本页面简要介绍 Google Kubernetes Engine (GKE) 如何创建和管理 Google Cloud 负载均衡器。如需详细了解 Google Cloud中提供的负载均衡器类型，请参阅 Google Cloud 负载均衡器类型。
本页面适用于为组织设计和架构网络的云架构师和网络专家。如需详细了解我们在 Google Cloud 内容中提及的常见角色和示例任务，请参阅常见的 GKE Enterprise 用户角色和任务。
本指南假定您熟悉以下内容：
- Google Cloud 负载均衡器的类型
- 第 4 层（网络负载均衡器）和第 7 层（应用负载均衡器）负载均衡器之间的差异
GKE 如何创建负载均衡器
如需让集群外部（外部用户）或专用网络内（内部用户）的用户访问您的应用，您可以使用 Gateway、Ingress 和 Service API 来配置负载均衡器，从而公开您的应用。或者，您可以自行创建负载均衡器组件，而 GKE 会管理将负载均衡器连接到集群中 Pod 的网络端点组 (NEG)。
网关
GKE Gateway 控制器是 Google 对用于 Cloud Load Balancing 的 Kubernetes Gateway API 的实现。Gateway API 是一个开源项目，旨在标准化服务网格和 Ingress 控制器在 Kubernetes 中公开应用的方式。它旨在成为 Ingress 资源更具表现力、更灵活且更可扩展的后继产品。
GKE Gateway 控制器用于配置第 7 层应用负载均衡器，以将 HTTP(S) 流量公开给在集群中运行的应用。
使用 Gateway API 实现负载均衡器。
入站流量
GKE Ingress 控制器是 Google 对 Ingress API 的实现。借助 Ingress API，您可以管理对集群中运行的服务的外部访问。当您在 GKE 中创建 Ingress 资源时，控制器会自动配置第 7 层应用负载均衡器，以允许 HTTP 或 HTTP(S) 流量到达在集群中运行的应用。
对于需要高级流量管理、多协议支持或更出色的多租户功能的新部署和应用，建议选择 GKE Gateway。不过，对于更简单的 HTTP/HTTPS 路由场景，GKE Ingress 也是一个可行的选择，尤其是对于现有配置而言，迁移到 Gateway API 的好处可能尚未超过所需付出的努力。
LoadBalancer 服务
借助 Service API，您可以将作为 Pod 在集群中运行的应用公开给外部或内部流量。当您创建类型为 LoadBalancer 的服务时，GKE 会根据服务清单的参数自动创建第 4 层 (TCP/UDP) 直通式网络负载均衡器。
在直通式网络负载均衡器中，当流量到达后端虚拟机时，原始来源和目标 IP 地址、通信协议（如 TCP 或 UDP）以及端口号（如果协议使用端口号）保持不变。这意味着流量会直通后端虚拟机或 Pod，并且负载均衡器不会终止连接。后端服务处理连接的终止，并确保流量从客户端无缝流向服务。
加权负载均衡
如果您配置了外部 LoadBalancer Service，使 VPC 网络外部的客户端和 Google Cloud 虚拟机可以访问该服务，则可以启用加权负载均衡。 加权负载均衡根据每个 GKE 节点上服务 Pod 的数量来分配流量，因此与服务 Pod 较少的节点相比，服务 Pod 较多的节点接收的流量比例更大。
独立 NEG
在 GKE 中管理负载均衡器的另一种方法是自行创建负载均衡器组件，让 GKE 管理 NEG。这种类型的负载均衡器称为代理网络负载均衡器。NEG 是一种表示负载均衡的后端端点（例如 Pod）组的方式。
这种类型的负载均衡器仅适用于 TCP 流量。代理网络负载均衡器将 TCP 流量分配到您的 VPC 网络或其他云环境中的后端。流量在负载均衡层终止。然后，负载均衡器通过与最近的可用后端建立新的 TCP 连接来转发流量。
什么是容器原生负载均衡？
容器原生负载均衡是指使用 GCE_VM_IP_PORT NEG 将流量直接均匀分配到各个 Pod（而非节点）的 IP 地址。借助 GCE_VM_IP_PORT NEG，您可以使用 Compute Engine 虚拟机 (VM) 的主要内部 IP 地址或 VM 的某个已配置别名 IP 范围内的 IP 地址来指定后端端点。
容器原生负载均衡适用于所有 GKE 管理的第 7 层负载均衡器，包括 Gateway 和 Ingress，以及独立 NEG。LoadBalancer Service 不使用容器原生负载均衡。不过，您可以通过启用加权负载均衡来实现类似的功能。
容器原生负载均衡具有多项优势，包括提高网络性能和改进健康检查，因为它直接定位 Pod。如需了解详情，请参阅容器原生负载均衡。
汇总表
您可以使用下表来帮助规划负载均衡配置。
选择负载均衡器类型
下表显示了为给定资源（Gateway、Ingress 或 LoadBalancer Service）创建的负载均衡器类型：
| Kubernetes 资源 | 创建的负载均衡器的类型 | |
|---|---|---|
| 应用负载均衡器 | 直通式网络负载均衡器 | |
| 网关 | ||
| 入站 | ||
| LoadBalancer Service | ||
选择创建负载均衡器的方法
下表显示了在 GKE 中创建所选负载均衡器的选项：
| 负载均衡器类型 | 创建所选负载均衡器的方法 | |||
|---|---|---|---|---|
| 网关 | 入站流量 | LoadBalancer Service | 独立 NEG | |
| 全球外部应用负载均衡器 | ||||
| 传统外部应用负载均衡器 | ||||
| 区域级外部应用负载均衡器 | ||||
| 区域级内部应用负载均衡器 | ||||
| 跨区域内部应用负载均衡器 | ||||
|
代理网络负载均衡器 （所有类型） |
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|
直通式网络负载均衡器 （内部和外部） |
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后续步骤
- 了解 GKE 中的 Gateway API。
- 了解 GKE Ingress。
- 了解 LoadBalancer Service。