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Virtual Private Cloud:IPv4網關

更新時間:Jan 24, 2025

預設情況下VPC內的資源通過綁定公網IP即可與公網直接進行IPv4通訊,企業可能會存在未經營運部門管控的公網訪問方式(例如業務部門隨意為ECS執行個體配置公網IP),這為商業網路管理帶來安全風險。您可使用IPv4網關,通過路由表控制公網訪問流量統一經過IPv4網關,降低分散接入帶來的安全風險。

功能介紹

IPv4網關是VPC邊界上的公網IPv4流量控制組件。

IPv4網關在VPC中的位置

先瞭解VPC的如下組件,有助於您更好地理解IPv4網關。

  • 公網IPv4地址:可以通過互連網直接存取的IPv4地址,它們是全球唯一的,可以在全球範圍內訪問。阿里雲當前提供2種類型的公網IPv4地址:

    • 固定公網IP:隨ECS/CLB等執行個體一起建立與刪除的公網IP地址,與執行個體強綁定並且建立後無法更換,無法滿足靈活解除綁定與管理的需求。

    • Elastic IP Address:即EIP,是獨立的公網IP地址資源,可以動態解除綁定/綁定,滿足靈活管理的要求。

  • 公網NAT Gateway:VPC內的網路位址轉譯裝置,通過綁定EIP提供公網訪問能力,實現VPC私網IPv4地址與公網IPv4地址(即EIP)的轉換,可以避免直接暴露VPC內資源真實IP地址,實現與公網安全通訊。VPC內資源可以通過NAT Gateway主動訪問公網,也可以通過NAT Gateway對外提供公網訪問服務。

  • 負載平衡:VPC內的應用流量分發服務,通過綁定公網IP提供公網訪問能力,通過將流量分發到不同的後端伺服器來擴充應用系統的吞吐能力,消除系統單點故障,提升應用系統的可用性。VPC內資源只能通過負載平衡對外提供公網訪問服務,不能通過負載平衡主動訪問公網。

結合下方VPC公網入向流量與出向流量典型架構示意圖,您可以看出,IPv4網關用於統一管控公網訪問流量,是VPC邊界的公網流量網關,與公網IP地址、NAT Gateway、負載平衡存在明顯的區別。

為什麼使用IPv4網關

對比項

公網直接存取(VPC預設情況)

使用IPv4網關集中控制

樣本

不使用IPv4網關,ECS通過固定公網IP/Elastic IP Address/公網NAT Gateway直接存取公網。

使用IPv4網關統一公網出入口,集中管控出入VPC的公網流量。

適用情境

少量ECS需具備獨立、直接的公網訪問能力。

適用於公網訪問需求頻繁變化的情境。

適用於大規模、多層級網路架構。

對網路安全合規性有嚴格要求的企業級環境。

操作複雜度

操作簡便快捷,無需進行路由配置。

需要進行網路規劃以及路由規則配置。

靈活性

每個執行個體獨立操作,互不影響。

網路原則的變更會影響VPC內所有執行個體。

安全性

安全防護主要依賴於執行個體自身的安全性群組規則配置。

IPv4網關集中管控模式保障網路原則的一致性與整體安全性。

IPv4網關使用限制

功能限制

  • 使用範圍:

    • IPv4網關是地區層級的資源,只能在同一個地區中使用。

  • 關聯資源限制:

    • 一個VPC下只支援建立一個IPv4網關,且一個IPv4網關僅能關聯一個VPC。

    • IPv4網關僅能綁定網關路由表(即邊界網關類型的路由表)。同時網關路由表與IPv4網關一對一綁定。

  • 如下流量不受IPv4網關的限制:

    • 通過Elastic IP Address或者任播Elastic IP Address綁定私網傳統型負載平衡CLB時,公網回包的流量不受IPv4網關的限制。

支援的地區

地區

支援IPv4網關的地區

亞太地區-中國

華東1(杭州)華東2(上海)華東5 (南京-本地地區)華北1(青島)華北2(北京)華北3(張家口)華北5(呼和浩特)華北6(烏蘭察布)華南1(深圳)華南2(河源)華南3(廣州)西南1(成都)中國香港華中1(武漢-本地地區)華東6(福州-本地地區)

亞太地區-其他

日本(東京)韓國(首爾)新加坡馬來西亞(吉隆坡)印尼(雅加達)菲律賓(馬尼拉)泰國(曼穀)

歐美地區

德國(法蘭克福)英國(倫敦)美國(矽谷)美國(維吉尼亞)

中東

阿聯酋(杜拜)沙特(利雅得)

重要

沙特(利雅得)地區由夥伴營運。

使用IPv4網關

IPv4網關工作模式切換邏輯

IPv4網關建立後需要先啟用,方可統一管控公網流量。IPv4網關的工作模式不同,決定了VPC是否可以訪問公網以及是否集中管控公網流量。

您可參考下圖瞭解IPv4網關工作模式與切換邏輯:

重要

在啟用IPv4網關之前,VPC內的網路流量不會受到影響。但在啟用過程中,可能會因流量路徑切換導致短暫的網路中斷。

情境樣本

此處以VPC中2台ECS公網訪問作為樣本,簡單示範IPv4網關使用過程。

公網訪問現狀

目標需求

VPC內的2個ECS,均可以通過綁定Elastic IP Address主動進行公網訪問,或者對外提供公網服務。

  • 出方向流量控制:VPC內所有主動訪問公網的流量,均需要通過IPv4網關進行管控。

  • 入方向流量控制:僅允許訪問2個ECS的入方向公網流量通過IPv4網關,其他流量不允許通過。

您需要在您希望使用IPv4網關的地區中已經建立好VPC、ECS、EIP,並且VPC未關聯IPv4網關。

步驟一:建立並啟用IPv4網關

說明

如下情境不支援建立IPv4網關:

  • VPC記憶體在EIP網卡可見度模式的EIP資源。

  • VPC下的公網NAT Gateway不相容IPv4網關時,不支援建立IPv4網關。若需要公網NAT Gateway相容IPv4網關,您可以切換公網NAT Gateway模式,使其相容IPv4網關。

  • 共用VPC不支援建立IPv4網關。

  1. 登入IPv4網關控制台,頂部功能表列選擇需要建立IPv4網關的地區。

  2. 單擊建立IPv4網關,選擇對應的VPC,並單擊建立

    image

  3. 選擇ECS所在交換器所綁定的路由表(如果交換器路由表不同則勾選多個),單擊啟用

    說明
    • 啟用時,系統會為您選擇的交換器路由表添加一條0.0.0.0/0的預設路由指向IPv4網關,使得路由表關聯的交換器具備公網訪問能力。如果當前路由表已經存在目標網段為0.0.0.0/0的預設路由,則無法再添加IPv4網關的預設路由。

    • 在啟用IPv4網關之前,VPC內的網路流量不會受到影響。但在啟用過程中,可能會因流量路徑切換導致短暫的網路中斷。

    image

  4. 完成IPv4網關啟用與交換器路由表配置。

    image

  5. 此時,您的VPC已建立並啟用IPv4網關,可以測試IPv4網關的效果。

    說明

    注意檢查網路ACL安全性群組的配置,避免VPC內的ECS測試連通性時受到影響。

    1. 由於交換器的路由表中均含有0.0.0.0/0的指向IPv4網關的路由,因此您對應交換器內的ECS執行個體均可以主動訪問公網。您可以使用ping aliyun.com命令進行測試,網路連通。

    2. 由於IPv4網關沒有指向VPC內的路由,因此公網訪問VPC內ECS的流量將會被丟棄。您可以在公網用戶端,使用ping ECS地址命令進行測試,網路不連通。

步驟二:配置公網入方向路由

IPv4網關的公網入方向路由,通過網關路由表進行控制。

  1. 建立網關路由表。

    綁定物件類型邊界網關的路由表叫做網關路由表。

    1. 登入路由表控制台,頂部功能表列選擇需要建立網關路由表的地區。

    2. 單擊建立路由表,選擇對應的VPC,綁定物件類型選擇邊界網關,配置路由表名稱並單擊確定image

  2. 配置網關路由。

    1. 路由表頁面,找到已建立的網關路由表,單擊路由表ID。

    2. 找到路由條目列表 > 系統路由條目頁簽,可以查看到系統路由條目。VPC內每個交換器都會在網關路由表中自動產生1條系統路由條目。image

    3. 編輯目標網段指向ECS所在的交換器的2條路由條目,將下一跳設定為對應的ECS執行個體。image

    4. 配置完成後,這兩條系統路由條目將轉化為自訂路由條目。確認路由條目狀態為可用image

  3. 綁定網關路由表至IPv4網關。

    1. 在網關路由表詳情頁,綁定邊界網關。image

    2. 綁定完成後,確認邊界網關狀態為可用image

  4. 驗證公網入向流量訪問。

    說明

    注意檢查網路ACL安全性群組的配置,避免VPC內的ECS測試連通性時受到影響。

    1. 您可以在公網用戶端,使用ping ECS地址命令進行測試。網路連通。

    2. 您可以在公網用戶端,使用ping VPC內其他地址命令進行測試。網路不連通。

更多操作

調整公網入方向路由

IPv4網關的公網入方向路由,通過網關路由表進行控制。

因此,您可以通過調整網關路由表的系統路由條目,調整公網入方向路由。

說明
  • 網關路由表僅允許修改系統路由,不支援建立自訂路由條目。

  • 網關路由表編輯系統路由資訊並成功儲存後,將會轉化為自訂路由條目;刪除後可轉化為系統路由條目。

  • 編輯網路路由表的系統路由條目時,下一跳類型的說明與建議如下:

    • Local:交換器內部所有IP地址均可被訪問。

    • ECS執行個體/彈性網卡:交換器內部指定執行個體或網卡可被訪問。常用於公網流量安全引流到特定ECS執行個體或彈性網卡。如果需要更換ECS執行個體或彈性網卡,需要先刪除路由條目再重新編輯系統路由資訊,無法直接替換。

    • 網關型負載平衡終端節點:交換器內部指定終端節點可被訪問。用於GWLB情境的第三方安全裝置公網流量引流。

調整公網出方向路由

IPv4網關的公網出方向路由,通過交換器路由表進行控制。

當交換器路由表有路由條目下一跳為IPv4網關時,則對應路由條目地址的請求可以訪問公網。這種有指向IPv4網關的路由的交換器,稱之為公有交換器;反之則稱為私人交換器

刪除IPv4網關

說明

刪除前需要先解除綁定網關路由表。

刪除時需要選擇刪除模式,刪除模式影響VPC的公網訪問形態,詳情可參考IPv4網關工作模式切換邏輯

image

  • 刪除IPv4網關選擇私網模式時,您需要先刪除VPC路由表中所有指向IPv4網關的路由條目,方可進行配置。

    警告

    選擇私網模式刪除後,VPC內部所有資源將全部無法與公網互連。請謹慎操作!

  • 刪除IPv4網關選擇公網模式時,系統會自動刪除所有指向IPv4網關的路由條目。如果您需要回退到VPC初始狀態(執行個體綁定公網IP即可訪問公網),您可以選擇公網模式。

IPv4網關最佳實務

公網出口集中控制

企業可能會存在未經營運部門管控的公網訪問方式(例如業務部門隨意為ECS執行個體配置公網IP),這為商業網路管理帶來安全風險。

您可通過IPv4網關,將網路架構改造為IPv4網關集中控制架構,通過路由表控制公網訪問流量統一經過IPv4網關,有利於實施統一的安全性原則和審計,降低分散接入帶來的安全風險。

架構改造樣本:

詳細方案您可參考使用IPv4網關集中控制公網訪問流量

公網網段私用

部分企業在本地IDC或VPC使用了非RFC 1918規定的私人網段,例如30.0.0.0/16。當與其他VPC或本地IDC建立網路連接時,由於VPC預設將RFC 1918之外的IP地址視為公網網段,VPC中雲產品資源具備公網訪問能力後,即便配置了指向30.0.0.0/16的路由條目指向本地IDC或VPC,依舊優先訪問公網,無法訪問目標VPC或本地IDC。

您可通過使用IPv4網關,集中控制VPC公網訪問行為,訪問30.0.0.0/16時將優先路由到其他VPC或本地IDC。

架構改造樣本:

詳細方案您可參考使用IPv4網關實現公網私用

公網出入流量安全引流(第三方安全裝置)

單點架構

部分企業會在VPC內部署第三方安全裝置,用於公網出入方向的流量清洗。

您可以使用IPv4網關結合路由表在出入方向進行流量安全引流,將公網出入向流量導向安全裝置進行深度檢測與過濾,防止惡意攻擊和未經授權的訪問,實現安全防護。

GWLB高可用架構

單點架構時,如果第三方裝置故障將影響業務系統整體可用性。您可以使用網關型負載平衡GWLB,將第三方安全裝置進行高可用部署,消除單點故障。

在該情境下,使用IPv4網關結合路由表將公網流量引流至網關型終端節點GWLBe,GWLBe通過私網串連PrivateLink實現與GWLB互聯,並將流量傳輸至第三方安全裝置進行安全處理,流量清洗完成後再傳輸給應用伺服器或公網用戶端。

架構樣本:

IPv4公網流量入方向路徑

IPv4公網流量出方向路徑

  1. IPv4流量通過IPv4網關進入業務VPC。

  2. 根據IPv4網關配置的路由表,將流量發送到GWLBe。

  3. GWLBe將流量轉換髮往GWLB,然後由GWLB將流量轉寄到第三方安全裝置。

  4. 第三方安全裝置完成安全檢查後,將流量轉回到GWLB,通過私網串連服務將流量轉到GWLBe。

  5. 根據GWLBe子網配置的路由表,將流量發送到應用伺服器。

  1. 根據應用伺服器子網配置的路由表,將流量發送到GWLBe。

  2. GWLBe將流量發往GWLB,GWLB將流量轉寄到第三方安全裝置。

  3. 第三方安全裝置完成安全檢查後,將流量轉回到GWLB,通過私網串連服務將流量轉到GWLBe。

  4. 根據GWLBe子網配置的路由表,將流量發送到IPv4網關。

  5. IPv4網關將流量路由至公網。

詳細方案您可參考通過GWLB快速實現IPv4流量的安全檢測

常見問題

IPv4網關和公網NAT Gateway有什麼區別?

網路組件

IPv4網關

公網NAT Gateway

功能定位

VPC邊界上的公網IPv4流量控制組件

VPC內部的網路位址轉譯裝置

使用情境

公網流量集中控制

統一公網流量出口

是否提供公網訪問能力

不提供。是流量控制組件

通過綁定EIP提供公網訪問能力

(公網訪問能力是由EIP提供的,NAT Gateway本身不提供公網訪問能力)

IPv4網關和公網NAT Gateway功能並無交叉,二者可以搭配同時使用。

您可參考IPv4網關在VPC中的位置,詳細瞭解相關網路組件之間的關係。

開啟IPv4網關的VPC如何恢複到VPC初始狀態?

如果您需要回退到VPC初始狀態(例如ECS執行個體綁定公網IP即可訪問公網),您可以刪除IPv4網關,刪除時選擇刪除模式為公網模式。

刪除模式影響VPC的公網訪問形態,詳情可參考IPv4網關工作模式切換邏輯

IPv4網關收費嗎?

IPv4網關本身不收取費用。

公網流量費用是由公網IP收取,例如EIP或ECS/CLB固定公網IP,詳情參考對應產品計費文檔。

IPv6流量如何管控?

IPv4網關是VPC邊界上的公網IPv4流量控制組件。如果需要集中管控IPv6流量,您需要使用IPv6網關

相關文檔

您可以通過調用以下API來管理IPv4網關: