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서버구축 (WEB,DB)

NGINX Plus 활용한 고성능 API Gateway 및 웹 보안 환경 구축

by 날으는물고기 2024. 11. 29.

NGINX Plus 활용한 고성능 API Gateway 및 웹 보안 환경 구축

현대의 애플리케이션 아키텍처에서 API Gateway는 중요한 역할을 담당합니다. API 요청을 효율적으로 관리하고 보안을 강화하며 성능을 최적화하기 위해서는 강력한 솔루션이 필요합니다. NGINX Plus를 API Gateway로 활용하는 방법과 함께 ModSecurityWallarm을 통합하여 웹 보안 기반 환경을 구현하는 방법입니다.

NGINX Plus를 API Gateway로 사용하는 이유

1. 로드 밸런싱 및 트래픽 관리

  • 고급 로드 밸런싱: NGINX Plus는 L7(Application Layer) 및 L4(Transport Layer) 로드 밸런싱을 지원하여 트래픽을 여러 백엔드 서버로 효율적으로 분산시킵니다.
  • 트래픽 세분화: 특정 API 요청을 특정 서비스로 라우팅하여 마이크로서비스 아키텍처에서 유연한 트래픽 관리를 가능하게 합니다.

예시

upstream api_backend {
    server api_service1.example.com;
    server api_service2.example.com;
}

server {
    listen 80;
    server_name api.example.com;

    location /user/ {
        proxy_pass http://api_service1;
    }

    location /product/ {
        proxy_pass http://api_service2;
    }
}

위 예시에서는 /user/ 요청은 api_service1으로, /product/ 요청은 api_service2로 라우팅됩니다.

2. API 보안

  • SSL/TLS 종료: NGINX Plus는 SSL/TLS 암호화를 지원하여 안전한 통신을 보장합니다.
  • Rate Limiting: 요청률을 제한하여 API 남용 및 DoS 공격을 방지합니다.
  • IP 주소 기반 접근 제어: 특정 IP 주소를 허용하거나 차단하여 보안을 강화합니다.

예시

http {
    limit_req_zone $binary_remote_addr zone=api_limit:10m rate=10r/s;

    server {
        listen 443 ssl;
        server_name api.example.com;

        ssl_certificate     /etc/nginx/ssl/api.crt;
        ssl_certificate_key /etc/nginx/ssl/api.key;

        location /api/ {
            limit_req zone=api_limit burst=20 nodelay;
            proxy_pass http://backend;
            allow 192.168.1.0/24;
            deny all;
        }
    }
}

3. API 관리 및 모니터링

  • 실시간 모니터링: API 사용량, 응답 시간, 트래픽 양 등 다양한 메트릭을 수집하여 성능을 모니터링합니다.
  • 모니터링 대시보드 통합: 수집된 데이터를 Grafana, Kibana와 같은 대시보드에 통합하여 시각화합니다.

예시

NGINX Plus의 상태 모니터링 모듈을 활성화하여 실시간 상태를 확인합니다.

server {
    listen 8080;
    server_name status.example.com;

    location /status {
        api;
        allow 127.0.0.1;
        deny all;
    }
}

4. 컨텐츠 캐싱

  • 성능 향상: 자주 요청되는 API 응답을 캐싱하여 백엔드 서버의 부하를 줄이고 응답 시간을 단축합니다.

예시

location /api/cacheable/ {
    proxy_cache my_cache;
    proxy_cache_valid 200 1m;
    proxy_pass http://backend;
}

5. 동적 구성 변경

  • 운영 중 설정 조정: NGINX Plus의 API를 통해 서비스 중단 없이 설정을 변경할 수 있습니다.

예시

curl -X POST -d '{"key":"value"}' http://localhost:8080/api/3/http/keyvals/my_cache

NGINX Plus API Gateway 구성

기본 설정

  1. 백엔드 서버 정의
    upstream backend {
        server backend1.example.com;
        server backend2.example.com;
    }
  1. 서버 블록 설정
    server {
        listen 80;
        server_name api.example.com;
    
        location /api/ {
            proxy_pass http://backend;
            proxy_set_header Host $host;
            proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
            proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
            proxy_set_header X-Forwarded-Proto $scheme;
        }
    }

SSL/TLS 구성

server {
    listen 443 ssl;
    server_name api.example.com;

    ssl_certificate /etc/nginx/ssl/api.example.com.crt;
    ssl_certificate_key /etc/nginx/ssl/api.example.com.key;

    location /api/ {
        proxy_pass http://backend;
        # 기타 설정 생략
    }
}

Rate Limiting

http {
    limit_req_zone $binary_remote_addr zone=mylimit:10m rate=1r/s;

    server {
        listen 80;
        server_name api.example.com;

        location /api/ {
            limit_req zone=mylimit burst=5 nodelay;
            proxy_pass http://backend;
            # 기타 설정 생략
        }
    }
}

동적 IP ACL 관리

NGINX Plus의 동적 모듈을 활용하여 실시간으로 IP ACL을 관리합니다.

# IP 주소 192.168.1.100을 허용 목록에 추가
curl -X POST -d '{"192.168.1.100":1}' http://localhost:8080/api/3/http/keyvals/allowlist

추가 기능

1. Key-Value Store

  • 동적 설정 관리: IP ACL, API 키 등을 실시간으로 관리합니다.

예시

http {
    keyval_zone zone=allowlist:1m state=/var/lib/nginx/allowlist.json;

    map $remote_addr $allow {
        default 0;
        include /etc/nginx/allowlist.conf;
    }

    server {
        if ($allow = 0) {
            return 403;
        }
    }
}

2. JWT 인증

  • 안전한 인증 및 권한 부여: JWT를 사용하여 토큰 기반 인증을 구현합니다.

예시

location /api/ {
    auth_jwt "Closed Site";
    auth_jwt_key_file /etc/nginx/jwt_public.key;
    proxy_pass http://backend;
}

3. API 관리 도구 통합

  • 확장성 강화: Kong, Apigee 등과 같은 API 관리 플랫폼과 통합하여 더욱 강력한 API Gateway를 구축합니다.

NGINX Plus, ModSecurity, Wallarm을 활용한 웹 보안 기반 환경 구현

1. NGINX Plus 설정

  • 설치: NGINX 공식 문서에 따라 NGINX Plus를 설치합니다.
  • 기본 구성: nginx.conf 파일에서 서버 설정을 구성합니다.
  • SSL/TLS 설정: HTTPS 통신을 위해 인증서를 설정합니다.
  • 동적 ACL 구성: Key-Value Store를 활용하여 IP 기반 ACL을 관리합니다.

2. ModSecurity 통합

  • 설치: NGINX Plus와 호환되는 ModSecurity 모듈을 설치합니다.
  • OWASP CRS 적용: 일반적인 웹 공격에 대비하기 위해 OWASP Core Rule Set을 적용합니다.
  • 사용자 정의 룰셋: 특정 요구사항에 맞게 추가 룰을 작성합니다.

예시

load_module modules/ngx_http_modsecurity_module.so;

server {
    modsecurity on;
    modsecurity_rules_file /etc/nginx/modsecurity.conf;
}

3. Wallarm 통합

  • 설치: Wallarm NGINX 모듈을 설치합니다.
  • 구성: Wallarm 설정 파일에서 API 보호 및 위협 탐지 기능을 활성화합니다.
  • 모니터링: Wallarm 포털을 통해 실시간으로 보안 이벤트를 모니터링합니다.

예시

wallarm_mode monitoring;

server {
    listen 80;
    server_name api.example.com;

    location / {
        proxy_pass http://backend;
    }
}

4. 테스트 및 모니터링

  • 공격 시나리오 시뮬레이션: SQL 인젝션, XSS 등 다양한 공격을 시뮬레이션하여 보안 설정을 검증합니다.
  • 로그 분석: 각 구성 요소에서 생성된 로그를 수집하고 분석하여 잠재적인 위협을 식별합니다.
  • 대시보드 설정: Kibana나 Grafana를 활용하여 보안 상태를 시각화합니다.

5. 유지 보수 및 업데이트

  • 룰셋 업데이트: 최신 보안 위협에 대비하기 위해 ModSecurity와 Wallarm의 룰셋을 정기적으로 업데이트합니다.
  • 정기적인 보안 감사: 취약점 스캐닝 및 모의 해킹을 통해 보안 상태를 지속적으로 점검합니다.

NGINX Plus를 API Gateway로 활용하면 고성능과 유연성을 갖춘 API 관리 솔루션을 구현할 수 있습니다. 여기에 ModSecurity와 Wallarm을 통합하면 웹 애플리케이션에 대한 보안을 한층 강화할 수 있습니다. 각 기술의 강점을 결합하여 트래픽 관리, 보안 강화, 성능 최적화를 동시에 이룰 수 있으며, 이는 현대의 복잡한 애플리케이션 환경에서 필수적입니다.

 

참고 자료

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