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通过公网NAT网关实现云上统一公网出入口IP

更新时间: 2023-07-20 11:33:39

本文介绍如何联动公网NAT网关和传统型负载均衡CLB（Classic Load Balancer）实现互联网业务的高可用性，且通过公网NAT网关绑定弹性公网IP（Elastic IP Address，简称EIP）实现统一云上出入口IP，帮助您高效地管理互联网业务。

场景示例

本文以下图场景为例。配置场景
某公司在华东2（上海）地域创建了两台ECS实例，并在两台ECS实例部署了业务系统。由于业务的特殊性，要求业务满足以下条件：
  • 业务具有高可用性，避免单ECS实例故障导致的业务中断。
  • 两台ECS实例均可以主动访问互联网。
  • 互联网访问ECS实例使用的公网IP与ECS实例主动访问互联网使用的公网IP一致。
您可以联动公网NAT网关、CLB和EIP实现上述需求：
  • 公网NAT网关的DNAT功能与CLB组合使用可以增强业务的高可用性，当其中一台ECS实例出现故障时，CLB会自动屏蔽故障的ECS实例，并将请求分发给正常运行的ECS实例，保证业务系统仍能正常工作。
  • 公网NAT网关的SNAT功能可以实现ECS实例主动访问互联网。
  • 公网NAT网关的DNAT功能和SNAT功能同时使用一个EIP，可以实现CLB的后端服务器ECS实例访问互联网的出入口IP一致，有利于您更高效地管理互联网业务。

前提条件

  • 您已经在华东2（上海）地域创建了VPC和交换机。具体操作，请参见搭建IPv4专有网络。
  • 您已经在交换机中创建了两台ECS实例，名称分别为ECS01和ECS02，且在ECS实例中均部署了业务系统。具体操作，请参见自定义购买实例。
  • 您已经确认ECS实例的安全组规则允许ECS实例访问互联网和被互联网访问。具体操作，请参见添加安全组规则。

配置步骤

配置步骤

步骤一：创建CLB实例

CLB是将访问流量根据转发策略分发到多台后端服务器ECS实例的流量分发控制服务。CLB扩展了应用的服务能力，增强了应用的可用性。

  1. 登录传统型负载均衡CLB控制台。
  2. 在实例管理页面，单击创建传统型负载均衡。
  3. 在实例购买页面，配置以下信息，然后单击立即购买并完成支付。
    • 付费模式：选择一种付费模式。本文选择按量付费。
    • 地域和可用区：由于CLB默认不支持跨地域部署，因此创建CLB实例时应选择与ECS实例相同的地域。本文选择华东2（上海）及华东2可用区D。
    • 可用区类型：默认选择为多可用区。
    • 备可用区：本文选择华东2可用区B。
    • 实例名称：输入实例名称，或者使用系统自动创建的实例名称。
    • 实例规格：本文选择简约型I(slb.s1.small)。该规格最大可以支持的连接数为5000，新建连接数（CPS）为3000，每秒查询数 （QPS）为1000。
    • 实例类型：本文选择私网。
    • 网络类型：选择CLB实例的网络类型。本文选择专有网络。
    • 专有网络：本文选择已创建的VPC和交换机。
    • IP版本：默认选择为IPv4。
    • 功能特性：默认选择为标准功能。
    • 计费方式：显示CLB实例的计费方式，默认为按使用流量计费。
    • 数量：本文购买1个CLB实例。
    • 资源组：选择负载均衡实例所属的资源组。
CLB实例创建完成后，系统会为CLB实例分配一个私网IP地址，用于私网接入。创建SLB

步骤二：配置CLB实例

创建CLB实例后，您需要对CLB实例进行配置。配置完成后，CLB实例才能进行流量转发。在配置时，您至少需要添加一个监听和一组后端服务器。

  1. 登录传统型负载均衡CLB控制台。
  2. 在实例管理页面，找到步骤一创建的CLB实例，然后在操作列单击监听配置向导。
  3. 在协议&监听配置向导页面，配置以下信息，然后单击下一步。
    • 选择负载均衡协议：本文选择TCP。
    • 监听端口：用来接收请求并向后端服务器进行转发的CLB实例端口。

      本文输入80。

    • 监听名称：本文不填写，系统默认以协议_端口定义名称。

    其余参数使用默认配置。

  4. 在后端服务器配置向导页面，选择默认服务器组，然后单击继续添加，添加后端服务器。
    1. 在我的服务器面板，选中ECS01和ECS02实例，然后单击下一步。
    2. 配置权重，然后单击添加。
      权重越大转发的请求越多，默认权重为100，本文使用默认值。
    3. 在后端服务器配置向导页面，配置后端协议端口，即ECS实例开放的用来接收请求的后端端口。后端端口在同一个CLB实例内可以重复。本文设置为80。
  5. 在后端服务器配置向导页面，单击下一步，配置健康检查，本文使用默认值。

    开启健康检查功能后，当后端服务器中某个ECS实例健康检查出现问题时，CLB会将请求转发到其它健康检查正常的ECS实例上；而当该ECS实例恢复正常运行时，CLB会自动将请求转发到该ECS实例。

  6. 在健康检查配置向导页面，单击下一步，进入配置审核配置向导，确认配置无误后，单击提交。
  7. 在弹出的对话框，单击知道了，返回实例管理页面，单击刷新图标查看CLB实例。
    当后端服务器中的ECS实例的健康检查状态为正常时，表示后端ECS实例可以正常处理CLB实例转发的请求。配置监听

步骤三：创建公网NAT网关实例

  1. 登录NAT网关管理控制台。
  2. 在公网NAT网关页面，单击创建NAT网关。

  3. 首次使用NAT网关时，在创建公网NAT网关页面关联角色创建区域，单击创建关联角色。角色创建成功后即可创建NAT网关。

    创建角色 关于NAT网关服务关联角色的更多信息，请参见服务关联角色。

  4. 在创建公网NAT网关页面，配置以下购买信息，然后单击立即购买。

    配置

    说明

    付费模式

    默认选择为按量付费，即一种先使用后付费的付费模式。更多信息，请参见公网NAT网关计费。

    资源组

    选择VPC所属的资源组。更多信息，请参见资源组概述。

    标签

    • 标签键：选择或输入完整的标签键。

      最多支持输入20个标签键。一个标签键最多支持128个字符，不能以aliyun和acs:开头，不能包含http://或者https://。

    • 标签值：选择或输入完整的标签值。

      最多支持输入20个标签值。一个标签值最多支持128个字符，不能以aliyun和acs:开头，不能包含http://或者https://。

    所属地域

    选择需要创建公网NAT网关的地域。

    所属专有网络

    选择公网NAT网关所属的VPC。创建后，不能修改公网NAT网关所属的VPC。

    关联交换机

    选择公网NAT网关实例所属的交换机。

    计费类型

    默认选择为按使用量计费，即按公网NAT网关实际使用量收费。更多信息，请参见公网NAT网关计费。

    计费周期

    默认选择为按小时，即按使用量计费公网NAT网关的计费周期为1小时，不足1小时按1小时计算。

    实例名称

    设置公网NAT网关实例的名称。

    实例名称长度为2~128个字符，以英文大小字母或中文开头，可包含数字、下划线（_）和短划线（-）。

    访问模式

    选择公网NAT网关的访问模式。支持以下两种模式：

    • VPC全通模式（SNAT）：选择了VPC全通模式，在公网NAT网关创建成功后当前VPC内所有实例即可通过该公网NAT网关访问公网。

      选择VPC全通模式（SNAT）后，您需要配置弹性公网IP（Elastic IP Address，简称EIP）的相关信息。

    • 稍后配置：如需稍后配置或有更多配置需求，可在购买完成后，前往控制台进行配置。

      选择稍后配置，则只购买公网NAT网关实例。

    本文选择稍后配置。

  5. 在确认订单页面确认公网NAT网关的配置信息，选中服务协议并单击确认订单。

    当出现恭喜，购买成功！的提示后，说明您创建成功。

创建成功后，您可以在公网NAT网关页面查看网关类型为增强型的公网NAT网关。创建增强型NAT网关

步骤四：绑定EIP

您可以将EIP绑定到公网NAT网关上。公网NAT网关绑定EIP后，可以使用EIP配置DNAT条目和SNAT条目。

  1. 登录NAT网关管理控制台。
  2. 在公网NAT网关页面，找到步骤三创建的公网NAT网关实例，然后在操作列选择更多操作 > 绑定弹性公网IP。
  3. 在绑定弹性公网IP对话框，配置以下参数，然后单击确定。
    • 所在资源组：选择EIP所在的资源组。
    • 选择弹性公网IP：选择要绑定到公网NAT网关的EIP。
      • 从已有弹性公网IP中选择：在下拉列表中选择已有的EIP实例。
      • 新购弹性公网IP并绑定：系统将为您创建1个按使用流量计费的EIP实例，并绑定到公网NAT网关。

      本文选择新购弹性公网IP并绑定。

EIP绑定完成后，您可以在公网NAT网关页面查看绑定的EIP。绑定弹性公网IP

步骤五：创建DNAT条目

公网NAT网关支持DNAT功能，将公网NAT网关绑定的EIP映射给私网CLB实例使用，使私网CLB实例的后端服务器能够提供互联网服务。

  1. 登录NAT网关管理控制台。
  2. 在公网NAT网关页面，找到步骤三创建的公网NAT网关实例，然后在操作列单击设置DNAT。
  3. 在DNAT条目列表区域，单击创建DNAT条目。
  4. 在创建DNAT条目页面，根据以下信息配置DNAT条目，然后单击确定创建。
    • 选择公网IP地址：选择要提供互联网通信的EIP。本文选择步骤四中绑定到公网NAT网关的EIP。
      说明 本文DNAT条目使用的EIP与SNAT条目使用的EIP相同。
    • 选择私网IP地址：本文选择通过手动输入，然后输入CLB实例的私网IP地址192.168.24.206。
    • 端口设置：选择DNAT映射的方式：
      • 任意端口：该方式属于IP映射，即任何访问该EIP的请求都将转发到目标ECS实例上。
      • 具体端口：该方式属于端口映射，公网NAT网关会将以指定协议和端口访问该EIP的请求转发到目标ECS实例的指定端口上。

      本文选择具体端口，然后将公网端口设置为80、私网端口设置为80、协议类型设置为TCP。

    • 条目名称：输入DNAT条目的名称。

      名称长度为2~128个字符，以大小写字母或中文开头， 可包含数字、下划线（_）和短划线（-）。

DNAT条目创建成功后，您可以在DNAT条目列表区域查看状态为可用的DNAT条目。创建DNAT条目

步骤六：创建SNAT条目

公网NAT网关支持SNAT功能，为VPC中无公网IP的ECS实例提供访问互联网的代理服务。

  1. 登录NAT网关管理控制台。
  2. 在公网NAT网关页面，找到步骤三创建的公网NAT网关实例，然后在操作列单击设置SNAT。
  3. 在SNAT条目列表区域，单击创建SNAT条目。
  4. 在创建SNAT条目页面，根据以下信息配置SNAT条目，然后单击确定创建。
    • SNAT条目粒度：本文选择VPC粒度，即公网NAT网关实例所属VPC下的所有ECS实例都可以通过配置的SNAT规则访问互联网。
    • 选择公网IP地址：选择用来提供互联网访问的EIP。本文选择使用单IP，然后在下拉列表选择步骤四中绑定到公网NAT网关的EIP。
      说明 本文SNAT条目使用的EIP与DNAT条目使用的EIP相同。
    • 条目名称：SNAT条目的名称。

      名称长度为2~128个字符，以大小写字母或中文开头，可包含数字、下划线（_）和短划线（-）。

步骤七：访问测试

SNAT条目和DNAT条目创建成功后，您可以测试ECS实例的网络连通性。

  1. 测试ECS实例是否可以访问互联网。
    1. 登录ECS01。具体操作，请参见ECS连接方式概述。
    2. 如下图所示，执行ping命令测试网络连通性。
      经测试，ECS01可以访问互联网。测试连通性
      说明 您可以参考上述操作，登录ECS02测试网络连通性。
    3. 执行curl myip.ipip.net命令探测ECS01的公网出口IP。
      经测试，ECS01公网出口IP与公网NAT网关实例中SNAT条目中的IP一致，即ECS01通过公网NAT网关的SNAT功能主动访问互联网。IP
  2. 测试部署在ECS实例的业务是否可以被互联网访问。
    1. 打开互联网中任意一台电脑的浏览器。
    2. 输入绑定到公网NAT网关的EIP地址访问部署在ECS实例上的业务服务。
      经验证，互联网可以访问部署在ECS实例上的业务服务，即ECS实例通过公网NAT网关的DNAT功能提供互联网访问服务，且公网出入口IP相同，都是绑定到公网NAT网关的EIP。访问测试
  3. 测试CLB实例是否能够提供流量分发服务。
    1. 停止ECS01。具体操作，请参见停止实例。
    2. 打开互联网中任意一台电脑的浏览器。
    3. 输入绑定到公网NAT网关的EIP地址访问部署在ECS实例上的业务服务。
      经验证，互联网可以访问部署在ECS实例上的业务服务，此时提供业务服务的是ECS02，即当ECS01故障时，CLB将互联网访问转发至正常的ECS02，实现了业务的高可用性。ecs2

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