[쿠버네티스] 9. 네트워크 5) Ingress

1. Ingress

1) 정의

- Ingress: 쿠버네티스 클러스터 내부의 여러 서비스를 외부로 노출하기 위한 단일 진입점 역할

- 각 서비스 마다 개별적으로 LoadBalance, NodePort를 사용하는 번거로움을 줄임 

- 도메인 기반 가상 호스팅: 하나의 Ingress를 통해 여러 도메인 이름(app1.example.com, app2.example.com)으로 트래픽 처리 가능 

2) 구성요소 

(1) Ingress 리소스 

- 외부 트래픽을 클러스터 내부 서비스로 라우팅하기 위한 규칙을 정의하는 객체

- 호스트 이름과 URL경로를 기반으로 트래픽을 특정 서비스와 포트로 전달하는 규칙을 담고 있다.

(2) Ingress 컨트롤러

- Ingress 리소스의 규칙을 구현하는 특수한 로드밸런서 

- 대표적인 Ingress 컨트롤러: NGINX, Traefik, HAProxy, GCE 등 

3) Ingress의 작동 방식

(1) 외부요청이 Ingress 컨트롤러에 전달 

(2) Ingress 컨트롤러는 Ingress리소스에 정의된 규칙에 따라 요청을 적절한 쿠버네티스 서비스로 라우팅

(3) 서비스는 요청을 연결된 Pod중 하나로 전달 

4) 기능 

(1) 트래픽 라우팅

- Ingress 리소스에 정의된 규칙에 따라 들어오는 요청이 특정 백엔드 서비스로 전달

- 리소스 규칙에 해당 라우팅 규칙들이 정의되되어 있다. 

(2) SSL 종료

- Ingress는 SSL/TLS 인증서를 처리하여 HTTPS 연결을 지원

(3) 로드밸런싱

- 여러 Pod에 걸쳐 트래픽을 분산 

5) 서비스(NodePort/LoadBalancer)와 Ingress 비교 

기능	서비스(NodePort/LoadBalancer)	Ingress
목적	개별 서비스를 외부에 노출	여러 서비스에 대한 중앙화된 접근 관리
라우팅 기능	제한적(IP 및 포트 기반)	고급 기능(호스트/경로 기반 라우팅)
SSL 지원	기본 제공되지 않음	지원
비용 효율성	다수의 LoadBalancer 필요	단일 LoadBalancer
작동 계층	Layer4 (TCP/UDP)	Layer 7(HTTP/HTTPS)

 

5) Ingress 장점

(1) 중앙화된 관리: 여러 서비스의 라우팅 규칙을 하나의 리소스로 통합 관리 

(2) 비용 효율성: 다수의 클라우드 로드 밸런서를 사용하는 대신 단일 로드밸런서 사용

(3) 고급 기능 제공: SSL 종료 및 호스트/경로 기반 라우팅 지원 

(4) 확장성: 대규모 트래픽 처리 및 다중 서비스 지원 

 

6) Ingress 설정방법 

(1) Ingress Class 정의

- Ingress Controller와 Ingress 리소스를 연동하기 위해 사용 

- 물론 컨트롤러나 Ingress 내에서 Class를 명시하지 않는다면 default로 설정되어 default 인 ingress class끼리 연동이 되지만, 관리를 위해 ingress class 를 따로 정의한다. 

apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: IngressClass
metadata:
  name: nginx
##  annotations:
##    ingressclass.kubernetes.io/is-default-class: "true" # 기본 클래스 설정
spec:
  controller: k8s.io/ingress-nginx # NGINX Ingress Controller를 지정

- annotations: nginx 라는 ingressClass를 기본 클래스로서 정의할 수 있다.. 지금 예제에서는 사용 예시를 보여주기 위해 주석처리함   

(1) Ingress 컨트롤러 배포 

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-ingress-controller
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx-ingress
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx-ingress
    spec:
      containers:
      - name: nginx-ingress-controller
        image: quay.io/kubernetes-ingress-controller/nginx-ingress-controller:0.21.0
        args:
        - /nginx-ingress-controller
        - --controller-class=k8s.io/nginx
        ports:
        - name: http
          containerPort: 80
        - name: https
          containerPort: 443

- apiVersion, kind: apps/v1으로 Deployment 유형을 사용한다. 

- HTTP와 HTTPS 포트를 처리하도록 설정되어야 하지만, 외부에 노출이 되지 않아 서비스 처리가 불가하다. 

- --controller-class를 통해 특정 클래스를 지정한다. 

- ingressclass가 하나인 경우, nginx ingressclass의 spec.controller에서 nginx와 연동됨이 명시되어 있음으로, ingress controller에서 ingress class를 지정하지 않아도, 쿠버네티스에서 기본적으로 ingress 컨트롤러가 자동적으로 ingress 리소스와 연동된다. 

(2) Ingress Controller Service

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nginx-ingress-service
spec:
  type: NodePort
  ports:
  - port: 80
    targetPort: 80
    protocol: TCP
    name: http
  - port: 443
    targetPort: 443
    protocol: TCP
    name: https
  selector:
    app: nginx-ingress

- NodePort를 사용하여 Ingress Controller를 외부로 노출 

- Nodeport에서 HTTP(80), HTTPS(443) 포트를 외부에 노출한다. 

- selector에 Deployment의 라벨(app: nginx-ingress)과 연결 

 

(3) Ingress 리소스 

apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
  name: example-ingress
spec:
  ingressClassName: nginx # NGINX와 연동하기 위해 클래스 이름 지정.
  rules:
  - host: example.com # 요청 호스트 이름 지정 (DNS 설정 필요)
    http:
      paths:
      - path: /app1 # "/app1" 경로로 들어오는 요청 처리 규칙 정의.
        pathType: Prefix 
        backend:
          service:
            name: app1-service # 해당 경로로 트래픽 전달할 서비스 이름.
            port:
              number: 80 # 서비스 포트 번호 지정.
      - path: /app2 # "/app2" 경로 처리 규칙 정의.
        pathType: Prefix 
        backend:
          service:
            name: app2-service # 해당 경로로 트래픽 전달할 서비스 이름.
            port:
              number: 80 # 서비스 포트 번호 지정.

- 경로 바탕으로 라우팅 하는 ingress를 만든다. 

- ingressClassName을 명시함으로써 nginx ingressclass인 ingress controller 연동된다.