详解SLB、EIP、NAT网关：云上公网入口选择指南

2025年11月14日 互联网

详解SLB、EIP、NAT网关：云上公网入口选择指南

一、引言：云上公网入口的核心需求

在云计算环境中，公网入口是连接云内资源与外部网络的关键通道。随着业务规模的扩大和架构复杂度的提升，如何选择合适的公网入口方案成为开发者必须面对的问题。SLB（负载均衡）、EIP（弹性公网IP）和NAT网关是三种主流的公网入口技术，它们在功能定位、适用场景和技术架构上存在显著差异。本文将从技术原理、应用场景、性能对比三个维度，详细解析三者区别，并提供合理的选择建议。

二、SLB（负载均衡）：分布式流量的智能调度

1. 功能定位与技术原理

SLB（Server Load Balancer）的核心功能是将公网流量按预设规则（如轮询、加权轮询、最小连接数等）分发到后端服务器集群，实现流量的横向扩展和高可用性。其技术架构通常包括：

  • 前端IP：公网可访问的虚拟IP（VIP），作为流量的统一入口。
  • 调度算法：根据后端服务器状态（如CPU负载、连接数）动态分配流量。
  • 健康检查：定期检测后端服务器可用性，自动剔除故障节点。

2. 适用场景

  • 高并发Web服务：如电商、社交平台，需处理大量并发请求。
  • 微服务架构：通过SLB将流量分发到不同微服务实例。
  • 容灾与高可用：多可用区部署SLB，实现跨区域流量调度。

3. 优缺点分析

  • 优点：
    • 提升系统吞吐量，支持线性扩展。
    • 自动故障转移，保障业务连续性。
    • 支持SSL卸载，减轻后端服务器压力。
  • 缺点：
    • 仅适用于HTTP/HTTPS等应用层协议，无法处理TCP/UDP底层流量。
    • 配置复杂度较高，需结合健康检查策略优化。

4. 代码示例（Terraform配置）

  1. resource "alicloud_slb" "example" {
  2.   name               = "web-slb"
  3.   spec               = "slb.s2.small"  # 规格型号
  4.   vswitch_id         = "vsw-123456"    # 交换机ID
  5.   address_type       = "internet"      # 公网类型
  6.   bandwidth          = 100             # 带宽（Mbps）
  7. }
  9. resource "alicloud_slb_listener" "http" {
  10.   load_balancer_id   = alicloud_slb.example.id
  11.   listener_port      = 80
  12.   protocol           = "http"
  13.   backend_port       = 8080
  14.   sticky_session     = "on"            # 开启会话保持
  15.   sticky_session_type = "insert"       # 会话保持类型
  16. }

三、EIP（弹性公网IP）：灵活绑定的静态公网IP

1. 功能定位与技术原理

EIP（Elastic IP）是可独立购买和绑定的静态公网IP，支持动态解绑和重新绑定到不同云资源（如ECS、SLB、NAT网关）。其技术特点包括：

  • 独立生命周期：与云资源解耦，可长期保留。
  • 弹性绑定：支持秒级切换绑定目标。
  • 按量计费：仅在绑定时产生费用。

2. 适用场景

  • 单服务器公网访问：如开发测试环境，需临时暴露服务。
  • 混合云架构：通过EIP连接本地数据中心与云上资源。
  • 高安全需求：结合安全组策略，限制特定IP访问。

3. 优缺点分析

  • 优点：
    • 绑定灵活，支持快速故障迁移。
    • 成本可控，按实际使用计费。
    • 适合需要固定公网IP的业务（如邮件服务器）。
  • 缺点：
    • 单点风险，绑定服务器故障时需手动切换。
    • 无法直接实现流量分发，需配合其他组件。

4. 代码示例（AWS CLI命令）

  1. # 分配EIP
  2. aws ec2 allocate-address --domain vpc
  4. # 绑定到ECS实例
  5. aws ec2 associate-address --instance-id i-1234567890abcdef0 --allocation-id eipalloc-12345678

四、NAT网关：私有网络的安全出站通道

1. 功能定位与技术原理

NAT网关（Network Address Translation Gateway）为VPC内的私有子网提供公网访问能力，同时隐藏内部IP地址。其核心功能包括：

  • SNAT（源地址转换）：将私有IP转换为公网IP出站。
  • DNAT（目的地址转换）：将公网流量转发到内部服务（需配合EIP）。
  • 带宽共享：支持多台ECS共享NAT网关带宽。

2. 适用场景

  • 无公网IP的ECS出站：如数据库、缓存等内部服务。
  • 批量出站访问：避免为每台ECS申请EIP。
  • 安全隔离：通过NAT网关统一管理出站流量，降低暴露风险。

3. 优缺点分析

  • 优点：
    • 节省公网IP资源，降低成本。
    • 集中管理出站流量，便于审计和限速。
    • 支持高可用部署（多AZ）。
  • 缺点：
    • 仅支持出站流量，无法直接接收入站请求。
    • 性能受限于NAT网关规格，高并发场景需扩容。

4. 代码示例（Azure ARM模板）

  1. {
  2.   "type": "Microsoft.Network/natGateways",
  3.   "apiVersion": "2020-05-01",
  4.   "name": "myNatGateway",
  5.   "location": "eastus",
  6.   "properties": {
  7.     "sku": { "name": "Standard" },
  8.     "publicIpAddresses": [
  9.       { "id": "/subscriptions/.../resourceGroups/.../providers/Microsoft.Network/publicIPAddresses/myEIP" }
  10.     ],
  11.     "subnet": { "id": "/subscriptions/.../resourceGroups/.../providers/Microsoft.Network/virtualNetworks/myVnet/subnets/mySubnet" }
  12.   }
  13. }

五、SLB、EIP、NAT网关的对比与选择建议

1. 核心区别总结

维度 SLB EIP NAT网关
功能定位 流量分发与负载均衡 静态公网IP绑定 私有网络出站访问
协议支持 HTTP/HTTPS、TCP/UDP 所有协议 TCP/UDP（出站）
扩展性 高（支持集群扩展） 低（单点绑定） 中（依赖带宽规格）
成本模型 按规格与流量计费 按绑定时长与带宽计费 按规格与流量计费

2. 选择建议

  • 优先SLB：若需处理高并发入站流量（如Web服务），且需自动扩缩容。
  • 优先EIP：若需为单台服务器提供固定公网IP，或需灵活切换绑定目标。
  • 优先NAT网关：若需为私有子网提供出站访问，且希望节省公网IP资源。

3. 组合使用场景

  • SLB + EIP：通过EIP绑定SLB，实现公网流量入口的高可用。
  • NAT网关 + EIP：为NAT网关分配EIP，提供私有子网的出站公网能力。
  • SLB + NAT网关：分离入站与出站流量，提升架构安全性。

六、结论：根据业务需求灵活选择

SLB、EIP、NAT网关分别解决了云上公网入口的不同痛点：SLB聚焦流量分发，EIP强调IP灵活性，NAT网关侧重出站安全。开发者应根据业务场景（如流量规模、协议类型、安全需求）综合评估，必要时采用组合方案，以实现性能、成本与安全性的平衡。

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