详解SLB、EIP、NAT网关:云上公网入口选择指南

一、核心功能定位与差异解析

1. SLB(负载均衡器):流量分发的中枢

SLB的核心价值在于横向扩展能力智能流量调度。通过虚拟IP(VIP)接收外部请求,基于轮询、最小连接数、加权轮询等算法将流量分配至后端服务器池,实现高可用与性能优化。典型场景包括:

  • 电商大促:通过SLB分散瞬时高并发请求,避免单点过载。
  • 微服务架构:为不同服务(如订单、支付)分配独立SLB实例,实现服务隔离。
  • 全球部署:结合GSLB(全局负载均衡)实现跨地域流量调度,降低延迟。

技术实现上,SLB通常采用L4(传输层)或L7(应用层)代理模式。L4 SLB基于IP+端口转发,性能更高;L7 SLB可解析HTTP头、URL路径,实现基于内容的路由(如将/api/v1/*请求导向特定版本服务)。

2. EIP(弹性公网IP):动态绑定的网络身份证

EIP的本质是可独立持有的公网IP资源,其核心特性包括:

  • 动态绑定:支持与ECS、SLB、NAT网关等资源灵活解绑/绑定,例如将EIP从故障ECS迁移至备用实例,实现业务秒级恢复。
  • 带宽共享:通过共享带宽包降低多EIP场景下的成本(如10个EIP共享100Mbps带宽,而非每个EIP单独付费)。
  • 安全组集成:与云防火墙联动,实现基于IP的精细访问控制(如仅允许特定EIP访问数据库)。

典型应用场景:

  • 独立服务暴露:为数据库审计系统分配独立EIP,便于外部审计工具访问。
  • 混合云架构:通过EIP连接线下数据中心与云上VPC,实现安全互联。
  • 成本优化:对低频访问服务使用按量付费EIP,高峰期临时升级带宽。

3. NAT网关:私有网络的公网代理

NAT网关解决的是私有子网内资源访问公网的需求,其关键能力包括:

  • SNAT(源地址转换):允许VPC内无公网IP的ECS通过NAT网关访问互联网(如拉取软件更新)。
  • DNAT(目的地址转换):将公网IP的特定端口映射至内网服务(如将80端口映射至内网Web服务器)。
  • 高并发支持:单NAT网关可支撑5Gbps带宽及10万并发连接,满足大规模出站需求。

与EIP的区别在于:

  • 资源归属:EIP属于独立资源,NAT网关属于网关类资源。
  • 使用场景:EIP适合单实例暴露,NAT网关适合多实例共享公网访问。
  • 成本模型:NAT网关按使用量计费(如出站流量费),EIP按带宽或流量计费。

二、应用场景对比与选型建议

场景1:高并发Web服务

推荐方案:SLB + EIP组合

  • 架构:EIP绑定至SLB的VIP,SLB后端挂载多台Web服务器。
  • 优势:SLB实现负载均衡与健康检查,EIP提供稳定公网入口,支持弹性扩容。
  • 成本优化:使用共享带宽包降低EIP带宽成本,SLB按实际流量计费。

场景2:数据库安全访问

推荐方案:EIP + 安全组

  • 架构:为数据库实例分配EIP,通过安全组限制仅允许应用服务器IP访问。
  • 优势:EIP支持随时解绑,故障时快速切换至备用数据库;安全组实现最小权限访问。
  • 注意事项:数据库EIP需关闭端口扫描防护,避免被恶意探测。

场景3:私有子网出站访问

推荐方案:NAT网关 + 弹性IP池

  • 架构:VPC内所有无公网IP的ECS通过NAT网关访问公网,NAT网关绑定多个EIP实现高可用。
  • 优势:避免为每个ECS分配EIP,降低IP资源浪费;NAT网关内置DDoS防护。
  • 性能调优:根据业务峰值调整NAT网关的并发连接数限制。

三、技术架构深度对比

维度 SLB EIP NAT网关
层级 L4/L7代理 IP层资源 网络层转换
可用性 多AZ部署,自动故障转移 依赖绑定资源的可用性 多实例集群,无单点故障
计费模式 按实例规格+流量 按带宽或流量 按出站流量+实例时长
QoS保障 支持带宽包与优先级调度 依赖共享带宽包的QoS 内置QoS限制,防止出站拥塞

四、成本优化实践

  1. SLB成本优化

    • 对低频服务使用“按量付费+共享带宽”,高频服务使用“包年包月+独立带宽”。
    • 启用SLB的“连接空闲超时”功能(默认60秒),释放无效连接资源。
  2. EIP成本优化

    • 将多个低带宽EIP纳入共享带宽包,例如10个10Mbps EIP共享100Mbps带宽,成本降低60%。
    • 对长期闲置EIP及时释放,避免持续计费。
  3. NAT网关成本优化

    • 根据业务峰值选择NAT网关规格(小型/中型/大型),避免资源浪费。
    • 结合CDN回源使用NAT网关,减少出站流量成本。

五、选型决策树

  1. 是否需要负载均衡?

    • 是 → 选择SLB(单IP多后端)。
    • 否 → 进入下一步。
  2. 是否需要独立公网IP?

    • 是(如数据库、独立服务)→ 选择EIP。
    • 否(如内网服务出站)→ 选择NAT网关。
  3. 是否需要多实例共享公网访问?

    • 是 → 优先NAT网关。
    • 否 → EIP更灵活。

通过以上分析,开发者可结合业务特性、性能需求与成本预算,选择最适合的云上公网入口方案。例如,某游戏公司采用“SLB+EIP”暴露游戏服务器,同时通过NAT网关实现内网运维系统出站访问,最终降低30%公网成本并提升服务可用性。