VPC NAT 网关

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VPC NAT 网关可以将 VPC 内的私网 IPv4 地址转换为 NAT IP,解决地址冲突网络的互访或满足使用指定地址访问的诉求。

  • 私网地址冲突解决:网段重叠的 VPC 无法互连,可添加附加网段并创建 VPC NAT 网关,通过地址转换解决地址冲突。

  • 使用指定地址互访:金融证券等受监管行业,云上业务使用 VPC NAT 网关,可确保通过固定的、指定的私网IP地址访问本地IDC。

VPC NAT 网关支持两种容灾类型:

当前支持单可用区容灾 NAT 网关的地域包括:德国(法兰克福)、英国(伦敦)。如需使用,请联系客户经理申请。
  • 跨可用区容灾(默认):NAT网关跨可用区冗余部署,单可用区故障时自动容灾切换。

  • 单可用区容灾:NAT网关部署在单一可用区内,只保障本可用区高可用;实例费约为跨可用区的 50%,CU 费约为 80%。

工作原理

以云上云下使用固定的、指定的私网 IP 地址互访为例。

  • 云上业务访问本地 IDC:VPC 内的多个 ECS 实例访问本地 IDC,均使用指定的 NAT IP 访问。

    1. 路由转发:按照 VPC 路由表中指向 NAT 网关的路由规则,ECS 实例发出的访问数据包被转发至VPC NAT 网关。

    2. SNAT(源地址转换):VPC NAT网关接收到数据包后,根据 SNAT 条目配置,将数据包的源 IP 地址从 ECS 实例 IP(例如:192.168.1.10)转换为指定的 NAT IP(192.168.10.2)。同时,在内部会话表中记录下转换的映射关系。

    3. 发往对端私网:经过地址转换后的数据包被发送至本地IDC。对于本地 IDC,该请求的发起方是 NAT IP,而非 ECS 实例。

    4. 响应与反向转换:本地 IDC 返回的响应包,目标地址为 NAT IP。VPC NAT网关将按照会话映射表还原为原始的私网IP,从而转发回 ECS 实例。

  • 本地 IDC 访问云上业务:本地 IDC 主动向固定的 NAT IP (192.168.10.2) 发起请求。VPC NAT 网关会根据 DNAT 规则,将该请求的目标 IP 从 NAT IP 转换为 VPC 内实际提供服务的 ECS 实例私网 IP (例如:192.168.1.10),从而将外部访问流量准确地引入到目标服务器。

需注意:VPC NAT 网关本身不决定流量的走向,仅负责地址转换。流量是否会被发送到 NAT 网关,以及地址转换后流向何处,由 VPC 的路由表控制。

与其他 VPC、本地 IDC 的连通,需通过云企业网(CEN)、物理专线等产品实现。
  • 配置 VPC 出向路由( VPC 到外部网络):确保 VPC 路由表中已添加目的地址为对端网络(如本地 IDC)、下一跳为 VPC NAT 网关的路由条目,确保 VPC 内实例发起的访问请求,可转发至 NAT 网关进行 SNAT 转换。

  • 声明 NAT IP:当使用自定义 NAT IP地址段时,确保 VPC 路由表中已添加目的地址为该 NAT IP 地址段、下一跳为 VPC NAT 网关的路由条目,声明该地址段的归属,确保 DNAT 入向流量与 SNAT 回程流量在 VPC 内可正确转发。

  • 配置外部网络路由(外部网络到 VPC):确保对端网络已配置路由,目的地址为 NAT IP 地址段,确保来自外部网络的响应包或主动访问请求,可转发至 NAT 网关。

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创建 VPC NAT 网关

控制台

前往NAT 网关 - VPC NAT网关购买页

  • 付费类型:按量付费。

  • 地域:选择创建 VPC NAT网关的地域。

  • 容灾类型:选择 NAT 网关的容灾部署模式。

    • 跨可用区容灾(默认):在主备两个可用区部署,当主可用区故障时自动切换至备可用区。

    • 单可用区容灾:仅在所选可用区内部署,通过设备级冗余保障高可用。实例费为跨可用区容灾的 50%,CU 费为 80%。

  • 网络及可用区:选择VPC NAT 网关所属的VPC和交换机。为便于路由管理,建议为 VPC NAT 网关规划并使用独立的交换机。

  • 私网IP:作为默认 NAT IP,可从交换机网段(默认NAT IP地址段)中指定 NAT IP。如未配置,则系统指定。

  • 私网IP Prefix:可批量创建 NAT IP。需先为 VPC NAT 网关所属的交换机创建预留网段,VPC NAT 会将预留网段拆分为/28掩码的 IP Prefix。指定 IP Prefix 后,系统将为 NAT 网关添加该网段下全部 16 个地址作为 NAT IP。

API

调用CreateNatGateway创建VPC NAT网关。通过 AvailabilityMode 参数指定容灾类型:CrossAZ(默认,跨可用区容灾)或 SingleAZ(单可用区容灾)。

配置 NAT IP 和地址段

NAT IP 用于配置 SNAT 条目与 DNAT 条目,在地址转换时替代 ECS 实例的真实 IP,作为统一的源地址或目的地址。NAT IP 需从 NAT IP 地址段中分配。

  • 默认 NAT IP 地址段:系统使用 VPC NAT 网关所属交换机网段作为默认 NAT IP 地址段。

    • 创建时配置的私网 IP 作为默认 NAT IP,可自行指定。如不配置,则系统指定。后续可添加 NAT IP。

    • 支持从交换机预留网段中配置私网 IP Prefix,用于批量创建 NAT IP。

  • 新建 NAT IP 地址段:分配非所属交换机网段下的 NAT IP。

    • 建议使用RFC私网地址10.0.0.0/16、172.16.0.0/16、192.168.0.0/16这三个私网网段及其子网作为地址段,支持的子网掩码位数范围为1632位。

    • 如需使用公网网段,需使用用户网段保证该网段在专有网络地址段范围内,再将其作为NAT IP地址段。

    • 不能与VPC NAT网关所属VPC的私网网段重叠。如果需要将私网地址转换为VPC私网网段内的其他地址,请在对应的VPC私网网段内创建交换机,并在该交换机中创建新的VPC NAT网关提供私网地址转换服务。

控制台

配置 NAT IP 地址段

  • 默认 NAT IP 地址段:系统默认使用 VPC NAT 网关所属交换机网段,无法删除。

  • 新建 NAT IP 地址段:前往VPC NAT网关页面,单击目标VPC NAT网关实例ID进入详情页,选择NAT IP页签,单击新建地址段

配置 NAT IP

  • 从默认 NAT IP 地址段中添加:

    • 创建 VPC NAT 网关时,配置的私网 IP 作为默认 NAT IP,可自行指定。如不配置,则系统自动指定。默认 NAT IP 无法删除。

    • 逐个添加 NAT IP:前往VPC NAT网关页面,单击目标VPC NAT网关实例ID进入详情页,选择NAT IP页签,单击添加NAT IP

      • 选择地址段:选择VPC NAT网关下默认 NAT IP 地址段。

      • 分配方式随机分配IP或从所选地址段中指定IP地址手动分配IP

    • 使用 IP Prefix 批量添加 NAT IP:前往VPC NAT网关页面,单击目标VPC NAT网关实例ID进入详情页,在NAT IP页签下选择NAT IP Prefix,单击添加IP Prefix

      • 批量添加:选择随机分配,指定分配的 IP Prefix 个数,将从 VPC NAT 网关所在交换机的预留网段中随机添加指定数量、未分配的/28掩码的 IP Prefix。

      • 逐个添加:选择手动分配,指定 VPC NAT 网关所在交换机的预留网段中未分配的/28掩码的 IP Prefix。

  • 从新建 NAT IP 地址段中添加:单击目标VPC NAT网关实例ID进入详情页,选择NAT IP页签,单击添加NAT IP

    • 选择地址段:选择VPC NAT网关下新建的NAT IP地址段。

    • 分配方式随机分配IP或从所选地址段中指定IP地址手动分配IP

API

配置 SNAT 条目

控制台

前往VPC NAT网关页面,单击目标VPC NAT网关实例操作列的SNAT管理,单击创建SNAT条目

  • SNAT条目粒度:SNAT 规则的生效范围,根据管理精细度需求选择。

    • 专有网络粒度:所属VPC下的所有ECS均可以通过配置的SNAT规则访问外部网络。

    • 交换机粒度:仅指定的交换机下的ECS可访问外部网络。

    • ECS粒度:仅指定的ECS或弹性网卡可访问外部网络。

    • 自定义网段粒度:指定的CIDR网段内的资源可访问外部网络。

  • 选择NAT IP地址:在下拉列表中选择一个或多个用来访问外部私网的NAT IP地址。可以在下拉列表选择新建NAT IP,创建后选择。

  • NAT IP亲和性:选择多个NAT IP,未开启亲和性时,同一个私网IP访问单一目的IP,可能使用不同的NAT IP。开启后,会使用相同的NAT IP。但访问单一目标的并发连接数过多时,会造成端口分配失败,需持续监控端口分配失败丢失数

创建完成后,可单击目标条目操作列的编辑,修改NAT IP地址与NAT IP亲和性。

API

配置 DNAT 条目

控制台

前往VPC NAT网关页面,单击目标VPC NAT网关实例操作列的DNAT管理,单击创建DNAT条目

  • 选择NAT IP地址:选择供外部私网访问的NAT IP 。支持将一个NAT IP 同时用于 DNAT 条目(端口映射方式)和 SNAT 条目。

  • 选择私网IP地址:选择使用 DNAT 规则进行通信的真实私网IP。支持通过 ECS 或弹性网卡进行选择或通过手动输入。

  • 端口设置:配置 DNAT 映射。

    • 任意端口:属于 IP 映射,任何访问该 NAT IP 的请求都将转发到目标 ECS 实例。

      • 目标 ECS 实例也可以使用该 NAT IP 主动访问外部网络。该 NAT IP 不能再被其他 DNAT 条目或 SNAT 条目使用。

      • 如果 NAT 网关既配置了 DNAT IP 映射,又配置了 SNAT 条目,则 ECS 实例会优先通过 DNAT IP 映射方式的 NAT IP 地址访问外部网络。

    • 具体端口:属于端口映射,以指定协议和端口将访问该 NAT IP 的请求转发到目标 ECS 实例的指定端口上。 配置前端端口(NAT IP 被外部网络访问的端口)、后端端口(映射的目标 ECS 实例端口)、协议类型(转发端口的协议类型)。

      • 端口范围需要在1~65535之间,不支持在端口段内转发。

      • 当选择的 NAT IP 已创建SNAT条目,且需要设置大于1024的端口时,因 SNAT 默认分配端口范围在1025~65535之间,需开启端口突破

        重要

        但开启端口突破会导致部分存量SNAT的连接闪断,重连即可恢复,请谨慎操作。

创建完成后,可单击目标条目操作列的编辑,修改NAT IP地址、私网IP地址和端口。

API

资源清理

VPC NAT 网关从创建完成到释放结束均收取实例费,处理流量时还将收取容量单位 CU 费。为避免非必要开销,当不再需要时,可按照以下步骤清理资源:

控制台

  1. 删除配置条目:在实例详情页的SNAT管理DNAT管理页签,删除配置的条目。

  2. 删除 NAT IP 地址:

    • 手动添加的 NAT IP:在实例详情页的NAT IP页签,单击目标NAT IP地址操作列的删除,或选择多个NAT IP地址,在页面下方单击删除

    • 使用 IP Prefix 添加的 NAT IP:在实例详情页的NAT IP页签,选择NAT IP Prefix,单击目标NAT IP Prefix操作列的删除,解除所有关联关系后,将删除 IP Prefix 以及批量创建的全部 NAT IP。

  3. 删除新建 NAT IP 地址段:在实例详情页的NAT IP页签,单击目标 NAT IP 地址段右侧删除图标。

  4. 删除VPC NAT 网关:单击目标实例操作删除

    未删除 NAT IP、配置条目时,可选择强制删除(删除 NAT 网关及其包含资源),由系统删除实例及相关资源。

    在实例详情页开启删除保护,可避免误删。删除实例前,需关闭删除保护。

API

  1. 分别调用DeleteSnatEntryDeleteForwardEntry删除SNAT条目和DNAT条目。

  2. 调用DeleteNatIp删除NAT IP地址。

  3. 调用DeleteNatIpCidr删除NAT IP地址段。

  4. 调用DeleteNatGateway删除VPC NAT网关。

应用于生产环境

最佳实践

  • 网络规划:为便于路由管理,为 VPC NAT 网关规划并使用独立的交换机。

  • 精细化控制:使用交换机粒度或 ECS 粒度的 SNAT 条目,遵循最小权限原则,仅为需要访问外部网络的资源开启权限。

  • 高可用容灾:VPC NAT 网关支持跨可用区容灾(默认)和单可用区容灾两种模式。跨可用区容灾模式下,NAT网关跨可用区冗余部署,单可用区故障时自动容灾切换。单可用区容灾模式下,NAT网关部署在单一可用区内,费用更低,适用于客户业务本身已做到可用区分离部署的场景。

风险防范

  • 安全组配置:VPC NAT 网关实现地址转换,后端 ECS 实例的安全防护仍依赖安全组和网络 ACL。请务必为 ECS 实例配置严格的入方向安全组规则,仅放行必要的端口。

  • 监控与告警:为 VPC NAT 网关的关键指标(如并发连接数、出入方向带宽等)配置告警规则,以便在资源接近瓶颈时及时收到通知并扩容。

  • 连接数限制:业务需要大量连接到同一服务时,需关注最大并发连接数(N × 55,000, N 是 SNAT 条目配置的 NAT IP 数量)。建议提前规划足够的 NAT IP 数量,并监控端口分配失败丢失数

更多信息

计费说明

VPC NAT 网关收取实例费和容量单位CU

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配额

配额名称

描述

默认限制

提升配额

natgw_quota_nat_num_per_vpc

VPC内可以创建NAT网关的数量

5

前往配额管理页面配额中心申请提升配额。

natgw_quota_nat_ip_num_per_vpc_nat

每个VPC NAT网关可创建的NAT IP数量

15

natgw_quota_snat_entry_num

每个NAT网关中可保有的SNAT条目数量

40

natgw_quota_dnat_entry_num

每个NAT网关中可保有的DNAT条目数量

100