Ingress Controllerとは何か──Wallarmによる解説

Ingress Controller入門ガイド

システム管理が複雑化する中で、重要な道具が存在します。それは「必須のネットワークガイド」です。これは綿密に作り込まれたハンドブックで、複雑なネットワーク環境でのユーザーとのやり取りを大きく高めます。ここでは、この欠かせないツールを深く掘り下げて、用途をわかりやすくご紹介します。

基本の役割を確認

こうした必須ネットワークガイドは、Kubernetesの静かなパートナーのように機能し、高い正確さで任務を果たします。コンテナ中心のアプリの自動構成や適応、管理を行うKubernetesとともに注目されており、アプリへの外部からのリクエストをシームレスに受け取り、運搬していくのが特長です。まるで優れた交通整理員のように、ユーザーからの問い合わせを適切な経路へ振り分けます。

必須ネットワークガイドの仕組みを理解

必須ネットワークガイドは、オーケストラを指揮する指揮者のようにトラフィックを管理するとイメージするとわかりやすいです。クラスター内の機能と外部を、主にHTTPを通じて結びつけながら、あらかじめ設定されたルールをもとにリクエストを処理します。これにより利用者の操作がスムーズになり、使いやすい環境を整えます。

必須ネットワークガイドの大きな影響

このガイドは、Kubernetesクラスターへの単一の入り口となり、システムトラフィックを一元的に管理しつつ、セキュリティ面を強化する役割を担います。さらに、ドメイン単位の仮想ホスティングや、トラフィックの振り分け、SSL処理など、多面的な機能を果たします。

必須ネットワークガイドを使って作業を簡略化

必須ネットワークガイドは、あらかじめ設定されたルーティングルールに基づいて動作します。ルールが有効になると、ガイドがロードバランサーやリバースプロキシの動きに合わせて反応し、トラフィックを適切に振り分けます。

必須ネットワークガイドの概要

まとめると、必須ネットワークガイドはKubernetes環境でのリクエスト処理を効率化し、システムの生産性や安全性を高め、多様なメリットをもたらします。詳しく知るには、このガイドの構成や内部の仕組みをさらに深く探るとよいでしょう。

Ingress Controllerとは何か？

Kubernetesやウェブのルーティングといった複雑な領域には、Ingress Controllerという重要なコンポーネントがあります。ネットワークの入り口を担当し、クラスター内の適切なサービスへリクエストを誘導する役目を持ちます。ここでは、その機能と働きをシンプルに解説します。

Ingress Controllerをもう少し詳しく見る

Ingress ControllerはKubernetes構造内でウェブトラフィックを制御する電子的な目印のような存在です。HTTPやHTTPSのリクエストのURLに基づいて、どのサービスへ振り分けるかを判断します。

Kubernetesはコンテナ化されたアプリのデプロイ・スケーリング・管理を自動化する柔軟なオープンソース基盤です。その中でIngress Controllerは欠かせない存在になっています。Ingressの主要機能は、ほとんどControllerが動かしているといっても過言ではありません。

Ingress Controllerの動作方針

Ingress ControllerはIngress Resourceに書かれている内容を読み込み、どのサービスにトラフィックを回すかや、どのルートを使うか、SSL/TLS認証情報は何か、といった情報を総合的に判断します。こうして大量に流れ込むトラフィックをKubernetes内で制御します。

Ingress Controllerの主な機能をまとめると、次のとおりです。

Ingress Controllerの種類

Ingress Controllerには多数の種類があり、それぞれ機能や特長が異なります。代表的な例を挙げると：

1. NGINX Ingress Controller：NGINXリバースプロキシをベースにした高パフォーマンスが人気の選択肢
2. Traefik Ingress Controller：最新のHTTPリバースプロキシかつロードバランサーで、インフラ要素との連携も扱いやすい
3. HAProxy Ingress Controller：高い可用性とロードバランシング、TCPやHTTP向けプロキシ機能を持つ高速で信頼性の高いツール
4. Istio Ingress Controller：マイクロサービス間の接続や管理、セキュリティを容易にするIstioの機能を活用
5. Kong Ingress Controller：高パフォーマンスかつスケーラブルなクラウドネイティブなAPIゲートウェイとしてのKongをベースにしたソリューション

つまり、Kubernetesでネットワークトラフィックを効率的に管理する要としてIngress Controllerは機能し、トラフィック振り分けや負荷分散、SSL/TLS管理、ホスト名ベースのバーチャルホスティングなどを担います。Ingress Controllerを理解して使いこなすことにより、効率的で安定したネットワーク環境づくりが可能になります。

Ingress Controllerの主要コンポーネント

Kubernetesのネットワークメカニズムを解明：Ingress Controllerの役割

Kubernetesの仕組みを理解するのは、重層的なパズルを解くようなものです。その中でも特に重要なのが、ネットワーク運用を取り仕切るIngress Controllerです。これを調べることで、Kubernetesの基盤システムとデータ通信プロセスの密接なやり取りがクリアになります。

ネットワークの要：Ingressエンティティ

Kubernetes内では、Ingressエンティティが非常に大きな意味を持ちます。複数コンテナ上で動くサービス群へのネットワーク制御をシンプルにする要となる存在です。HTTP/HTTPSデータをクラスター内サービスへと的確につなぎ、外部からのデータがどこから来たのかを判断します。

Ingressエンティティは通常、YAMLまたはJSON形式で設定を記述できます。以下のようにシンプルに書かれます。

apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
  name: path-configuration
spec:
  rules:
    - host: example.domain.net
      http:
        paths:
          - pathType: Prefix
            path: "/"
            backend:
              service:
                name: planmaker
                port:
                  number: 443

この例では、example.domain.net宛てのリクエストはすべてplanmaker（ポート443）へ渡されます。

トラフィックを制するIngress Controller

Ingress Controllerは優れた交通整理のような役割です。エンティティに定義された設定を読み取り、外部からのデータを正しく受け止める環境を構築します。NginxやTraefik、HAProxyなどの商用ソリューションが用意されており、要件に合わせて最適なものを選択可能です。

裏方を支えるバックエンドサービス

Kubernetes内には、ウェブサーバーやAPI、データベースなどの数多くのサービスが存在します。Ingressの定義に従ってリクエストが飛んでくることで、これらのサービスが内部で処理を実行します。

セキュリティを守るTLS証明書

Ingress ControllerはHTTPS通信を扱うために、TLS設定の役割も担います。外部から届くHTTPSリクエストを復号化し、HTTP形式に変えてクラスターへ渡すことで、安全な通信を確立します。Ingressエンティティにホストごとの異なるTLS証明書を指定することで、セキュリティをさらに強化します。

こうしたIngressエンティティ、Ingress Controller、バックエンドサービス、TLS証明書の4本柱によって、Kubernetes内で外部とサービスをつなぐ安定したネットワーク基盤が成り立ちます。

Ingress Controllerが担うネットワークリoutingの重要性

デジタル時代のトラフィック管理を最大化：入り口ゲートの役割

複数のシステムを結ぶデータフローを運用するには、入り口ゲートが欠かせません。これらはデータを守りつつ、スムーズなやり取りを保証する、ネットワークの門番のような存在です。クラスター内各所にデータを振り分ける要でもあります。

Kubernetes環境における入り口ゲートの通信管理

Kubernetes環境では、入り口ゲートがあらゆる通信を統括します。HTTPとHTTPSのルートを多様なサービスに提供し、元となるパスなどの情報をもとに処理します。そのため、入り口ゲートがURLパスを分析し、必要に応じて適切なサービスへ誘導します。

例えば、フロントエンドとバックエンドが分かれている構成なら、URLパスに＜/frontend＞があればフロントエンドサービスへ、＜/backend＞ならバックエンドサービスへ振り分けるといった具合です。

入り口ゲートを使うメリット

入り口ゲートにはさまざまな利点があります。

1. 即時モニタリング：入り口ゲートがリクエストを即時にチェックし、パスに応じて最適なサービスに振り分けるため、効率と信頼性が向上します。
2. 負荷分散：トラフィックを複数サービスに分割することで、一つのサービスに集中することを防ぎます。
3. 高度なセキュリティ：入り口ゲートがSSL/TLS終端処理などをサポートし、潜在的な脅威を低減します。
4. コスト削減：効率的な処理と負荷分散でリソース消費を抑え、費用の軽減につながります。

入り口ゲートが動作するイメージ

簡単な例を示すと、次のYAMLのように設定できます。

 
apiVersion: DataPathway.k8s.io/v1
kind: EntryDoorwayManager
metadata:
  name: example-EntryDoorwayManager
spec:
  rules:
  - host: www.example.com
    http:
      paths:
      - backend: MainBackEnd
        path: "/frontend"
        target:
          service:
            name: front-line-service
            port:
              number: 80
      - backend: MainBackEnd
        path: "/backend"
        target:
          service:
            name: back-line-service
            port:
              number: 80

この例では、/frontend へのリクエストは front-line-service へ、/backend は back-line-service へ振り分けられます。こうして各サービスが必要な処理を担当することで、全体の流れが円滑になります。

最終的に、入り口ゲートはリアルタイムなリクエストの監視や負荷分散、セキュリティ機能など多くのメリットを提供し、Kubernetesなどの環境でネットワークを安定・拡張させるために欠かせない存在といえます。

Ingress Controllerとは？用語整理

ネットワークプロトコルの入り組んだ世界でよく登場する「Ingress Controller」という言葉ですが、その実態は専門的表現の中に埋もれがちです。ここでは、このキーワードを分解して、何を指すものかを明らかにします。

「Ingress」とは

ネットワークを結ぶ大きな仕組みの中で、Ingressは文字どおり外部からの入り口を指すものです。Kubernetesのようなプラットフォームで使われる場合、クラスター内にある多種多様なサービスへの外部アクセスを管理するAPIモジュールとしての性質を持ちます。

「Controller」とは

ここで言うControllerは、物理的なハードウェアや、ネットワーク交換を制御するコードを指します。Kubernetesの世界では、コントロールループの中核として動き、APIの状態をチェックしてシステム全体のバランスを保つように応答します。

Ingress Controllerへ融合

IngressとControllerが組み合わさることで誕生するのがIngress Controllerです。これはKubernetes内でリバースプロキシ機能を備え、多彩なトラフィック制御やTLS終端などを行います。無数のマイクロサービスが共存する領域では、お互いの通信をスムーズに回す要となり、トラフィック制御の中心的役割を果たします。

Ingress Controllerをざっくり整理した表がこちらです。

このようにIngress Controllerがあれば、トラフィックの管理や安全なアクセスが可能になり、特にKubernetes環境で役立ちます。ネットワーク解析ツールとしても重要ですので、全体像をしっかり把握すると運用もスムーズになります。

KubernetesにおけるIngress Controllerの役割

ここでは「ゲートウェイパトロール」と呼ぶIngress Controllerの役割と、その重要性に注目します。Kubernetesはオープンソースの代表的な仕組みですが、その中でこのパトロールが果たす仕事は見逃せません。

Kubernetesゲートウェイパトロールの仕組み

このゲートウェイパトロールは、Gateway Instrumentという設定情報を読み取り、クラスターに対して外部から入ってくるデータを振り分ける役割を担います。SSL/TLSの暗号化や復号化の管理も請け負い、クライアントとのやり取りを安全に保ちます。

Kubernetesでゲートウェイパトロールが重要な理由

ゲートウェイパトロールの主な任務としては次の点が挙げられます。

1. ロード管理：複数のポッドに外部トラフィックを振り分け、ひとつのポッドが過負荷にならないようにします。
2. 通信安全性：SSL/TLS終端の扱いを管理し、安全な通信を確立します。
3. URLパス振り分け：クラスター内部でサービスごとにURLパスを割り当て、/sectionAならAのサービス、/sectionBならBのサービスへという具合に仕分けます。
4. ドメイン単位のルーティング：複数ドメインを一か所に集約し、各サービスへ接続させやすくします。

Kubernetes環境でのゲートウェイパトロールの動作

Kubernetes上でゲートウェイパトロールは、Gateway Instrumentの変更を常に監視し、更新があれば設定を適切に再構成します。

例えば、次のように設定すれば、指定されたURLパスへ来たトラフィックを該当サービスに送る仕組みを実現できます。

apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
  name: tutorial-patrol
spec:
  rules:
  - host: homepage.mysite.com
    http:
      paths:
      - pathType: Prefix
        path: "/sectionA"
        backend:
          service:
            name: service-A
            port:
              number: 80

この例では、homepage.mysite.com/sectionA へのすべてのアクセスが service-A に向かいます。

以上のように、ゲートウェイパトロールはトラフィック管理やSSL/TLS終端、URLやドメイン別の振り分けなど、Kubernetes運用において欠かせない機能を提供しているのです。

Ingress Controllerの機能と特徴

Kubernetes環境を支える上で、ゲートウェイスーパーバイザー（Ingress Controller）は非常に重要です。これをしっかり理解することで、システムをより効率良く管理できるようになります。

ゲートウェイスーパーバイザーの主な機能

Kubernetesの中核に配置されるゲートウェイスーパーバイザーは、ネットワーク経路を制御する大切な役割を担います。具体的には、Gateway ProtocolというKubernetesの要素を読み取り、HTTPやHTTPS経路を管理します。

1. トラフィック誘導：URLパスやホスト名によって、どのサービスへリクエストを渡すかを決定します。
2. ロードバランス：複数のポッドに処理を分散し、特定のポッドだけに負荷が集中することを防ぎます。
3. SSL/TLSの復号：SSL/TLS通信を扱い、復号処理を担うことでサービス側の負荷軽減につなげます。
4. アクセス制御：一部のゲートウェイスーパーバイザーにはアクセスコントロール機能があり、接続先へのアクセス権限を調節できます。

ゲートウェイスーパーバイザーが提供する機能

ゲートウェイスーパーバイザーは、基本の機能以外にも数多くの利点をもたらします。

1. 柔軟なルーティング規則：URLパスやホスト名などさまざまな条件でトラフィックを振り分けできるため、サービスごとに細かく制御可能です。
2. サービスのヘルスチェック：多くの場合、サービスが正常稼働しているかを監視し、問題ある場合はトラフィックを停止するなどの対応が可能です。
3. トラフィック制限：過剰にアクセスが集中しないように調整し、サービスを守る機能を備える例もあります。
4. 組み込みのWAF：一部のゲートウェイスーパーバイザーはWAFを内蔵し、セキュリティをさらに高めます。
5. サービスメッシュ対応：IstioやLinkerdなどのサービスメッシュと連携し、トラフィック分類やレート制限、mTLSなどの高度な機能を利用できます。

ゲートウェイスーパーバイザーは、Kubernetes環境を最適に保つうえで欠かせない重要要素です。これを十分に活用することで、アプリをより円滑に、そして安全に稼働させることができます。

なぜIngress Controllerが必要なのか？

デジタルビジネスの世界が広がる中で、多くの組織がクラウドリソースやマイクロサービスを活用してサービスを展開しています。しかし、これらのサービス間を流れる膨大なトラフィックを正しく管理するのは容易ではありません。そこにIngress Controllerが活躍します。

トラフィック管理：最優先課題

サービスどうしの連携が多いマイクロサービス環境では、通信経路を整備しないと渋滞や障害発生につながります。Ingress Controllerはデジタルな交通整理員として、正しいサービスへトラフィックを誘導し、停滞を防ぎます。

セキュリティの向上

Ingress Controllerがもたらす大きな利点のひとつに、安全性の強化があります。SSL/TLSを活用した暗号化通信やユーザー認証機能を実装し、情報のやり取りを守ります。権限制御も行えるため、アプリをさらなる不正アクセスから遠ざけられます。

負荷の分散

トラフィック量はサービスによって偏りがちです。Ingress Controllerを導入することで、全サービスにまんべんなく負荷を分散でき、どれか一つが集中してダウンするリスクを減らします。これにより、高い可用性とパフォーマンスを保ちます。

サービス検出をシンプルに

マイクロサービス環境では、サービスが動的に増減することも珍しくありません。その状況で対応するには、Ingress Controllerが提供する単一のアクセスポイントが便利です。どのサービスが生きているかの見極めを簡易化できます。

運用コストの削減

Ingress Controllerを導入することは、セキュリティ強化やパフォーマンス向上だけでなく、ハードウェア機器の削減や障害対策の効率化にもつながります。その結果、運用コストの節約や潜在的なトラブルのReducにも役立ちます。

以下の比較表でわかりやすくまとめます。

結局のところ、Ingress ControllerはKubernetes環境において重要な役目を担います。トラフィックの流れをスムーズにし、セキュリティを高め、パフォーマンスを向上させるなど、ビジネスの効率化に大いに寄与します。マイクロサービスを使うなら、導入を検討する価値は十分にあります。

Ingress Controllerの動作を理解

Kubernetes環境の中で、Ingress Controllerと呼ばれるオーケストレーションツールは非常に重要です。主な任務は、外部から入るトラフィックをHTTPやHTTPS経由で取り込み、それをクラスタ内の適切なアプリやサービスに振り分けることにあります。イメージするなら、大量の車が集まる交差点で交通整理をする係員のようなものです。

Ingress Controllerの基本的な流れ

1. リクエスト受領：外部ユーザーがクラスター内のサービスを利用するために送るHTTP/HTTPSリクエストをまず受け取ります。
2. リクエストの振り分け方針：事前に定義されたIngressの設定に基づいて、コントローラーがどのサービスへ向けるか判断します。
3. 解析と転送：適切なサービスを見きわめると、リクエストをそのサービスに転送します。
4. レスポンスの返却：サービスが処理を終えると、Ingress Controllerがその応答を取りまとめ、元のユーザーへ返します。

Ingress設定が重要

Ingressの設定は、Ingress Controllerにとって「ルールブック」のような存在です。一般に3つの要素から成り立ちます。

• Host：リクエストのドメイン名を指し、例として「xyz.com」などです。
• Path：URLパス（「/home」など）で、どのサービスへつなぐかを指定する際のキーになります。
• Backend：実際にリクエストを処理するKubernetes内のサービス名やポート番号を指定します。

例えば次のようにIngressを設定できます。

 
apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
  name: sample-config
spec:
  rules:
  - host: "xyz.com"
    http:
      paths:
      - pathType: Prefix
        path: "/home"
        backend:
          service:
            name: home-service
            port:
              number: 8080

この例では、「xyz.com/home」へのリクエストはすべて「home-service」（ポート8080）へ流れます。

Ingress Controllerの役割

Ingress ControllerはこのIngress設定を常にウォッチしており、変化があればその内容を反映して設定を更新します。世の中にはNGINX、Traefik、HAproxyなど多彩なコントローラーがあり、それぞれ特長が異なりますが、その目的は共通して「Ingressに基づいてトラフィックを振り分ける」点です。

最終的にIngress Controllerは外部からのアクセスを管理する守護者です。仕組みを理解すると、アプリやサービス間のトラフィックをより円滑に制御することができます。

Ingress Controllerの導入手順を深掘り

Kubernetes環境をスムーズにしていくには、Access Governorとも呼ばれるIngress Controllerの導入が重要です。適切なコントローラーを整備すると、プラットフォームの安定性とパフォーマンスが向上します。ここでは、その導入手順や主要なポイントを紹介します。

最適なバランスを追求

優れたAccess Governorは、あらかじめ綿密に設計されたKubernetes環境で真価を発揮します。検証用のノードと管理ノードの構成、操作するためのkubectlツールなど、基盤を整えておくことが大切です。

しっかりしたトラフィック誘導システムを構築

1. 適切なAccess Governorを選ぶ：NGINXやTraefik、HAProxyなどの中から、自社の要件にフィットするものを見極めます。
2. 選んだGovernorを組み込む：選定後はKubernetes構成に組み込みます。YAMLファイルを作成し、kubectl applyなどのコマンドから適用するのが一般的です。
3. 設定のカスタマイズ：導入が成功したら、アプリごとのトラフィック経路などを自分の環境に合わせて微調整します。
4. 動作確認：最後に、Governorの公開IPへリクエストを送り、アプリが適切に応答しているかを確認します。

導入の際に押さえるポイント

• 名前空間を分ける：他のリソースと混在しないようにNamespaceを分けると管理が楽になります。
• 定期的な監視：こまめに状態をチェックし、何か不具合があればすぐに対処できるようにします。
• セキュリティ確保：TSL暗号や証明書の更新を怠らず行い、安全な通信を維持します。
• Governorの動きを常時把握：ログやメトリクスを活用して、問題の早期発見に役立てます。

他の選択肢との比較

Access Governorの導入は、単にコンポーネントをセットアップするだけでなく、その後のカスタマイズや運用設計も含めて考えていくことが肝要です。ここで挙げたポイントを押さえれば、Kubernetesのトラフィックを効率よく動かせます。

Ingress ControllerとService Type LoadBalancerの比較

クラウド環境のネットワークでしばしば登場する「Service Type LoadBalancer」と「Ingress Controller」。いずれも要所で使われますが、それぞれの機能は大きく異なります。ここでは両者の特徴や違いを確認します。

Service Type LoadBalancerを理解する

Kubernetesでは、Servicesという抽象概念でポッドの集合とアクセスルールをまとめています。Service Type LoadBalancerはクラウドのロードバランサー機能を利用して外部IPを割り当て、トラフィックを特定のポッド群に届ける形です。

単一のServiceに対して専用のロードバランサーが用意され、そこに来たリクエストを該当のポッドへ転送します。

Ingress Controllerをもう一度整理

Ingress Controllerは、リバースプロキシ機能を使いながらトラフィックを柔軟に制御し、TLS終端などを行うソフトウェア的要素です。Kubernetesクラスター内の複数のサービスを、一つの入口にまとめるときに役立ちます。

主な違い

両者の要点は以下のようにまとめられます。

1. サービス公開方法：LoadBalancerはそれぞれのServiceごとに外部IPを発行するのに対し、Ingress Controllerは一つのIPで複数のサービスをカバーします。
2. コスト面：Service Type LoadBalancerはサービス単位でクラウドのロードバランサーを使うため、サービス数が多いとコストが増大しやすいです。Ingress Controllerは多数のサービスをまとめられるため割安になるケースがあります。
3. 柔軟性：Ingress ControllerはURLベースのルーティングや細かな振り分けが得意なのに対し、LoadBalancerはシンプルな振る舞いに留まります。
4. セキュリティ：Ingress ControllerはSSL/TLS終端や認証などを標準で装備できるのに対し、Service Type LoadBalancerだけではそこまで扱わないことが多いです。

まとめ

Ingress ControllerもService Type LoadBalancerも、ネットワークトラフィック制御に欠かせない存在ですが、使用目的やコスト、運用方法によって向き不向きがあります。事例に応じて両者をうまく使い分けるのがカギです。

次のセクションでは、代表的なIngress Controllerに焦点を当て、実際にどのような選択肢があるのかを説明します。

よく使われるIngress Controller一覧

ネットワークを管理する際に便利な「トラフィックポータル」には、さまざまな種類があります。以下では、その中でも代表的なものをいくつか紹介し、それぞれの長所や短所を簡単にまとめてみます。

NGINX トラフィックポータル

オープンソースとして人気の高いNGINXは、可用性と柔軟性で知られています。HTTPやHTTPSはもちろんのこと、リバースプロキシやロードバランサーとしても活躍し、SSL復号やドメインバーチャルホスティング、パスベースのルーティングなど幅広くサポートします。ただし設定がやや複雑になる場合もあります。

Traefik トラフィックポータル

シンプルさと使いやすさで人気が高いのがTraefikです。自動でサービスを検出し、インフラの更新に合わせて設定がダイナミックに変わります。ロードバランシングやSSLも扱えますが、高度な機能面ではほかのツールに及ばない場面があるかもしれません。

HAProxy トラフィックポータル

HAProxyは高性能で信頼性が高く、大量トラフィックにも対応するといった特徴があります。HTTPからHTTPS、WebSocketまで幅広くサポートし、細かなチューニングも可能です。ただ、設定がやや難しく、慣れるまでに時間を要するかもしれません。

Kubernetes トラフィックポータル

Kubernetesに標準で用意されている簡易的なロードバランス機能も存在します。導入が手軽な反面、機能は基本的であり、拡張性やパフォーマンス面で他のプロダクトに劣る部分があります。

以上のように、トラフィックポータル（Ingress Controller）にはそれぞれ特性が異なります。要件や規模感に応じて、最適なものを選ぶことが大切です。

Ingress Controllerにおけるセキュリティ対策

Ingressコントローラーは、ネットワークの入り口でトラフィックを管理するため、セキュリティ上の要ともいえます。ここでは、Ingressコントローラーで実装されるセキュリティ手段をご紹介しながら、どのように安全な環境を維持しているのかを見ていきます。

Ingressコントローラーが取り入れるセキュリティ機能

Ingressコントローラーには、認証やアクセス権限設定、データ暗号化、トラフィック制限などさまざまな防御策が備わっています。

1. 認証：まずユーザーやシステムが正しい資格情報を持つかチェックします。パスワード認証やトークン認証、証明書認証などが代表的です。
2. アクセス権限：認証に合格したユーザーが、要求しているリソースにアクセスしてよいか判断します。
3. データ暗号化：SSL/TLSを使って通信を暗号化し、盗み見されないようにします。
4. トラフィック制限：通信量を制御し、DoS攻撃のような過剰なリクエストからシステムを守ります。

認証とアクセス制御の仕組み

Ingressコントローラーの最初の防御ラインとして、「誰がアクセスしてきているか」を厳格に確認します。

• 基本認証：シンプルなユーザー名とパスワードで保護し、HTTPヘッダーに暗号化された形で情報を送ります。
• トークン認証：最初に認証が通った利用者にはトークンを配布。第二回目以降はトークンを使ってアクセスします。
• 証明書認証：信頼できる認証局（CA）が署名した証明書を使って、安全性を一段と高めます。

通信経路を暗号化

IngressコントローラーではSSL/TLSが使用され、データが移動中に盗聴されるのを防ぎます。復号化された後の情報をクラスター内部で処理する方法をとることで、安全性と処理効率を両立させます。

DoS対策としての通信規制

リクエストの受付頻度を制限して、悪意のある大量アクセスからサービスを守る仕組みを備えています。一定のしきい値を超えたリクエストは拒否したり、待ち行列に入れたりします。

その他のセキュリティポリシー

IPホワイト/ブラックリストやCORS制限など、Ingressコントローラーがサポートするセキュリティポリシーも多彩です。ネットワークに入ることを許可された範囲を厳しく制御できます。

このように、Ingressコントローラーはさまざまな機能を組み合わせ、ネットワークとデータを守る堅牢なセキュリティ基盤を提供します。潜在的な脅威を抑えながら、サービスを円滑に運用できる体制づくりに大きく貢献します。

Ingress Controllerでネットワーク問題を解決

ネットワークを運用していると、接続不良やルーティングの不備など、さまざまな問題が起こりえます。こうしたトラブルへの対策として注目されるのがIngress Controllerです。本章では、Ingress Controllerがどのように各種のネットワーク課題を解決できるかを紹介します。

ネットワーク問題の類型

具体的な対策を考える前に、代表的な問題を見てみます。

1. 負荷分散：トラフィックを複数サーバーで分散処理しないと、一部に負荷が集中してダウンや遅延が発生します。
2. サービスディスカバリ：マイクロサービス間で相互にやり取りする際、動的に増減するサービスの場所を特定するのが課題に。
3. トラフィックの振り分け：ユーザーのリクエストを適したサービスに届けなければ、誤ったアプリが応答しパフォーマンスが落ちます。
4. セキュリティ：外部からの攻撃や不正アクセスを受けやすいため、頑丈な防御策が必要です。

Ingress Controllerが解決策を提供

Ingress Controllerは、以下のようにこれらの問題に対応します。

1. 負荷分散：複数のアルゴリズム（ラウンドロビン、最小接続など）を用いてトラフィックを分配し、特定サーバーへの過負荷を回避します。
2. サービスディスカバリ：Kubernetes APIを通じて存在するサービスやエンドポイントを探知し、マイクロサービス間の通信を簡略化します。
3. トラフィック振り分け：Ingressリソースに記述されたルールに従い、URLパスなどに応じてリクエストを正しく振り分けます。
4. セキュリティ：SSL/TLS終端や認証、レート制限などの機能を利用して、ネットワークを守ります。

Ingress Controllerの活用例

具体的な例として、細かく見てみましょう。

負荷分散

NGINXやHAProxyなど主要なIngress Controllerはラウンドロビンなどの仕組みで負荷を分散します。例えば以下のIngress設定で行えます。

 
apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
  name: example-ingress
spec:
  rules:
  - host: www.example.com
    http:
      paths:
      - pathType: Prefix
        path: "/"
        backend:
          service:
            name: example-service
            port:
              number: 80

上記では、すべてのリクエストがexample-serviceへ振り分けられますが、service背後のポッドが複数あれば、自動的に負荷は分割されます。

サービスディスカバリ

Ingress Controllerは、KubernetesのServiceやEndpointを取得して、現在どのPodが稼働中かを特定します。次の例のようにしておけば、Controllerが動的にバックエンドを把握します。

 
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: example-service
spec:
  selector:
    app: example-app
  ports:
    - protocol: TCP
      port: 80
      targetPort: 9376

トラフィック振り分け

例えば、/app1用サービスと/app2用サービスがあれば、Ingressに次のように書けます。

 
apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
  name: example-ingress
spec:
  rules:
  - host: www.example.com
    http:
      paths:
      - pathType: Prefix
        path: "/app1"
        backend:
          service:
            name: app1-service
            port:
              number: 80
      - pathType: Prefix
        path: "/app2"
        backend:
          service:
            name: app2-service
            port:
              number: 80

こうして異なるURLパスごとにサービスを変えられます。

セキュリティ

Ingress Controllerで基本認証を入れる例：

 
apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
  name: example-ingress
  annotations:
    nginx.ingress.kubernetes.io/auth-type: basic
    nginx.ingress.kubernetes.io/auth-secret: basic-auth
spec:
  rules:
  - host: www.example.com
    http:
      paths:
      - pathType: Prefix
        path: "/"
        backend:
          service:
            name: example-service
            port:
              number: 80

このように、承認されていないユーザーのアクセスをブロックでき、ネットワークの安全を高めます。結論として、Ingress Controllerは負荷分散からセキュリティ対策までトータルにカバーできる強力な手段といえます。

KubernetesにIngress Controllerをインストールする手順

ここではIngress ManagerをKubernetesに導入するまでの基本ステップを4つに分けて解説します。Kubernetesの基礎知識があることを前提にしていますが、この流れを押さえておけば設定は進めやすくなるでしょう。

第1ステップ：Kubernetes環境の準備と調整

まずはKubernetesを正常に動かすための環境づくりが必要です。ローカルで試せるMinikubeや、本番運用ならGoogle Kubernetes Engine (GKE)、Amazon Elastic Kubernetes Service (EKS)、Azure Kubernetes Service (AKS)などを利用することが多いです。

第2ステップ：Ingress Managerのセットアップ

Kubernetesの用意ができたら、Ingress Managerの導入に着手します。NGINX、Traefik、HAProxyなどさまざまな選択肢がありますが、ここでは例としてNGINXを取り上げます。

Helmを使えば、次のコマンドで簡単にインストールできます。

 
helm install custom-nginx stable/nginx-ingress --set rbac.create=true

このコマンドはNGINX Ingress Managerを“custom-nginx”という名前で導入し、RBACも有効にしています。

第3ステップ：正しく動作しているか確認

インストール完了後、Podが正常に立ち上がっているかを確かめましょう。以下のコマンドで全Podの状態を一覧できます。

 
kubectl get pods -n default

これでNGINX Ingress ManagerのPodが起動し、他のPodも稼働しているのを確認します。

第4ステップ：Ingressリソースの作成

最後に、実際にIngressリソースを記述し、どのトラフィックをどこのサービスへ送るかを設定します。以下の例をご覧ください。

 
apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
  name: custom-ingress
spec:
  rules:
  - host: www.custom.com
    http:
      paths:
      - pathType: Prefix
        path: "/"
        backend:
          service:
            name: custom-service
            port:
              number: 80

これにより、“www.custom.com”へのアクセスが“custom-service”の80ポートに向かうようになります。以上のステップを踏めば、基本的なIngress Managerの導入が完了です。運用目的に沿う形でしっかり設定やテストを行い、信頼性の高い環境を作ることが大切です。

Ingress Controllerを導入したワークフローの変革

ネットワークナビゲータ（Ingress Controller）の登場によって、従来のネットワーク管理に大きな変化がもたらされました。ここでは、導入前後でどのようにオペレーションが変わるかを解説します。

従来の方法をおさらい

かつては、手動でロードバランサーやルーターを設定してトラフィックを扱っていましたが、人為的ミスが起きやすく、大規模化には向きませんでした。拡張性も低く、設定変更に時間や手間がかかるのが難点でした。

ネットワークナビゲータによる進歩

この管理を自動化し、対話的に動かせるようにしたのがネットワークナビゲータ（Ingress Controller）です。あらかじめ定めたルールに沿って、トラフィックを自動身分証のように仕分けてくれるため、ミスを減らし、手間を省きます。

業務が変わるポイント

1. 自動トラフィック制御：事前定義したルールに基づいてリクエストが捌かれるため、ヒューマンエラーが大幅に減ります。
2. スケーラビリティ：トラフィック量が増減しても柔軟に対応できるため、大規模展開が容易になります。
3. ルールのカスタム：ネットワーク経路を細かくコントロールし、運用要件に合った仕組みを作りこめます。
4. セキュリティの強化：SSL終端や認証などをIngress Controllerがまとめて担うため、安全性が向上します。

比較表

ビジネスへの影響

こうしたIngress Controller導入によるプロセス改善は、結果的に運用効率を高め、事業継続性も向上させます。さらにスケールしやすくなることで、急な需要の拡大にも柔軟に対応可能です。

つまり、ネットワークナビゲータは運用形態を大きく変え、より効率的かつ安全な仕組みづくりを促します。今後もデジタル化が進む中で、その重要性はますます高まるでしょう。

Ingress Controller導入事例：成功例を探る

Kubernetesが持つIngress Controllerの力をより実感するには、具体的な活用事例を見るのがいちばんです。ここでは、3つのシナリオを通して、その有用性を探ります。

ケース1：急成長中のECサイトが顧客体験を最適化

あるEC事業者は、ユーザー認証や商品一覧、カート機能、決済などを別々のサービスで運用していました。従来、多数のサービスをまとめるために複数のエントリーポイントが散在し、混乱を招いていたのです。

Ingress Controllerを導入してURLルーティングを整備した結果、複数の機能をひとつのドメイン下に統合。SSL終端も集約され、サービスごとに証明書管理をする手間が省けました。

ケース2：動画配信プラットフォームの通信を再構築

動画配信サービスを提供する企業では、モノリシックだったシステムをマイクロサービス化したことで、サービス間通信が複雑化しました。

Ingress Controllerを活用してトラフィックを整理するとともに、負荷分散機能を使って各マイクロサービスが均等なリクエストを受け取るようになりました。その結果、スケーリングも容易になり、大量アクセスへの対応力が向上しました。

ケース3：金融機関でのデータ連携を安全に管理

金融関連の大規模システムでは、多種多様なサービスが複雑に絡まっており、それぞれ異なるセキュリティ要件を満たす必要がありました。

導入したIngress Controllerで、ドメイン別やパス別のルール設定を一元化し、SSL終端処理や認証を集約。さらにはレートリミットを活用してDDoS攻撃対策にも役立てています。

このように、EC、動画配信、金融といった異なる分野でも、Ingress Controllerがネットワークの要として働いている例は多数あります。Kubernetesのメリットを最大限に引き出すには、Ingress Controllerの賢い活用がポイントになります。

Ingress Controllerに関するFAQ

クラスタ管理ソフトにおけるネットワークトラフィックアービターの要点と実践的手法

Kubernetesのようなクラスタ管理ソフトでは、ネットワークトラフィックアービター（Ingress Controller）がとても重要です。クラスター内のサービスと外部とのやり取りをまとめあげ、HTTPやHTTPSトラフィックを巧みに扱える仕組みを提供します。以下では、よくある疑問に答えつつポイントを整理します。

ネットワークトラフィックアービターの働き

アービターはKubernetes APIにあるゲートウェイルールを読み取り、状況に応じて通信の行き先を変え、サービス間のやり取りを支援します。

ネットワークトラフィックアービターとロードバランサーの違いは？

どちらもトラフィックを扱う機能ですが、ロードバランサーはサーバーへの負荷を平均化するのが主目的。一方、アービターはゲートウェイルールに従って細かく振り分けを行います。

導入メリット

トラフィックアービターを活用すれば、単一のロードバランサーを各サービスに割り当てる手間を省き、多数のドメインやURLを業務に合わせて柔軟に処理できます。

アービターを設定するには？

環境によりますが、基本的にはアービター用の設定ファイルを用意し、Gateway定義を行います。各製品のドキュメントには導入手順が詳しく書かれています。

代表的なアービター

NGINXやTraefik、HAProxy、Istioなどが人気です。それぞれに強みがあるため、要件に合わせて選びましょう。

アービターを安全に運用するポイント

SSL/TLSの採用やネットワークポリシーの設定、アクセス制御などが効果的です。さらに運用状況のモニタリングや定期的なアップデートも欠かせません。

以上を理解することで、Kubernetesのような環境下でネットワークトラフィックアービターを最大限に生かし、効率的な通信運用を実現できるでしょう。

Ingress Controllerの主要プロバイダまとめ

ネットワークルーティングやKubernetesといった領域で際立つ企業やプロジェクトは多くあり、それぞれ独自のIngress Controllerを提供しています。ここでは、その中でも代表的なプロバイダをいくつか取り上げ、その特徴を概観します。

注目すべきIngress Controllerプロバイダ

NGINXソリューション

オープンソースの雄として知られるNGINXは、多くのKubernetes運用で利用されるIngress Controllerを展開しています。信頼性の高いリバースプロキシやロードバランサーを基盤に、高いパフォーマンスと安定性を誇ります。
SSL/TLS処理やルーティング、認証やレート制限といった機能も充実しています。

高速特化型HAProxy

HAProxyは圧倒的な処理速度を強みに、多くのリアルタイムアプリやマイクロサービスで採用されています。多彩なロードバランシング機能やDDoS防御、HTTP/2対応、SSL/TLSオフロードなど、高い拡張性とセキュリティを実現しています。

シンプルさが魅力：Traefik

Traefikは設定や運用がシンプルなことで人気を集めています。HTTP、HTTPS、gRPCなど幅広くサポートし、サービスの自動検出や動的な再設定も得意です。ただし、セキュリティやトラフィック制御などの高度な部分ではNGINXやHAProxyに一歩譲る場合があります。

Kongの拡張性

Kongは高速でスケーラブルなマイクロサービス用抽象レイヤ（APIゲートウェイ）として知られており、そのIngress Controller版も登場しています。
豊富なプラグインを通じてロギングや認証、レート制限などを自由に追加でき、WebSocketやgRPC、TCPトラフィックにも対応しています。

AWS Application Load Balancerとの連携

AWS上で運用するなら、AWS Application Load Balancer Ingress Controllerが有力候補です。AWSのさまざまなサービスと連携し、独自のロードバランサー機能を利用可能。
ホスト名やパスに基づくルーティングやWebSocket、HTTP/2サポートなども充実しています。

ここまで見てきたとおり、Ingress Controllerの選択肢は多岐にわたります。実装する規模、既存のオペレーション環境、予算などを比較検討して、自社に最適なソリューションを選ぶことが大切です。

Ingress Controllerのこれから

クラウドネイティブアプリへの依存度が高まり、マイクロサービスの構成もより複雑化していく中で、Ingress Controllerに求められる役割はますます高度化していくと考えられます。

インテリジェントな制御が進む

従来はURLベースの単純なルーティングが主流でしたが、将来的には負荷状況やユーザーの地理情報、リクエスト内容に合わせた柔軟な仕組みが求められます。リソース利用を最適化し、エンドユーザーの体験をさらに向上させる手段になるでしょう。

セキュリティ機能の拡充

サイバー脅威が絶えず進化する今、Ingress Controller自体により高度なセキュリティ機能が入りこむと想定されます。包括的なWebアプリファイアウォールや脅威検知・自動対処など、ネットワークとアプリの両面を守る機能が注目されるでしょう。

サービスメッシュとの連係

IstioやLinkerdなどのサービスメッシュを使うケースが増えるにつれ、Ingress Controllerとの連係も強化されるはずです。これによりカナリアリリースやブルーグリーンデプロイなど高度な運用が可能となり、リスクを抑えながら新機能をリリースできます。

機械学習の導入

機械学習を取り入れたIngress Controllerが、トラフィックのパターンを予測して自動調整する時代も近いといわれています。アクセスが急増するタイミングを先読みして対策を打つなど、よりスマートな運用が期待されます。

まとめ

このように、Ingress Controllerはこれからも大きく進化していくでしょう。アプリが高度化・複雑化するほど、トラフィック管理やセキュリティ強化の要としての役目はさらに重要になると考えられます。次のセクションでは、Ingress Controllerに関するFAQを通して、より理解を深めるためのポイントを解説します。