NGINX Back to Basics: Ingress Controller (Japanese Webinar)

これからはじめるNGINX
基本セミナー
〜Ingress Controller編〜
F5ネットワークスジャパン合同会社

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2
F5ネットワークスジャパン合同会社
NGINX Technical Solutions Architect
松本央
鈴⽊孝彰

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3
• NGINXソリューション
• NGINX Ingress Controller
• Kubernetes Ingressリソース
• NGINX Ingressリソース
• NGINX Snippets
• ログ確認⽅法
本⽇のアジェンダ

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4
NGINX ソリューション

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5
Web
KIC
SP MS
SP MS
L7
LB
NGINX Plus
NGINX
Controller
NGINX Plus
Web server
NGINX Unit
App server
CODE CUSTOMER
App
NGINX 製品/ソリューション
L4-L7 LB
API GW
Per app WAF
⾼速・⾼品質 Web Server
Web Application Server
NGINX
Service
Mesh
SP MS
⾼頻度のアプリケーションリリースを実現する、
⾼い柔軟性・効率・品質のアプリケーション基盤
コンテナ環境
サービスメッシュ
L7
LB
リバースプロキシ /キャッシュ
/ API GW / Per app WAF
MONOLOTHIC
MICROSERVICES
NGINX Plus Ingress
Controller
CI/CD
NGINX
Instance
Manager
NGINX App Protect

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6
サイバーエージェント様 NGINX Plus 活⽤事例 2021年7⽉
https://www.atmarkit.co.jp/ait/articles/2107/20/news002.html
ご紹介

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7
OʼREILLY NGINXクックブック設定レシピ集（⽇本語版）
https://www.nginx.co.jp/resources/ebooks/nginx-cookbook-jp/
ご紹介

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本⽇ご紹介する内容
NGINX Ingress
リソース
• K8S Ingressリソース,
使いやすく、使い慣れた概念で設定が可能
• NGINX Ingressリソース
ロードバランシング(TCP, HTTP, HTTPS,
gRPC)、トラフィック分割、レート制限など、
標準機能では実現できない⾼度な設定をサポート
• セキュリティ
WAF機能を新しく追加
Kubernetes Ingress
リソース
Module2
Module1

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9
Host
TLS
Upstreams
Routes
- Path
Action
Split
Match
Route
ErrorPage
pass
redirect
return
proxy
delegation
optional
Host
TLS
Upstreams
Routes
- Path
Action
Split
Match
Route
ErrorPage
pass
redirect
return
proxy
delegation
optional
Host
TLS
Policies
Upstreams
Routes
- Path
Policies
Action
Split
Match
Route
ErrorPage
pass
redirect
return
proxy
delegation
VirtualServer
ドメインやURLパスの設定
pass
redirect
return
proxy
pass
redirect
return
proxy
Host
Upstreams
Subroutes
- Path
Policies
Action
Split
Match
ErrorPage
pass
redirect
return
proxy
VirtualServerRoute
URLパスの詳細設定
NGINX server configuration
NGINX http configuration
Server and HTTP snippets
NGINXコンフィグ拡張
NGINX location configuration
Location snippets
Policies
レート制限や認証
Access Control
Rate Limiting
Auth (JWT, OIDC)
MTLS (Ingress/Egress)
App Protect WAF
本⽇ご紹介する内容
NGINX Config Snippets
Module3

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10
NGINX Ingress Controller
CONFIDENTIAL

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11
アプリケーションに⼿を加えずにセキュリティを追加
NGINX + Kubernetes
アプリケーションを保護する
⼤規模アプリケーショントラフィックを実現
• JWT認証:
OpenID接続を介して承認されたユーザーを検証する
• NGINX App Protect:
F5 WAFに基づいて開発された最新のアプリセキュリティソリューション
• 商⽤サブスクリプションによる⽇本語でのサポート

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12
Google Kubernetes Engine
Google Cloud Kubernetes Engine
https://cloud.google.com/kubernetes-engine

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GKE + NGINX Ingress Controlller
Kubernetesリソース
Google Cloud Kubernetes Engine
Service
ConfigMap
Ingress
Ingress
controller
Ingress
controller
CRD
Deployment/Daemon-Set
Service
Service
Deployment
Deployment
Secret
*NGINX Ingress ControlllerはKubernetesクラスター内で動作

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各種Kubernetesリソース
K8s リソース概要
Service
L4ロードバランシングを提供するリソース
(ClusterIP, NodePort, LoadBalaner, ExternalName, etc..)
Ingress
L7ロードバランシングを提供するリソース
GKE Ingress Controller (Kubernetesクラスター外のLBを操作)
NGINX Ingress Controller (Kubernetesクラスター内のNGINXを操作)
ConfigMap
設定情報をキーバリューでデータを保存しておくリソース
NGINX Ingress Controllerでは設定情報をカスタマイズ
Custum Resource Definition
独⾃リソースを追加してKubernetesを拡張
NGINX独⾃のIngressリソースを定義 (VirtualServer/VirtualServerRoute)
K8s オブジェクト概要
Annotations
任意メタデータをキーバリューで割り当てる
IngressリソースでNGINX動作振る舞いの変更に利⽤

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NGINX Ingress Controller 動作環境
o Kubernetes 1.16-1.20
https://docs.nginx.com/nginx-ingress-controller/technical-specifications/
• Kubernetes 動作環境
• AWS EKS (AWS向け公式NGINX Ingressコンテナイメージ提供開始)
• Azure Kubernetes Service
• Google Cloud GKE
• SUSE Rancher Kubernetes
• Kubernetes OSS
• Red Hat OpenShift *別途 NGINX Ingress Operator

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NGINX Ingress Controller インストール
$ git clone https://github.com/nginxinc/kubernetes-ingress/
$ cd kubernetes-ingress/
$ git checkout v1.12.0
(Plus)$ make debian-image-plus PREFIX=myregistry.example.com/nginx-plus-ingress TARGET=container
⼿動インストール
(OSS) $ make debian-image PREFIX=myregistry.example.com/nginx-ingress TARGET=container
Dockerfile
イメージ
ビルド
コンテナ
レジストリ
イメージ
デプロイ
各種設定
初期導⼊イメージ

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NGINX Ingress Controller インストール
$ git clone https://github.com/nginxinc/kubernetes-ingress/
$ cd kubernetes-ingress/deployments/helm-chart
$ git checkout v1.12.0
$ helm repo add nginx-stable https://helm.nginx.com/stable
$ helm repo update
(OSS) $ helm install my-release nginx-stable/nginx-ingress
(Plus)$ helm install my-release nginx-stable/nginx-ingress --set
controller.image.repository=myregistry.example.com/nginx-plus-ingress --set controller.nginxplus=true
Helmインストール
Dockerfile
イメージ
ビルド
コンテナ
レジストリ
Helm
各種設定とデプロイ

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• Ingressの設定⽅法について
−それぞれの設定パラメータと挙動について
Module 1 Objectives
CONFIDENTIAL

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NGINX Ingress Controller – アーキテクチャ
apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Ingress
metadata:
name: hello-ingress
spec:
tls:
- hosts:
- hello.example.com
secretName: hello-secret
rules:
- host: hello.example.com
http:
paths:
- path: /
backend:
serviceName: hello-svc
servicePort: 80
Ingress Controller daemon
Kubernetes API
NGINX
conf
Rewrite
nginx.conf
NGINX Plus API
NGINX or NGINX Plus
External IP
Kubernetes Ingress Resources
Service information
hello-svc
NGINX Ingress Resources
pod
pod
pod
pod
①
②
③
④
Service
Ingress

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Ingress, Annotations
https://docs.nginx.com/nginx-ingress-controller/configuration/ingress-resources/advanced-configuration-with-annotations/
kind: Ingress
• HTTP/HTTPS負荷分散
• SSLターミネーション
• 名前ベースの仮想ホスティング
• AnnotationsによるNGINX追加設定が可能
• Annotations
• NGINX基本設定
• 認証とSSL/TLS
• リクエストURI/ヘッダー関連
• バックエンドサービス(アップストリーム)

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apiVersion: networking.k8s.io/v1beta1
kind: Ingress
metadata:
name: www-nginx-ingress
spec:
ingressClassName: nginx
rules:
- host: www.nginx.com
http:
paths:
- path: /
backend:
serviceName: my-app-prod
servicePort: 80
Ingress 設定例
• Kubernetes Ingressの設定を利⽤してホスト名やサービス名の指定し、リバースプロキシの設定可能
• NGINX Ingress Controllerに設定を適⽤するために ingressClassでnginxを指定
www.nginx.com
Ingress
controller
Service
my-app-prod

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kind: Ingress
metadata:
spec:
rules:
http:
paths:
- path: /
backend:
servicePort: 80
- path: /v2
backend:
serviceName: my-app-canary
servicePort: 80
Ingress 設定例
• Kubernetes Ingressの設定を利⽤してホスト名やサービス名の指定し、リバースプロキシの設定可能
• NGINX Ingress Controllerに設定を適⽤するために ingressClassでnginxを指定
www.nginx.com
Ingress
controller
Service
my-app-prod
www.nginx.com/v2
Service
my-app-canary

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Ingress 設定例 Annotations
• Annotationを指定し、NGINXの動作振る舞いを変更
kind: Ingress
metadata:
annotations:
nginx.org/websocket-services: "ws-svc"
spec:
rules:
http:
paths:
- path: /
backend:
servicePort: 80
- path: /ws
backend:
serviceName: ws-svc
servicePort: 8008
www.nginx.com
Ingress
controller
Service
my-app-prod
www.nginx.com/ws
Service
ws-svc
WebSocket

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kind: Ingress
metadata:
annotations:
kubernetes.io/ingress.class: nginx-ingress
appprotect.f5.com/app-protect-enable: "True"
appprotect.f5.com/app-protect-policy: default/dataguard-alarm
appprotect.f5.com/app-protect-security-log: default/logconf
appprotect.f5.com/app-protect-security-log-enable: "True”
appprotect.f5.com/app-protect-security-log-destination:
syslog:server=13.112.172.174:5144
spec:
rules:
- host: azure-app.takaaki-nginx.xyz
http:
paths:
- backend:
serviceName: v1-svc
servicePort: 80
path: /v1.0
- backend:
serviceName: v2-svc
servicePort: 80
path: /v2.0
Ingress 設定例 Annotations
• Annotationを指定し、NGINXの動作振る舞いを変更
/v1.0
Ingress
controller
Service
v1-svc
Service
v2-svc
WAF
/v2.0

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kind: ConfigMap
apiVersion: v1
metadata:
name: nginx-config
namespace: nginx-ingress
data:
http2: "true"
resolver-addresses: 10.0.0.10
server-tokens: "False"
ConfigMap 設定例
• NGINXコンフィグの微調整
• 恒久的なNGINX設定を適⽤するのにオススメ
NGINX
conf
www.nginx.com
Ingress
controller
Service
my-app-prod
resolver 8.8.8.8;
server {
listen 443 ssl http2;
server_tokens on;
}
Ingress

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27
Demo
CONFIDENTIAL

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28
• Ingress 設定⽅法について
• 各種パラメータの動作について説明
− annotations
− configmap
Module Summary
CONFIDENTIAL

Module 2
VirtualServer
VirtualServerRoute

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Kubernetes Ingress と NGINX Ingress
https://docs.nginx.com/nginx-ingress-controller/configuration/virtualserver-and-virtualserverroute-resources/
kind: Ingress
kind: VirtualServer
kind: VirtualServerRoute
kind: Policy
• annotationsによるNGINX追加設定が可能
kind: TransportServer
kind: GlobalConfiguration
• gRPC/WebSocket負荷分散
• TCP/UDP負荷分散
• ⾼度なコンテンツベースルーティング
(Header, Cookie, Variable)
• トラフィック分割
• アクセス制限/レート制限, WAF設定
• サーキットブレーカー
K8s CRDでNGINX設定を拡張

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31
NGINX CRD: VirtualServer
apiVersion: k8s.nginx.org/v1
kind: VirtualServer
metadata:
name: my-app
namespace: my-app
spec:
host: www.nginx.com
upstreams:
- name: prod
service: my-app-prod
port: 80
routes:
- path: /
action:
pass: prod
VirtulServer YAML
www.nginx.com
Ingress
controller
Service
my-app-prod

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32
NGINX CRD: VirtualServer
kind: VirtualServer
metadata:
name: my-app
namespace: my-app
spec:
host: www.nginx.com
upstreams:
- name: prod
port: 80
- name: canary
service: my-app-canary
port: 80
routes:
- path: /
action:
pass: prod
- path: /v2
action:
pass: canary
VirtulServer YAML
www.nginx.com
Ingress
controller
Service
my-app-prod
www.nginx.com/v2
Service
my-app-canary

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33
NGINX CRD: VirtualServer サーキットブレーカー
kind: VirtualServer
metadata:
name: app
spec:
host: www.nginx.com
tls:
secret: app-secret
upstreams:
- name: app
service: app-svc
port: 80
healthCheck:
enable: true
path: /status
routes:
- path: /
errorPages:
- codes: [502, 503]
redirect:
code: 301
url: https://nginx.org
- codes: [404]
return:
code: 200
body: “アクセスしたページが⾒つかりません”
action:
pass: app
VirtulServer YAML
Ingress
controller
Service
app
Redirect:
https://nginx.org
Sorryページ
www.nginx.com

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34
Host
TLS
Upstreams
Routes
- Path
Action
Split
Match
Route
ErrorPage
pass
redirect
return
proxy
delegation
optional
Host
TLS
Upstreams
Routes
- Path
Action
Split
Match
Route
ErrorPage
pass
redirect
return
proxy
delegation
optional
NGINX Ingress Resources – 豊富な機能
Host
TLS
Policies
Upstreams
Routes
- Path
Policies
Action
Split
Match
Route
ErrorPage
pass
redirect
return
proxy
delegation
VirtualServer
ドメインやURLパスの設定
pass
redirect
return
proxy
pass
redirect
return
proxy
Host
Upstreams
Subroutes
- Path
Policies
Action
Split
Match
ErrorPage
pass
redirect
return
proxy
VirtualServerRoute
URLパスの詳細設定
NGINX server configuration
NGINX http configuration
Server and HTTP snippets
NGINX location configuration
Location snippets
Policies
レート制限や認証
Access Control
Rate Limiting
Auth (JWT, OIDC)
MTLS (Ingress/Egress)
App Protect WAF

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35
NGINX Ingress Resource – 分散設定

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36
NGINX Ingress Resource – 分散設定
インフラアプリケーション
開発者
SRE
認証管理
セキュリティ

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37
NGINX CRD: VirtualServer/VirtualServerRoute
kind: VirtualServer
metadata:
name: my-app
namespace: my-app
spec:
host: www.nginx.com
routes:
- path: /
route: prod
- path: /v2
route: my-app/v2
metadata:
name: v2
namespace: my-app
spec:
host: www.nginx.com
upstreams:
- name: canary-pc
service: my-app-pc
port: 80
- name: canary-mobile
service: my-app-mobile
port: 80
subroutes:
- path: /v2/pc
action:
pass: canary-pc
- path: /v2/mobile
action:
pass: canary-mobile
インフラチームアプリケーション開発者
Ingress
controller
Service
my-app-pc
www.nginx.com/v2
Service
my-app-mobile

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38
アクセス制限 – VirtualServer, Policy
kind: VirtualServer
metadata:
name: my-app
namespace: my-app
spec:
host: www.nginx.com
policies:
- name: production-policy
upstreams:
- name: prod
port: 80
routes:
- path: /
action:
pass: prod
kind: Policy
metadata:
name: staging-policy
spec:
accessControl:
allow:
- 192.168.0.0/16
- 172.16.0.0/16
kind: Policy
metadata:
name: production-policy
spec:
accessControl:
deny:
- 153.52.0.0/16
www.nginx.com
Ingress
controller
Service
my-app-prod
SrcIP: 153.52.1.21/32
セキュリティチーム
開発者チーム

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レート制限 - VirtualServer, Policy
kind: VirtualServer
metadata:
name: webapp
spec:
host: www.nginx.com
policies:
- name: prod-rate-limit-policy
upstreams:
- name: prod
port: 80
routes:
- path: /
action:
pass: prod
kind: Policy
metadata:
name: stg-rate-limit-policy
spec:
rateLimit:
rate: 1000r/s
key: ${binary_remote_addr}
zoneSize: 10M
kind: Policy
metadata:
name: prod-rate-limit-policy
spec:
rateLimit:
rate: 100r/s
key: ${binary_remote_addr}
zoneSize: 10M
www.nginx.com
Ingress
controller
Service
my-app-prod
SrcIP: 153.52.1.21/32
100リクエスト/秒
開発者チーム

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40
WAF – VirtualServer, Policy
kind: VirtualServer
metadata:
name: webapp
spec:
host: webapp.example.com
policies:
- name: waf-policy-prod
upstreams:
- name: webapp
service: webapp-svc
port: 80
routes:
- path: /
action:
pass: webapp
kind: Policy
metadata:
name: waf-policy-prod
spec:
waf:
enable: true
apPolicy:
"default/dataguard-alarm"
securityLog:
enable: true
apLogConf:
"default/logconf"
logDest:
"syslog:server=127.0.0.1:514
"
www.nginx.com
Ingress
controller
Service
my-app-prod
WAF
インフラチーム

| ©2021 F5
41
Namespace間の設定
kind: VirtualServer
metadata:
name: project-q1
namespace: project-q1
spec:
host: www.enterprise.net
tls:
secret: cafe-secret
routes:
- path: /app-a
route: company-a/app-a
- path: /app-b
route: company-b/app-b
本社
metadata:
name: app-a
namespace: company-a
spec:
upstreams:
- name: app-a
service: app-a-svc
port: 80
subroutes:
- path: /app-a
action:
pass: app-a
metadata:
name: app-b
namespace: company-b
spec:
upstreams:
- name: app-b
service: app-b-svc
port: 80
subroutes:
- path: /app-b
action:
pass: app-b
開発会社A
開発会社B
www.enterprise.net/app-a 開発会社A
www.enterprise.net/app-b 開発会社B

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43
• VirtualServer/VirtualServerRouteについて
• Policyを活⽤してアクセス制限やレート制限
• Namespace間の設定可能
Module Summary
CONFIDENTIAL

Module 3
NGINX Config
Snippets, ログ確認⽅法

| ©2021 F5
45
NGINX Ingress Controller - Annotations
Annotation 概要
nginx.org/http-snippets Sets a custom snippet in http context.
nginx.org/server-snippets Sets a custom snippet in server context.
nginx.org/location-snippets Sets a custom snippet in location context.
Snippetsカスタムテンプレート
kind: Ingress
metadata:
annotations:
nginx.org/http-snippets: |
map $http_user_agent $flag {
default unknown;
"~Android" mobile;
"~iPhone" mobile;
"~Macintosh" pc;
"~Windows" pc;
}
nginx.org/location-snippets: |
if ($flag) {
return 403;
}

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46
NGINX Ingress Controller – ログ確認
https://docs.nginx.com/nginx-ingress-controller/logging-and-monitoring/logging/
$ kubectl logs <nginx-ingress-pod> -n nginx-ingress
アクセスログとエラーログを確認可能
135.125.217.54 - - [25/Jul/2021:17:08:26 +0000] "POST / HTTP/1.1" 404 556 "-" "Mozilla/5.0 (X11; Linux
x86_64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/81.0.4044.129 Safari/537.36" "-"
135.125.217.54 - - [25/Jul/2021:17:08:27 +0000] "GET /.env HTTP/1.1" 404 556 "-" "Mozilla/5.0 (X11; Linux
x86_64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/81.0.4044.129 Safari/537.36" "-”
*ConfigMapでログフォーマットの変更可能
NGINX Plus ダッシュボード対応 (Ingress/VirtualServer)

| ©2021 F5
47
NGINX Ingress Controller – ログ確認
https://docs.nginx.com/nginx-ingress-controller/logging-and-monitoring/logging/
NGINX Ingress Controllerデプロイ時のオプション指定でPrometheusへ出⼒可能

| ©2021 F5
49
• NGINX Snippetsによるカスタマイズ
• NGINX Ingress Controller ログ確認⽅法
• NGINX Plus ダッシュボード
• Prometheus対応
Module Summary
CONFIDENTIAL

| ©2021 F5
53
NGINX コンテンツ/ドキュメント
https://nginx.co.jp/
各種インストール・サンプル
設計などのガイド
プロダクトデータシート
過去のWebinar
顧客事例
NGINX⽇本語サイト
https://nginx.org/en/docs/
https://nginx.org/en/docs/dirindex.html
NGINX OSS / Directive / Variable etc.
CONFIDENTIAL

| ©2021 F5
54
お問い合わせフォーム
• 製品に関するお問い合わせ
• 購⼊に関するお問い合わせ
• 構成・設計に関するご相談
など
https://www.nginx.co.jp/contact-sales/
お気軽にお問い合わせください
CONFIDENTIAL

| ©2021 F5
57
Annotation 概要
kubernetes.io/ingress.class Kubernetes Ingress設定を適⽤する, Ingress Controller指定
nginx.org/proxy-connect-timeout proxy_connect_timeoutおよびディレクティブの値grpc_connect_timeout設定します
nginx.org/proxy-read-timeout proxy_read_timeoutディレクティブとgrpc_read_timeout ディレクティブの値を設定します
nginx.org/proxy-send-timeout proxy_send_timeoutディレクティブとgrpc_send_timeout ディレクティブの値を設定します
nginx.org/client-max-body-size client_max_body_size ディレクティブの値を設定します
nginx.org/proxy-buffering プロキシサーバーからの応答のバッファリングを有効または無効にします
nginx.org/proxy-buffers proxy_buffers ディレクティブの値を設定します
nginx.org/proxy-buffer-size proxy_buffer_sizeディレクティブとgrpc_buffer_size ディレクティブの値を設定します
nginx.org/proxy-max-temp-file-size proxy_max_temp_file_size ディレクティブの値を設定します
nginx.org/server-tokens server_tokens ディレクティブを有効または無効にします
NGINX基本設定
Annotation 概要
nginx.org/proxy-hide-headers 1 つ以上のproxy_hide_header ディレクティブの値を設定します
nginx.org/proxy-pass-headers 1 つ以上のディレクティブの値を設定proxy_pass_header
nginx.org/rewrites URIリライト設定
リクエストURI/ヘッダー関連

| ©2021 F5
58
Annotation 概要
nginx.org/redirect-to-https 301 リダイレクトルールを設定
ingress.kubernetes.io/ssl-redirect 全てのHTTP トラフィックに対して無条件のSSLリダイレクト設定
nginx.org/hsts
nginx.org/hsts-max-age HSTS ヘッダーの最大経過時間ディレクティブの値を設定します。
nginx.org/hsts-include-subdomains HSTS ヘッダーに includeSubDomains ディレクティブを追加します
nginx.org/hsts-behind-proxy http_x_forwarded_proto要求ヘッダーの値に基づいて HSTS を有効にします
nginx.com/jwt-key JSON Web トークン (JWT) を検証するためのキーを持つSecretリソースを指定します
nginx.com/jwt-realm レルムを指定します
nginx.com/jwt-token JSON Web トークンを含む変数を指定します
nginx.com/jwt-login-url JWTが無効の場合にクライアントにリダイレクトされるURL を指定します
認証とSSL/TLS
Annotation 概要
nginx.org/listen-ports NGINX がリッスンする HTTP ポートを設定します
nginx.org/listen-ports-ssl NGINX がリッスンする HTTPS ポートを設定します
リスナー設定

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59
Annotation 概要
nginx.org/lb-method Sets the load balancing method
nginx.org/ssl-services Enables HTTPS or gRPC over SSL when connecting to the endpoints of services.
nginx.org/grpc-services Enables gRPC for services. Note: requires HTTP/2
nginx.org/websocket-services Enables WebSocket for services.
nginx.org/max-fails Sets the value of the max_fails
nginx.org/max-conns Sets the value of the max_conns
nginx.org/upstream-zone-size Sets the size of the shared memory zone
nginx.org/fail-timeout Sets the value of the fail_timeout
nginx.com/sticky-cookie-services Configures session persistence.
nginx.org/keepalive Sets the value of the keepalive
nginx.com/health-checks Enables active health checks.
nginx.com/health-checks-mandatory Configures active health checks as mandatory.
nginx.com/health-checks-mandatory-queue When active health checks are mandatory
nginx.com/slow-start Sets the upstream server slow-start period
バックエンドサービス(アップストリーム)

NGINX Back to Basics: Ingress Controller (Japanese Webinar)

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