쿠버네티스 Ingress Controller 대표 주자 3대장: NGINX, Traefik, HAProxy 전격 비교

https://doc.traefik.io/traefik/

 

 

쿠버네티스 환경에서 외부 트래픽을 클러스터 내부 서비스로 라우팅하는 핵심 컴포넌트, 바로 Ingress Controller입니다. 다양한 Ingress Controller가 존재하지만, 그중에서도 압도적인 점유율과 인기를 자랑하는 세 가지 프록시가 있습니다. 바로 NGINX, Traefik, HAProxy입니다.

이번 블로그 포스팅에서는 쿠버네티스 생태계의 표준처럼 자리 잡은 이 세 가지 Ingress Controller를 각각 상세히 알아보고, 특징과 장단점을 비교하여 어떤 상황에 어떤 컨트롤러를 선택하는 것이 좋을지 가이드를 제시합니다.

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1. NGINX Ingress Controller: 검증된 안정성과 강력한 성능 🏆

NGINX는 웹 서버, 리버스 프록시, 로드 밸런서로 오랜 기간 사용되며 그 성능과 안정성을 검증받았습니다. 이러한 NGINX를 기반으로 하는 NGINX Ingress Controller는 쿠버네티스 환경에서도 가장 널리 사용되는 선택지 중 하나입니다.

주요 특징:

• 높은 성능과 안정성: 이벤트 기반 비동기 아키텍처를 통해 적은 리소스로 많은 동시 연결을 효율적으로 처리합니다. 대규모 트래픽을 처리하는 프로덕션 환경에서 수많은 사례를 통해 검증되었습니다.
• 풍부한 기능과 유연성: URL 경로 기반 라우팅, 호스트 기반 라우팅, SSL/TLS 종료, 재작성(Rewrite) 등 다양한 라우팅 규칙과 기능을 지원합니다. 어노테이션(Annotation)을 통해 매우 세밀하고 복잡한 설정이 가능하여 유연성이 뛰어납니다.
• 활발한 커뮤니티와 방대한 자료: 가장 대중적인 만큼 거대한 커뮤니티를 보유하고 있어 문제 해결이 용이하고, 관련 문서나 예제를 찾기 쉽습니다. 쿠버네티스 커뮤니티에서 직접 관리하는 ingress-nginx와 NGINX, Inc.에서 공식 지원하는 버전이 있습니다.
• 정적 설정 기반: 설정 변경 시 NGINX 설정을 다시 로드(reload)해야 하는 구조입니다. 동적 설정 변경이 잦은 환경에서는 다소 번거로울 수 있지만, 예측 가능하고 안정적인 운영이 가능하다는 장점이 있습니다.

아키텍처:

NGINX Ingress Controller는 컨트롤러 파드 내에서 실행됩니다. 이 컨트롤러는 쿠버네티스 API 서버를 감시(watch)하며 Ingress, Service, Endpoint, Secret 등의 리소스 변경을 감지합니다. 변경이 감지되면, 컨트롤러는 NGINX 설정 파일(nginx.conf)을 새로 생성하고 NGINX 프로세스를 리로드하여 변경 사항을 적용합니다. 실제 트래픽 처리는 NGINX 워커 프로세스가 담당합니다.

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2. Traefik: 클라우드 네이티브 환경을 위한 현대적인 선택 🚀

Traefik (트래픽)은 처음부터 마이크로서비스와 컨테이너 환경을 위해 설계된 현대적인 리버스 프록시 및 로드 밸런서입니다. 특히 자동 서비스 탐지(Automatic Service Discovery) 기능이 핵심적인 장점입니다.

주요 특징:

• 자동 서비스 탐지: 쿠버네티스, Docker 등 다양한 오케스트레이션 플랫폼과 통합되어 새로운 서비스가 생성되거나 제거될 때 라우팅 구성을 자동으로 업데이트합니다. 이로 인해 수동 설정 변경의 필요성이 크게 줄어들고, 설정 파일의 복잡성도 낮아집니다.
• 간편한 설정과 사용성: 복잡한 어노테이션 대신 CRD(Custom Resource Definitions)인 IngressRoute를 사용하여 직관적이고 선언적인 방식으로 라우팅 규칙을 정의할 수 있습니다. 또한, 깔끔하고 유용한 웹 대시보드를 기본으로 제공하여 현재 라우팅 상태를 시각적으로 쉽게 파악할 수 있습니다.
• Let's Encrypt 자동화: Let's Encrypt와의 통합을 통해 SSL/TLS 인증서의 발급 및 갱신을 자동으로 처리하여 HTTPS 적용을 매우 간편하게 만듭니다.
• 미들웨어 지원: 요청을 가로채서 인증, 속도 제한, 헤더 조작 등 다양한 추가 기능을 수행하는 미들웨어 개념을 지원하여 파이프라인을 유연하게 구성할 수 있습니다.

아키텍처:

Traefik은 Entrypoints, Routers, Services, Middlewares라는 구성 요소를 통해 요청을 처리합니다. 외부 요청은 특정 포트의 Entrypoint를 통해 들어오며, Router는 호스트, 경로, 헤더 등의 규칙을 기반으로 요청을 분석하여 적절한 Service로 전달합니다. 이 과정에서 Middleware가 요청이나 응답을 변경하는 역할을 할 수 있습니다. 쿠버네티스 API를 통해 서비스 정보를 동적으로 감지하고 라우팅 테이블을 실시간으로 업데이트하므로 별도의 리로드가 필요 없습니다.

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3. HAProxy Ingress: 고성능과 효율성에 집중한 로드 밸런싱의 강자 ⚡

HAProxy는 고성능, 저지연 로드 밸런싱에 특화된 소프트웨어입니다. 특히 TCP/HTTP 로드 밸런싱에서 뛰어난 성능을 보여주며, 리소스 사용량이 적어 효율적인 운영이 가능합니다.

주요 특징:

• 최고 수준의 성능: 이벤트 기반 I/O 모델과 최적화된 프록시 엔진을 통해 매우 적은 CPU와 메모리 자원으로 대량의 트래픽을 처리할 수 있습니다. 특히 로드 밸런싱 자체의 성능이 매우 중요한 고부하 환경에서 강점을 보입니다.
• 고급 로드 밸런싱 알고리즘: Round Robin, Least Connections, Source IP Hashing 등 다양한 로드 밸런싱 알고리즘을 지원하며, 정교한 상태 확인(Health Check) 기능으로 안정적인 서비스 운영을 보장합니다.
• TCP/UDP 로드 밸런싱: HTTP/HTTPS(L7) 뿐만 아니라 TCP/UDP(L4) 프로토콜에 대한 로드 밸런싱도 강력하게 지원하여 데이터베이스나 메시지 큐 등 다양한 애플리케이션에 적용할 수 있습니다.
• 동적 재설정: NGINX와 마찬가지로 설정 변경 시 프로세스를 재시작해야 하지만, 다운타임 없는 부드러운 재시작(hitless reloads) 기능을 제공하여 서비스 중단을 최소화합니다.

아키텍처:

HAProxy Ingress Controller는 NGINX 컨트롤러와 유사한 방식으로 작동합니다. 쿠버네티스 클러스터의 변경 사항을 감시하여 HAProxy 설정 파일을 생성하고, HAProxy 프로세스를 다시 로드하여 변경 사항을 적용합니다. 컨트롤러의 핵심은 HAProxy의 강력하고 효율적인 로드 밸런싱 엔진을 쿠버네티스 Ingress 리소스와 긴밀하게 통합하는 데 있습니다.

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한눈에 보는 3대장 비교

특징	NGINX Ingress Controller	Traefik	HAProxy Ingress
핵심 철학	검증된 안정성, 풍부한 기능, 높은 유연성	클라우드 네이티브, 자동화, 사용 편의성	고성능, 고효율, 강력한 로드 밸런싱
성능	매우 우수, 대규모 트래픽 처리 능력 검증	우수, 대부분의 환경에 충분	최고 수준, 특히 로드 밸런싱 성능 탁월
설정 복잡도	다소 높음 (어노테이션 기반의 세밀한 설정)	낮음 (CRD 기반의 직관적인 설정)	중간 (자체 설정 언어, NGINX보다 단순)
동적 설정	변경 시 리로드 필요	실시간 자동 업데이트 (리로드가 필요 없음)	변경 시 리로드 필요 (Hitless Reload 지원)
주요 장점	방대한 자료와 커뮤니티, 높은 기능 완성도	자동 서비스 탐지, 간편한 HTTPS 설정	적은 리소스 사용량, 뛰어난 로드 밸런싱 성능
추천 환경	복잡하고 세밀한 라우팅 제어가 필요한 안정적인 프로덕션 환경	동적인 서비스 변경이 잦은 마이크로서비스 환경, 개발 및 테스트 환경	최고의 성능과 효율성이 최우선인 고부하 환경
웹 대시보드	별도 솔루션 필요 (Prometheus/Grafana 등)	기본 제공 (매우 유용)	기본 제공 (통계 정보 위주)

 

결론: 당신의 선택은?

세 가지 Ingress Controller 모두 훌륭한 도구이며, '최고'의 선택은 없습니다. 오직 '가장 적합한' 선택만 있을 뿐입니다.

• 전통적이고 안정적인 운영을 선호하며, 복잡한 라우팅 규칙이 필요하다면 NGINX가 좋은 선택입니다.
• 마이크로서비스 아키텍처를 채택하고 빠른 개발 및 배포 사이클을 중요하게 생각한다면 Traefik의 자동화 기능이 매력적일 것입니다.
• 최고 수준의 성능과 최소한의 리소스 사용이 중요한 고부하 서비스를 운영한다면 HAProxy가 최고의 성능을 보장해 줄 것입니다.

이 글이 여러분의 쿠버네티스 여정에 든든한 가이드가 되기를 바랍니다. 각 컨트롤러의 공식 문서를 통해 더 깊이 탐색하고, 실제 테스트를 통해 여러분의 환경에 가장 적합한 Ingress Controller를 찾아보세요!