挑戰，例如健康探針失敗、後端狀態顯示不健康、以及流量無法穩定地導向各個服務。本文整理出克服這些痛點的解決方案，提供一個能穩定運作的實務方法，並說明其在技術方向上的意涵。

值得注意的是，本文的解決方案與原型驗證（POC）皆是以 Kubernetes Gateway API 在 AKS 上的實作為核心。從長遠與生態圈的角度來看，這一路徑與 Kubernetes 生態的發展方向相呼應。特別是在 Ingress-NGINX 等傳統入口控制器逐步被趨勢性淘汰或轉向新架構的背景下，Gateway API 提供了更原生、可擴展的入口與可觀察性設計，本文亦就此加以討論。

背景與動機
在多租戶場景中，集中化的入口控管是一個關鍵需求。Azure Application Gateway 提供了強大的負載均衡、路由能力與 WAF 安全特性，成為公開 Kubernetes Gateway API 的理想外部入口。然而，直覺式的整合往往容易遇到副作用：健康檢查與探針的配置若與 Gateway API 的對應策略不一致，可能導致後端伺服個體被誤判為不健康，進而影響整體流量的穩定性與可用性。因此，文章聚焦於這些整合上的實務問題，並提供可落地的參考方案。

核心技術要點
– Kubernetes Gateway API 與 AKS 的結合：以 Gateway API 提供的網關、路由與後端服務配置作為多租戶入口的核心架構，並透過 AKS 的資源與 Cloud 提供的網路機制進行整合。
– Azure Application Gateway 的角色：作為對外的邊界與負載均衡層，透過 WAF 提供安全防護，同時維持對內部服務的高可用路由。
– 健康探針與後端狀態的對應：必須確保探針設置與 Gateway API 的健康檢查策略一致，避免誤判與流量阻塞。
– 路由與繫結策略：在多租戶情境下，如何正確分配域名、路徑與標籤（tags），以便在同一 Application Gateway 下區分不同租戶與服務。

實戰要點與解決方案
– 需與運維團隊共同定義健康探針的頻率、超時與回應狀態，以符合 Gateway API 的預期行為，同時避免誤判。
– 針對後端回應程式的非預期行為，實作輔助監控與告警機制，確保在探針失敗時能快速定位是網路層問題、還是服務層異常。
– 路由層的授權與認證：在多租戶環境中，必須嚴格把控不同租戶的路由權限，避免交叉流量與資料洩露風險。
– 演進與生態一致性：該方案與 Kubernetes Gateway API 的發展方向相符，預示著未來對原生 Gateway API 的支持度與整合性將持續提升，與 Ingress-NGINX 的退場趨勢相呼應。

適用場景與影響
– 適用於需要對外公開多租戶集群服務、同時具備 WAF 安全需求的組織。
– 對於需要高可用性與可觀察性的企業級部署，透過 Gateway API 與 Application Gateway 的組合能提供穩健的入口管理。
– 從長遠看，符合 Kubernetes 生態的方向，能降低對單一入口控制器的依賴，提升整體系統的彈性與可持續性。

注意事項與挑戰
– 設定複雜度：Gateway API、AKS 與 Azure Application Gateway 的多層設定互動較為複雜，需有跨團隊的協作與完整的變更管理流程。
– 版本與相容性：不同版本的 Gateway API 與 Azure 服務之間的相容性需定期驗證，避免因升級而出現非預期行為。
– 監控與可觀察性：需建立跨層級的監控指標與日誌集中化，以快速定位健康與流量問題的源頭。
– 後續技術路徑：隨著 Ingress-NGINX 退場與 Gateway API 的普及，組織需要評估長期的技術路徑與人員技能轉型。

*圖片來源：description_html*

內容結構與組織（大綱式描述）
– 背景與動機：多租戶 AKS 與 Azure Application Gateway 的結合需求與現實挑戰。
– 技術架構概述：Gateway API、AKS、Application Gateway、WAF 的角色分工與互動方式。
– 整合挑戰與對策：健康探針、後端狀態、流量轉發、路由與認證等面向的解決方案。
– 生態與未來展望：Gateway API 在 Kubernetes 生態的發展方向與長期影響。
– 實務落地建議：部署步驟、測試要點與監控規劃，協助讀者立即落地。

觀點與影響
本文的方案不僅解決了即時的整合問題，也與整個 Kubernetes 生態的發展脈絡保持一致。Gateway API 作為更原生的入口管理方式，能提供更一致的 API 觀察性與可控性，減少對傳統 Ingress 控制器的依賴與風險。對於需要在多租戶環境中維護強安全性與穩定性的組織來說，這種做法代表了一種更符合未來方向的入口管理策略。此外，這也促使雲端服務提供商與社群加速對 Gateway API 的支援與最佳實踐的形成，使得跨雲、跨環境的部署變得更具可預測性與可維護性。

重點整理
關鍵要點：
– 多租戶 AKS 透過 Azure Application Gateway 公開 Kubernetes Gateway API 是可行的解決方案。
– 整合健全性取決於健康探針、後端狀態與流量轉發的正確設定。
– Gateway API 的使用趨勢與 Kubernetes 生態方向一致，長期具備可持續性。

需要關注：
– 設定複雜度與跨團隊協作需求較高。
– 版本與相容性管理需嚴格，避免升級造成非預期影響。
– 監控與日誌整合需完善，以快速定位問題。

總結與建議
在多租戶 AKS 環境中，透過 Azure Application Gateway（含 WAF）公開 Kubernetes Gateway API，提供了統一且安全的入口管理解決方案。雖然整合初期可能遇到健康探針、後端狀態與流量配置等挑戰，但透過正確的設定與協同工作，可以建立穩定且可擴展的入口架構。隨著 Gateway API 在 Kubernetes 生態中的角色日益重要，企業應將此路徑納入長期技術戰略，持續關注社群與雲端服務供應商的最新最佳實踐，並逐步推進自動化測試與觀察性設計，以提升整體運維效率與系統韌性。

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