Ingress による HTTP/2 を使用したロード バランシング

このページでは、Kubernetes の Ingress オブジェクトと Service オブジェクトを使用して、バックエンド サービスとの通信で HTTP/2 を使用するように外部アプリケーション ロードバランサを構成する方法について説明します。

概要

アプリケーション ロードバランサは、クライアントとアプリケーションの間のプロキシとして機能します。クライアントは、HTTP/1.1 または HTTP/2 を使用してロードバランサ プロキシと通信できます。ただし、ロードバランサ プロキシからアプリケーションへの接続は、デフォルトで HTTP/1.1 を使用します。Google Kubernetes Engine（GKE）Pod で実行中のアプリケーションで HTTP/2 リクエストを受信できる場合、アプリケーションにリクエストを転送するときに HTTP/2 を使用するように外部ロードバランサを構成します。

この演習では、Deployment、Service、Ingress を作成します。Service マニフェストに cloud.google.com/app-protocols アノテーションを挿入して、ロードバランサがアプリケーションとの通信に HTTP/2 を使用する必要があることを指定します。その後、サービスを呼び出して、アプリケーションが HTTP/2 リクエストを受信したことを確認します。

始める前に

作業を始める前に、次のことを確認してください。

• Google Kubernetes Engine API を有効にする。
Google Kubernetes Engine API の有効化
• このタスクに Google Cloud CLI を使用する場合は、gcloud CLI をインストールして初期化する。すでに gcloud CLI をインストールしている場合は、gcloud components update を実行して最新のバージョンを取得する。

• Kubernetes Ingress と Service のリソースについて確認します。
• 外部アプリケーション ロードバランサの HTTP/2 の上限をご覧ください。

Deployment を作成する

1. 次のマニフェストを my-deployment.yaml という名前のファイルにコピーします。

   apiVersion: apps/v1
   kind: Deployment
   metadata:
     name: echoheaders
   spec:
     replicas: 2
     selector:
       matchLabels:
         app: echoheaders
     template:
       metadata:
         labels:
           app: echoheaders
       spec:
         containers:
         - name: echoheaders
           image: registry.k8s.io/echoserver:1.10
           ports:
           - containerPort: 8443
   

   このマニフェストでは、echoheaders ウェブ アプリケーションのレプリカが 2 つある Deployment を記述しています。

2. マニフェストをクラスタに適用します。

   kubectl apply -f my-deployment.yaml
   

Service を作成する

1. 次のマニフェストを my-service.yaml という名前のファイルにコピーします。

   apiVersion: v1
   kind: Service
   metadata:
     annotations:
       cloud.google.com/app-protocols: '{"my-port":"HTTP2"}'
     name: echoheaders
     labels:
       app: echoheaders
   spec:
     type: NodePort
     ports:
     - port: 443
       targetPort: 8443
       protocol: TCP
       name: my-port
     selector:
       app: echoheaders
   

   このマニフェストでは、次のプロパティを持つ Service を記述しています。

   • type: NodePort: NodePort タイプの Service であることを指定します。
   • app: echoheaders: このラベルを持つすべての Pod が Service のメンバーであることを指定します。
   • cloud.google.com/app-protocols: my-port が HTTP/2 プロトコルを使用することを指定します。
   • port: 443、protocol: TCP、targetPort: 8433: TCP ポート 443 の Service に送信されるトラフィックを、いずれかのメンバー Pod の TCP ポート 8422 にルーティングするように指定します。

2. マニフェストをクラスタに適用します。

   kubectl apply -f my-service.yaml
   

3. Service を表示します。

   kubectl get service echoheaders --output yaml
   

   出力は次のようになります。

   apiVersion: v1
   kind: Service
   metadata:
     annotations:
       cloud.google.com/app-protocols: '{"my-port":"HTTP2"}'
       ...
     labels:
       app: echoheaders
     name: echoheaders
     ...
   spec:
     clusterIP: 10.39.251.148
     ...
     ports:
     - name: my-port
       nodePort: 30647
       port: 443
       protocol: TCP
       targetPort: 8443
     selector:
       app: echoheaders
     ...
     type: NodePort
   ...
   

Ingress を作成する

1. 次のマニフェストを my-ingress.yaml という名前のファイルにコピーします。

   apiVersion: networking.k8s.io/v1
   kind: Ingress
   metadata:
     name: echomap
   spec:
     defaultBackend:
       service:
         name: echoheaders
         port:
           number: 443
   

   このマニフェストでは、受信リクエストを echoheaders Service のメンバーである Pod に送信することを指定する Ingress を記述しています。リクエストは、echoheaders Service マニフェストで指定された targetPort の Pod にルーティングされます。この演習では、Pod targetPort は 8443 です。

2. マニフェストをクラスタに適用します。

   kubectl apply -f my-ingress.yaml
   

   Kubernetes Ingress コントローラがアプリケーション ロードバランサを構成する間、このコマンドが完了するまでに数分かかることがあります。

3. Ingress を確認します。

   kubectl get ingress echomap --output yaml
   

   出力は次のようになります。

   kind: Ingress
   metadata:
     ...
     name: echomap
     ...
   spec:
     backend:
       serviceName: echoheaders
       servicePort: 443
   status:
     loadBalancer:
       ingress:
       - ip: 203.0.113.2
   

   この出力では、Ingress の IP アドレスは 203.0.113.2 です。

ロードバランサをテストする

Service を呼び出す

GKE がロードバランサとバックエンド サービスを構成するまで数分待ってから、ブラウザのアドレスバーにロードバランサの外部 IP アドレスを入力します。

出力は次のようになります。

Hostname: echoheaders-7886d5bc68-xnrwj
...
Request Information:
  ...
  method=GET
  real path=/
  query=
  request_version=2
  request_scheme=https
  ...

Request Headers:
  ...
  x-forwarded-for=[YOUR_IP_ADDRESS], 203.0.113.2
  x-forwarded-proto=http
...

ロードバランサから Pod へのリクエストに関する情報が出力に表示されます。

• request_version=2: ロードバランサと Pod 間のリクエストで HTTP/2 が使用されたことを示します。
• x-forwarded-proto=http: ブラウザとロードバランサ間のリクエストで、HTTP/2 ではなく HTTP 1.1 が使用されたことを示します。

次のステップ

• Ingress を使用して外部アプリケーション ロードバランサを設定する。

• Ingress を使用してアプリケーションに静的 IP アドレスとドメイン名を構成する。

• Ingress ロードバランサの SSL 証明書を構成する。