nginxでオートスケールする方法

はじめに
方法
結論
参考

はじめに

AWSやGCPやAzureなどには、オートスケーリング機能というものがあり、サーバーを増やすと自動的にロードバランサーのメンバーに追加してくれる機能が提供されています。
しかしながら、nginx にはオートスケーリングの機能がありません。

この方法を考えてみます。

方法

パターン① NGINX PLUS

これが本命です。

nginx の有料版「NGINX Plus」には WebAPI が提供されており、この API を使用してメンバーの追加・削除を行うことができます。
ドキュメントを読む限り使用方法も簡単で、HTTP のリクエストを送信するだけで使用できます。

curl -X POST -d '{ \
   "server": "10.0.0.1:8089", \
   "weight": 4, \
   "max_conns": 0, \
   "max_fails": 0, \
   "fail_timeout": "10s", \
   "slow_start": "10s", \
   "backup": true, \
   "down": true \
 }' -s 'http://127.0.0.1/api/9/http/upstreams/appservers/servers'

詳細は以下参照。

Dynamic Configuration of Upstreams with the NGINX Plus API | NGINX Documentation

Dynamically reconfigure the servers in an F5 NGINX Plus upstream group using the NGINX Plus API, without reloading confi...

しかし、問題は価格です。

NGINX Plus は現在公開されていませんが、古い情報によると約 1350ドル/年のため、年間20万円ほどの料金となります。高い！
現在は、F5 Networks に買収されたため、価格は AWS のマーケットプレイスによると約 3500ドル/年のため、年間50万円ほどが現在の価格のようです。さらに高い！
安く購入する方法もあるのかもしれませんが、どちらにしてもまぁまぁ高いです。

AWS Marketplace: NGINX, Inc.

オートスケーリングを使用するような大規模サービスであれば価格としては妥当かもしれませんが、私のような個人で使っている人には厳しいものがあります。

パターン② DNSを使用する方法

次点の候補です。

NGINX には、DNS で IP アドレスを取得する機能があり、これを使用して分散先を自動的に適用することができるようです。
つまり、サーバーが増えたらDNSに追加し、サーバーが減ったらDNSから削除することで、オートスケーリングを実現できる、というものです。

location / {
        resolver 172.43.1.2 valid=10s;
        set $backend https://demo-app.com$uri$is_args$args;
        proxy_pass $backend;
        include proxy_params;
    }

Wallarm Documentation - Dynamic DNS Resolution in NGINX

If the domain name is passed in the proxy_pass directive of the NGINX configuration file, then NGINX resolves the IP add...

デメリットは、DNS サーバーの維持管理が必要な点と、DNS への反映部分は別途実装する必要があります。
特に前者は重要で、DNS サーバーがダウンすると通信の分配が行えなくなる可能性があります。

AWS の Route53 など、高可用性＋API機能を持った DNS サービスと組み合わせるといいと思います。

パターン③ 自作

APIを自作するという方法もあると思います。
しかし、Githubを調べてみた限り、同様のことをやっている方は居なかったので、あまりメジャーではないようです。

パターン④ アプライアンスLBの仮想版

NGINX ではなくなりますが、ロードバランサーが必要な場合は、F5 Networks や A10 Networks のロードバランサーの仮想マシン向けエディションを使用する方法もあります。
どちらも API 機能が標準で実装されていたはずです。

お値段も NGINX Plus とそれほど差はありません。F5に至ってはNGINX Plus より安いくらいです。通信量の制限はありますが。

F5 Networks BIG-IP Virtual Edition 200Mbps　$2964/年
A10 Networks vThunder 100Mbps　$5466/年