ロードバランサーの設定
ロードバランサー（LB）は複数のネットワークコンポーネント間で負荷を分散し、リソースの最適化を行うことで、過負荷によるシステム障害を回避します。LBはEMQXにおいて必須のコンポーネントではありませんが、以下のような明確なシステム上の利点をもたらします。
- EMQXの負荷を分散し、単一ノードの過負荷を防止する
- クライアント設定を簡素化し、クライアントはLBにのみ接続すればよく、クラスター内のスケーリングを意識する必要がない
- TLS/SSL終端によりEMQXクラスターの負荷を軽減する
- クラスターの前段にLBを配置することで不要なトラフィックを遮断し、悪意ある攻撃からEMQXクラスターを保護しセキュリティを向上させる
本節では、EMQXにおけるLBの設定方法を紹介します。
デプロイメントアーキテクチャ
ここでは、3種類のロードバランサーのデプロイメントアーキテクチャを紹介します。
TCPロードバランサー
LBを設定したEMQXクラスターでは、LBが受信したTCPトラフィックを処理し、MQTT接続要求やメッセージを異なるEMQXノードに振り分けます。典型的なデプロイメントアーキテクチャは以下の通りです。
TLS終端とロードバランサー
SSL/TLSが有効な場合は、LBでSSL/TLS接続を終端することを推奨します。つまり、クライアントとLB間はSSL/TLSで保護し、LBとEMQXノード間はTCP接続を用いることで、EMQXクラスターのパフォーマンスを最大化します。アーキテクチャは以下の通りです。
ハイブリッドデプロイメント
クラウドサービスプロバイダーのLBを接続および負荷分散層として利用したいが、TLS終端をサポートしていない、またはプロキシプロトコルなどのTLS機能が不足している場合は、ハイブリッドデプロイメントを選択できます。EMQXの前段にHAProxyやNGINXを配置し、SSL/TLS接続を終端します。
EMQXで直接TLS接続を処理するよりも高いパフォーマンスを得られる場合があります。デプロイメントアーキテクチャは以下の通りです。
負荷分散デプロイメントクラスターのほかに、DNSラウンドロビンでEMQXクラスターに直接接続する方法もあります。これはすべてのノードをDNSラウンドロビンリストに追加し、デバイスがドメイン名またはIPアドレスリスト経由でクラスターにアクセスする方法です。ただし、本番環境でのDNSラウンドロビンの利用は一般的に推奨されません。
実際のIPおよびTLS証明書情報の取得
LBを導入した後、EMQXは通常クライアントの実際の送信元IPやTLS証明書情報を取得する必要があります。そのためには、LBでProxy Protocolの設定を有効にするか、実IPを取得するための関連設定を有効にしてください。
LBでProxy Protocolを有効にした場合、EMQXの該当リスナーでもproxy_protocol設定を有効にする必要があります。例えば、TCP 1883リスナーの場合、設定ファイルに以下を追加します。
listeners.tcp.default {
bind = "0.0.0.0:1883"
max_connections = 1024000
proxy_protocol = true
}LBでProxy Protocolを有効にする方法については、各LBのドキュメントを参照してください。Proxy ProtocolをサポートしないLB製品でも、バックエンドサービスが実際のクライアントIPを取得できる場合があります。LBやクラウドサービスプロバイダーの仕様に応じて適切に設定してください。
クライアントTLS証明書情報
クライアント証明書情報（Common Name（CN）やSubjectなど）を転送できるのはProxy Protocol v2のみです。ロードバランサーがクライアント証明書情報をTCPリスナーに送信する場合は、Proxy Protocol v2を使用していることを確認してください。
LB製品の選択
現在、多くのLB製品が存在し、オープンソース版や商用版、またパブリッククラウドプロバイダーのロードバランシングサービスも利用可能です。
パブリッククラウド向けLB製品：
| クラウドプロバイダー | SSL終端対応 | Proxy Protocol対応 | LB製品 |
|---|---|---|---|
| AWS | 対応 | 対応 | https://aws.amazon.com/elasticloadbalancing/?nc1=h_ls |
| Azure | 不明 | 不明 | https://azure.microsoft.com/en-us/products/load-balancer/ |
| Google Cloud | 対応 | 対応 | https://cloud.google.com/load-balancing |
プライベートクラウド向けLB製品：
| オープンソースLB | SSL終端対応 | Proxy Protocol対応 | ドキュメント/URL |
|---|---|---|---|
| HAProxy | 対応 | 対応 | https://www.haproxy.com/solutions/load-balancing.html |
| NGINX | 対応 | 対応 | https://www.nginx.com/solutions/load-balancing/ |
以下の2ページでは、プライベートにデプロイしたLBサーバーを例に、EMQXクラスターの設定およびロードバランシング方法を紹介します。