NGINXによるKubernetesのTCPおよびUDPトラフィックの負荷分散

Amir Rawdatソリューションエンジニア

［編集部—この記事は、包括的なeBook『Managing Kubernetes Traffic with F5 NGINX: A Practical Guide』からの抜粋です。今すぐ無料でダウンロード。］

NGINX Ingress Controllerは、HTTPトラフィックに加えてTCPおよびUDPトラフィックも負荷分散するため、以下をはじめとする、これらのプロトコルを使用する幅広いアプリケーションやユーティリティのトラフィック管理に利用できます。

• MySQL、LDAP、MQTT – 多くの一般的なアプリケーションで使用されるTCPベースのアプリ
• DNS、syslog、RADIUS – エッジデバイスや非トランザクション型アプリケーションで使用されるUDPベースのユーティリティ

次のような状況では、NGINX Ingress ControllerによるTCPおよびUDPの負荷分散も、Kubernetesアプリケーションにネットワークトラフィックを分散する効果的なソリューションです。

• エンドツーエンド暗号化（EE2E）を使用し、NGINX Ingress Controllerではなくアプリケーションで暗号化と復号を処理している場合
• TCPまたはUDPベースのアプリケーションに高性能な負荷分散が必要な場合
• 既存のネットワーク（TCP/UDP）ロードバランサーをKubernetes環境に移行する際の変更を最小限に抑えたい

NGINX Ingress Controllerには、TCP/UDPロードバランシングをサポートする2つのNGINX Ingressリソースが用意されています。

• GlobalConfigurationリソースは通常、クラスター管理者がDevOpsチーム向けに使用可能なTCP/UDPポート（listeners）を指定するために使用します。各NGINX Ingress Controllerデプロイメントに設定できるGlobalConfigurationリソースは1つだけです。
• TransportServerリソースは通常、DevOpsチームがアプリケーションのTCP/UDP負荷分散を構成するために使用します。NGINX Ingress Controllerは、管理者がGlobalConfigurationリソースで設定したポートのみをリッスンします。これにより、ポート間の競合を防止できます。また、DevOpsチームが外部の公開サービスに公開できるポートを、管理者が安全であると事前に判断したものに限定することで、セキュリティをさらに強化できます。

次の図は、GlobalConfigurationリソースとTransportServerリソースの使用例を示しています。gc.yamlでは、クラスター管理者がGlobalConfigurationリソースにTCPリスナーとUDPリスナーを定義します。ts.yamlでは、DevOpsエンジニアが、MySQLデプロイメントにトラフィックをルーティングするTransportServerリソース内でTCPリスナーを参照します。

The GlobalConfiguration resource in gc.yaml のGlobalConfigurationリソースでは、2つのリスナーを定義しています。syslogサービスに接続するポート514のUDPリスナーと、MySQLサービスに接続するポート5353のTCPリスナーです。

コード例を読み込み中…

Lines 6–8 of the TransportServer resource in ts.yamlのTransportServerリソースの6～8行目では、gc.yamlで定義されたTCPリスナーを名前（mysql-tcp）で参照し、9～14行目では、TCPトラフィックをアップストリームのmysql-dbに送信するルーティングルールを定義しています。

コード例を読み込み中…

この例では、DevOpsエンジニアがMySQLクライアントを使用して、構成が機能していることを確認します。これは、MySQLデプロイメント内のrawdata_content_schemaデータベースにあるテーブルの一覧が出力されることで確認できます。

$ echo “SHOW TABLES” | mysql –h <external_IP_address> -P <port> -u <user> –p rawdata_content_schema Enter Password: <password>
Tables_in_rawdata_content_schema
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UDPトラフィック用のTransportServerリソースも同様に設定します。完全な例については、GitHubのNGINX Ingress Controllerリポジトリにある「基本的なTCP/UDPロードバランシング」を参照してください。高度な知識を持つNGINXユーザーは、同リポジトリの「stream-snippets」ConfigMapキーを使用して、ネイティブのNGINX設定でTransportServerリソースを拡張できます。詳しくは、「TCP/UDPロードバランシングのサポート」の例を参照してください。

TransportServerリソースで設定できる機能の詳細については、NGINX Ingress Controllerのドキュメントを参照してください。

この記事は、包括的なeBook『NGINXによるKubernetesトラフィック管理：実践ガイド』からの抜粋です。今すぐ無料でダウンロードできます。

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