KubernetesのTCPとUDPトラフィックのロードバランシング

2年 ago

[この投稿は、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してください。]

HTTPトラフィックに加え、NGINX Ingress ControllerはTCPとUDPのトラフィックをロードバランシングするため、下記に含まれるプロトコルに基づくさまざまなアプリやユーティリティのトラフィック管理に使用することができます。

MySQL、LDAP、MQTT – 多くの一般的なアプリケーションで利用されているTCPベースのアプリケーション
DNS、syslog、RADIUS – エッジデバイスや非トランザクション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

NGINX Ingress ControllerによるTCPおよびUDPのロードバランシングは、以下のような状況で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させるのにも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、アプリケーションに暗号化と復号化を処理させる場合。
TCPまたはUDPをベースとするアプリケーションで、高いパフォーマンスのロードバランシングが必要な場合。
既存のネットワーク（TCP/UDP）ロードバランサーをKubernetes環境に移行する際に、変更点を最小限に抑えたい場合。

NGINX Ingress Controllerには、TCP/UDPのロードバランシングをサポートする2つのNGINX Ingressリソースが付属しています。

GlobalConfiguration リソースは通常、クラスタ管理者が、DevOpsチームが使用できるTCP/UDPポート（listeners）を指定するために使用されます。各NGINX Ingress Controllerのデプロイメントには、1つのGlobalConfigurationリソースしかないことに注意してください。
TransportServer リソースは通常、DevOpsチームがアプリケーションのTCP/UDPロードバランシングを構成するために使用されます。NGINX Ingress Controllerは、GlobalConfigurationリソースで管理者がインスタンス化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ぎ、管理者が安全であると事前に判断したポートのみをDevOpsチームが公共の外部サービスに公開することを保証し、セキュリティのレイヤーを追加します。

次の図は、GlobalConfiguration および TransportServer リソースの使用例の例です。gc.yamlでは、クラスタ管理者がGlobalConfigurationリソースでTCPおよびUDPリスナーを定義しています。ts.yamlでは、DevOpsエンジニアがTransportServerリソースでTCPリスナーを参照し、MySQL展開にトラフィックをルーティングしています。

gc.yaml definesのGlobalConfigurationリソースは、2つのリスナーを定義しています。ポート514のUDPリスナーはsyslogサービスへの接続用、ポート5353のTCPリスナーはMySQLサービスへの接続用です。

ts.yamlのTransportServerリソースの6～8行目は、gc.yamlで定義されているTCPリスナーを名前（mysql-tcp）で参照し、9～14行目はTCPトラフィックをmysql-db upstreamに送るルーティングルールを定義しています。

この例では、DevOpsエンジニアがMySQLクライアントを使用して、MySQLデプロイメント内のrawdata_content_schemaデータベースのテーブルのリストを出力して確認し、設定が機能していることを検証しています。

$ 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リソースも同様に構成されます。完全な例については、GitHubのNGINX Ingress ControllerリポジトリのBasic TCP/UDP Load Balancingをご覧ください。NGINXに詳しいユーザーであれば、リポジトリの Support for TCP/UDP Load Balancing の例で示されているように、stream-snippets ConfigMap キーを使用してネイティブ NGINX 設定で TransportServer リソースを拡張することができます。

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

この投稿は、当社の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できます。

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